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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verriegelungseinheiten und insbesondere
eine Verriegelungseinheit, die verwendet werden kann, um ein bewegliches
Schließelement
in einer gewünschten
Position relativ zu einer Halterung dafür lösbar zu halten.
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Bewegliche
Schließelemente
werden in vielen Industriebereichen sowohl in statischen Umgebungen
wie auch in beweglichen Anlagen verwendet. Diese Schließelemente
werden üblicherweise
zwischen verschiedenen Positionen gedreht oder verschoben, normalerweise
geöffneten
und geschlossenen Positionen, um wahlweise den Zugang zu einem Raum,
vor dem sich das Schließelement
befindet, zu blockieren oder zu ermöglichen.
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Eine
exemplarische Verriegelungseinheit, die an der oben erwähnten Art
von Schließelementen verwendet
wird, wird im US-Patent Nr. 6,158,787 von Kutschat gezeigt. Kutschat
verwendet zwei ausladende Rotoren, die repositionierbar sind, um
gemeinsam mit einem Anschlagelement einzurasten. Die Rotoren sind
so ausgebildet, dass sie wahlweise in zweiten verriegelten Positionen
und in ersten verriegelten Positionen gehalten werden. Die ersten
und zweiten verriegelten Positionen werden vom Ende eines L-förmigen Arms
gehalten, der um einen Drehpunkt zwischen Positionen, in denen der
Arm mit den Rotoren eingerastet ist, um ihre verriegelten Positionen
zu halten, und von den Rotoren gelösten Positionen beweglich ist.
Das freie Ende des Arms ist vom Drehpunkt räumlich getrennt und wird auf
einem bogenförmigen
Weg zwischen seiner Rotor-eingerasteten und Rotor-gelösten Position
ausgelenkt.
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Ein
Problem der existierenden Verriegelungseinheiten ist der Tatsache
zuzuordnen, dass das Schließelement
fast geschlossen sein muss, damit die Rotoren die zweiten verriegelten
Positionen erreichen. Der gegenwärtige
Aufbau der Glastüren landwirtschaftlicher
Traktoren benötigt
eine erhebliche in die Tür
eingebaute Biegung, um die Eigenbiegung der Tür zu kompensieren. Zusätzlich benötigen Voll-Glas-Türen mehr
Wucht, um bis zu dem Punkt gesschlossen zu werden, an dem die Rotoren
ihre zweite verriegelte Position erreichen und einige erreichen
nie den vollständig
geschlossenen Zustand an dem Punkt, an dem die Rotoren ihre erste
verriegelten Positionen erreichen. Es wurde beobachtet, dass Türen versehentlich
halb offen gelassen wurden. Wird die Anlage bei hohen Geschwindigkeiten
befördert,
kann die Tür
auffliegen und möglicherweise
zerschellen.
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Ein
weiteres Problem der Verriegelungseinheiten nach dem Stand der Technik
ist, dass bei konventionellen Konstruktionen der Verriegelungseinheiten
die zweiten verriegelten Positionen der Rotoren von den ersten verriegelten
Positionen durch Betrachtung des Schließelementes nahezu nicht unterscheidbar
sind. Als Ergebnis kann ein Benutzer fälschlicherweise annehmen, dass
das unverriegelte Schließelement,
das nur leicht angelehnt ist, so positio niert ist, dass sich die
Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen befinden. Dies
kann zu einer Situation führen,
in der das Schließelement
unabsichtlich geöffnet
oder auf andere Art eine unerwünschte Umpositionierung
ermöglicht
wird. Ein weiteres mögliches
Problem liegt im Herstellungs- und Montagevorgang, der zu zusätzlich benötigter Zeit
bei der Installation der Verriegelung und der Tür und zu Nacharbeit und Garantiekosten
führen
kann, um diesen Zustand im Gebrauch zu beheben.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
einer Form richtet sich die Erfindung auf eine Verriegelungseinheit
für ein
bewegliches Schließelement.
Die Verriegelungseinheit weist ein Gehäuse mit einer peripheren Kante,
die teilweise definiert wird durch einen im wesentlichen geraden
Kantenteil, der sich entlang einer ersten Linie erstreckt, auf. Ein
erster Rotor ist relativ zum Gehäuse
wählbar
beweglich zwischen a) einer ersten verriegelten Position, b) einer
ausgelösten
Position, und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der
ersten verriegelten Position und der ausgelösten Position. Ein zweiter
Rotor ist relativ zum Gehäuse
wählbar
beweglich zwischen a) einer ersten verriegelten Position, b) einer
ausgelösten
Position, und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der
ersten verriegelten Position und der ausgelösten Position des zweiten Rotors.
Eine Betätigungseinheit
weist einen verriegelten Zustand und einen unverriegelten Zustand
auf. Die Betätigungseinheit
in ihrer verriegelten Position hält
den ersten Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen und den zweiten Rotor
lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen. Die ersten
und zweiten Rotoren in ihren ersten und zweiten verriegelten Positionen
definieren eine Aufnahme mit einem effektiven Durchmesser und einer
Achse, die zur ersten Linie unter einem Winkel ge neigt ist. Sind
die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen,
ist die Achse der Aufnahme von der ersten Linie um eine erste Distanz
beabstandet. Die Achse der Aufnahme ist a) in einer ersten Lage,
wenn die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten
Positionen sind, und b) in einer zweiten Lage, wenn die ersten und
zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen sind, angeordnet.
Die ersten und zweiten Lagen sind voneinander um eine zweite Distanz
beabstandet. Sind die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten
verriegelten Positionen, weicht der effektive Durchmesser der Aufnahme
von i) der ersten Distanz und ii) der zweiten Distanz um nicht mehr
als ±40% ab.
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Sind
die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen,
ist der effektive Durchmesser der Aufnahme in etwa gleich der zweiten
Distanz.
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In
einer Form ist das Verhältnis
der ersten Distanz zum effektiven Durchmesser der Aufnahme, wenn
die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, kleiner als eins.
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In
einer Form sind i) der effektive Durchmesser der Aufnahme, wenn
die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, und ii) die zweite Distanz in etwa gleich groß.
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Die
Verriegelungseinheit kann in Kombination mit einem beweglichen Schließelement
vorgesehen sein.
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In
einer Form ist der erste Rotor um eine erste Drehachse zwischen
seiner ersten verriegelten und seiner ausgelösten Position beweglich, und
der zweite Rotor ist um eine zweite Achse, die im wesentlichen parallel
zur ersten Achse ist, zwischen seiner ersten verriegelten und seiner ausgelösten Position beweglich.
Sind die ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten
Positionen, erstreckt sich die Achse der Aufnahme im wesentlichen
parallel zu den ersten und zweiten Achsen und ist von einer Linie, die
sich zwischen den ersten und zweiten Achsen erstreckt, um eine dritte
Distanz, die wesentlich größer als
0,35 inches ist, beabstandet.
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Die
dritte Distanz kann in der Größenordnung
von 0,75 Inches sein.
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In
einer Form erstrecken sich die ersten und zweiten Rotoren, wenn
sie in ihren zweiten verriegelten Positionen sind, vollständig um
die Aufnahme.
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In
einer Form sind die ersten und zweiten Achsen voneinander um eine
Distanz in der Größenordnung
von 2,5 inches beabstandet.
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In
einer Form befindet sich die Achse der Aufnahme, wenn die ersten
und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen sind,
innerhalb der peripheren Kante des Gehäuses.
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In
einer Form befindet sich die Achse der Aufnahme, wenn die ersten
und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen sind,
außerhalb der
peripheren Kante des Gehäuses.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren die Kombination einer Verriegelungseinheit
für ein
bewegliches Schließelement
mit einem Anschlagelement. Die Verriegelungseinheit weist ein Gehäuse mit
einer peripheren Kante, die teilweise durch einen im wesentlichen
geraden, sich entlang einer ersten Linie erstreckenden Kantenteil
definiert ist. Ein erster Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich zwischen
a) einer ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position,
und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten
Position und der ausgelösten
Position. Der zweite Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich zwischen a) einer
ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position, und c) einer
zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten Position
und der ausgelösten
Position des zweiten Rotors. Eine Betätigungseinheit weist einen
verriegelten Zustand und einen unverriegelten Zustand auf. Die Betätigungseinheit
in ihrer verriegelten Position hält
den ersten Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen und den zweiten
Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen. Das Anschlagelement
weist einen Durchmesser zum Halten in der Aufnahme, wenn die ersten
und zweiten Rotoren in einer ihrer ersten oder zweiten verriegelten
Stellungen sind, und eine Achse, die zur ersten Linie unter einem
Winkel geneigt ist, auf. Sind die ersten und zweiten Rotoren in
ihren ersten verriegelten Positionen, ist die Achse des Anschlagelementes in
der Aufnahme von der ersten Linie um eine erste Distanz beabstandet.
Die Achse des Anschlagelementes in der Aufnahme ist a) in einer
ersten Lage, wenn die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten
Positionen sind, und b) in einer zweiten Lage, wenn die ersten und
zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen sind, angeordnet. Die
ersten und zweiten Lagen sind voneinander um eine zweite Distanz
beabstandet. Der Durchmesser des Anschlagelementes weicht von i)
der ersten Distanz und ii) der zweiten Distanz um nicht mehr als ±40% ab.
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In
einer Form ist der Durchmesser des Anschlagelementes etwa gleich
der zweiten Distanz.
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In
einer Form ist das Verhältnis
der ersten Distanz zum Durchmesser des Anschlagelementes kleiner
als eins.
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In
einer Form sind i) der Durchmesser des Anschlagelementes, ii) die
erste Distanz und iii) die zweite Distanz etwa gleich groß.
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Die
Kombination kann des weiteren ein bewegliches Schließelement
umfassen.
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In
einer Form ist der Rotor um eine erste Drehachse zwischen seiner
ersten verriegelten Stellung und seiner ausgelösten Stellung beweglich und der
zweite Rotor um eine zweite Achse, die im wesentlichen zur ersten
Achse parallel, zwischen seinen ersten verriegelten und ausgelösten Positionen beweglich.
Die Achse des Anschlagelementes erstreckt sich im wesentlichen parallel
zu den ersten und zweiten Achsen. Die Achse des Anschlagelementes
ist von einer sich zwischen den ersten und zweiten Achsen erstreckenden
Linie um eine dritte Distanz beabstandet, die im wesentlichen größer als 0,35
inches ist, wenn die ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten
verriegelten Positionen sind.
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Die
dritte Distanz kann in der Größenordnung
von 0,75 Inches sein.
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In
einer Form erstrecken sich die ersten und zweiten Rotoren, wenn
sie in ihren zweiten verriegelten Positionen sind, vollständig um
die Aufnahme.
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In
einer Form sind die ersten und zweiten Achsen zueinander in der
Größenordnung
von 2,5 inches beabstandet.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren ers ten verriegelten Positionen
sind, innerhalb der peripheren Kante des Gehäuses.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen
sind, außerhalb
der peripheren Kante des Gehäuses.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren eine Verriegelungseinheit für ein bewegliches
Schließelement.
Die Verriegelungseinheit weist ein Gehäuse mit einer peripheren Kante,
die teilweise definiert wird durch einen im wesentlichen geraden
Kantenteil, der sich entlang einer ersten Linie erstreckt, auf.
Ein erster Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich zwischen a)
einer ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position,
und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten
Position und der ausgelösten
Position. Ein zweiter Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich zwischen a)
einer ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position,
und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten
Position und der ausgelösten
Position des zweiten Rotors. Eine Betätigungseinheit weist einen
verriegelten Zustand und einen unverriegelten Zustand auf. Die Betätigungseinheit
in ihrer verriegelten Position hält
den ersten Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen und den zweiten
Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen. Die ersten
und zweiten Rotoren in ihren ersten und zweiten verriegelten Positionen
definieren eine Aufnahme mit einem effektiven Durchmesser und einer Achse,
die zur ersten Linie unter einem Winkel geneigt ist. Sind die ersten
und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen, ist
die Achse der Aufnahme von der ersten Linie um eine erste Distanz
beabstandet. Die Achse der Aufnahme ist a) in einer ersten Lage,
wenn die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten
Positionen sind, und b) in einer zweiten Lage, wenn die ersten und
zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen sind, angeordnet.
Die ersten und zweiten Lagen sind voneinander um eine zweite Distanz
beabstandet. Sind die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten
verriegelten Positionen, erstreckt sich die Aufnahme bis neben die
erste Linie. Sind die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten
verriegelten Positionen, weicht der effektive Durchmesser der Aufnahme
von der zweiten Distanz um nicht mehr als ±20% ab.
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In
einer Form weicht der effektive Durchmesser der Aufnahme, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, von der zweiten Distanz um nicht mehr als ±15% ab.
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In
einer Form ist das Verhältnis
der ersten Distanz zum effektiven Durchmesser der Aufnahme, wenn
die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, kleiner als eins.
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In
einer Form sind der effektive Durchmesser der Aufnahme, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, und die zweite Distanz in etwa gleich groß.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, innerhalb der peripheren Kante des Gehäuses.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen
sind, außerhalb
der peripheren Kante des Gehäuses.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren die Kombination einer Verriegelungseinheit
mit einem Anschlagelement. Die Verriegelungseinheit weist ein Gehäuse mit
einer peripheren Kante, die teilweise durch einen im wesentlichen
geraden, sich entlang einer ersten Linie erstreckenden Kantenteil
definiert ist. Ein erster Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich
zwischen a) einer ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position,
und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten
Position und der ausgelösten
Position. Ein zweiter Rotor ist relativ zum Gehäuse wählbar beweglich zwischen a)
einer ersten verriegelten Position, b) einer ausgelösten Position,
und c) einer zweiten verriegelten Position zwischen der ersten verriegelten
Position und der ausgelösten
Position des zweiten Rotors. Eine Betätigungseinheit weist einen
verriegelten Zustand und einen unverriegelten Zustand auf. Die Betätigungseinheit
in ihrer verriegelten Position hält
den ersten Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen und den zweiten
Rotor lösbar
in seinen ersten und zweiten verriegelten Positionen. Das Anschlagelement
weist einen Durchmesser zum Halten in der Aufnahme, wenn die ersten
und zweiten Rotoren in einer ihrer ersten oder zweiten verriegelten
Stellungen sind, und eine Achse, die zur ersten Linie unter einem
Winkel geneigt ist, auf. Sind die ersten und zweiten Rotoren in
ihren ersten verriegelten Positionen, erstreckt sich das Anschlagelement
bis neben die erste Linie. Sind die ersten und zweiten Rotoren in
ihren ersten verriegelten Positionen, ist die Achse des Anschlagelementes
in der Aufnahme von der ersten Linie um eine erste Distanz beabstandet.
Die Achse des Anschlagelementes in der Aufnahme ist a) in einer
ersten Lage, wenn die ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten
verriegelten Positionen sind, und b) in einer zweiten Lage, wenn
die ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen
sind, angeordnet. Die ersten und zweiten Lagen sind voneinander
um eine zweite Distanz beabstandet. Der Durchmesser des Anschlagelementes
weicht von der zweiten Distanz um nicht mehr als ±20% ab.
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In
einer Form ist der Durchmesser des Anschlagelementes in etwa gleich
der zweiten Distanz.
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In
einer Form ist das Verhältnis
der ersten Distanz zum Durchmesser des Anschlagelementes kleiner
als eins.
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In
einer. Form sind i) der Durchmesser des Anschlagelementes, ii) die
erste Distanz und iii) die zweite Distanz etwa gleich groß.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren ersten verriegelten Positionen
sind, innerhalb der peripheren Kante des Gehäuses.
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In
einer Form befindet sich die Achse des Anschlagelements, wenn die
ersten und zweiten Rotoren in ihren zweiten verriegelten Positionen
sind, außerhalb
der peripheren Kante des Gehäuses.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine schematische
Darstellung einer erfindungsgemäßen auf
einer Halterung befestigten Verriegelungseinheit für ein bewegliches
Schließelement;
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2 ist eine Explosionszeichnung
mit perspektivischer Ansicht einer Form einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit;
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3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Verriegelungseinheit aus 2 in
einem zusammengebauten Zustand, wobei sich die Rotoren auf der Verriegelungseinheit
in einer ersten verriegelten Position befinden;
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4 ist ein vergrößerter Seitenaufriss
von 3, wobei ein Teil
des Gehäuses
entfernt wurde und die Rotoren in ausgelösten Stellungen mit Phantom-Linien
dargestellt werden und in ersten verriegelten Positionen mit durchgezogenen
Linien dargestellt werden;
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5 ist ein Seitenaufriss,
der dem aus 4 entspricht,
wobei die Rotoren in einem zweiten verriegelten Zustand sind;
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6 ist eine Rückansicht
(end elevation) der zusammengesetzten Verriegelungseinheit aus den 2-5;
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7 ist eine vergrößerte Draufsicht
einer Drahtfeder zum Vorspannen eines der Rotoren in seine ausgelöste Stellung
und zum Vorspannen eines Sperranschlags in Richtung einer Position,
in der der Sperranschlag den Rotor wahlweise in einer seiner ersten
und zweiten verriegelten Positionen lösbar hält;
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8 ist ein vergrößerter Seitenaufriss
der Feder aus 7;
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9 ist eine der 2 entsprechende Ansicht
einer modifizierten, einander gegenüberliegend-greifbaren (opposite-handed)
Form einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit;
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10 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines Anschlagblocks an der Verriegelungseinheit aus den
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1–9 zum
lösbaren
Halten der Rotoren in ihren verriegelten Positionen;
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11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines der Rotoren der Verriegelungseinheit aus den 1-10;
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12 ist ein vergrößerter Aufriss
des Rotors aus 11;
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13 ist eine vergrößerte Draufsicht
der Verriegelungseinheit aus den 1-12;
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14 ist eine schematischen
Seitenansicht der Verriegelungseinheit aus den 1–13, die die Rotoren in einer
ausgelösten
Position bezüglich
des Anschlagelementes zeigt;
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15 ist eine Ansicht wie
in 14 mit den Rotoren
in einer zweiten verriegelten Position;
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16 ist eine Ansicht wie
in 14 und 15 mit den Rotoren in einer
ersten verriegelten Position; und
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17 ist eine schematische
Darstellung einer allgemeinen Form einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit.
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Detaillierte
Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf eine allgemein mit 10 bezeichnete
und in 1 dargestellte
Verriegelungseinheit. Die Verriegelungseinheit 10 ist mit
einem Schließelement 12 verbunden, das
zur Bewegung relativ zu einer Halterung 14 zwischen ersten
und zweiten Positionen befestigt ist. Die ersten und zweiten Positionen
können geschlossene und
offene Positionen sein, zwischen denen das Schließelement 12 bewegt
wird, um wahlweise den Zugang zu einem Raum, der mit der Halterung
verbunden ist, zu verhindern oder zu ermöglichen. Jedoch ist es nicht
nötig,
dass das Schließelement 12 zwischen
den ersten und zweiten Positionen nur für diesen Zweck beweglich ist.
Die Halterung 14 kann praktisch jeden Aufbau aufweisen.
Als Beispiel kann die Halterung Teil einer statischen Umgebung sein, wie
beispielsweise einem Gebäude
oder einem Gehäuse.
Alternativ kann die Halterung 14 an einem beweglichen Gefährt, wie
einem Traktor, sein. In letzterem Fall kann das Schließelement
eine Tür
oder ein Fensteraufbau, entweder drehbar oder zur verschiebbaren
Bewegung zwischen ersten und zweiten Positionen befestigt, sein.
Die Halterung 14 weist ein damit verbundenes Anschlagelement 16 auf,
welches mit der Verriegelungseinheit 10 zusammenwirkt,
um das Schließelement 12 in
einer seiner ersten oder zweiten Positionen lösbar zu halten.
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Wie
in den 2–8 dargestellt, besteht die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit 10 aus
einem Gehäuse 18 mit
verbindbaren ersten und zweiten Gehäuseteilen 20 und 22.
Die rechteckige Form des Gehäuses 18 ist
nur exemplarisch. Die Gehäuseteile 20,22 werden
durch eine Vielzahl, in diesem Fall vier, Hohlzylinderwellen 24, 26, 28, 30 miteinander verbunden.
Drei der Wellen 24, 26, 28 weisen die gleiche
Konstruktion auf. Beispielsweise weist die Welle 24 einen
zylindrischen Hauptteil 32 und axial getrennte Enden 34, 36 mit
reduziertem Durchmesser, die durch entsprechende Öffnungen 38, 40 in den
jeweiligen Gehäuseteilen 20, 22 gepresst
werden, auf. Die Enden 34, 36 ragen durch ihre
jeweiligen Öffnungen 38, 40 hindurch
und werden außerhalb
der Gehäuseteile 20, 22 gegen
eine ringförmige Fase 42 (nur
für das
Gehäuseteil 20 dargestellt)
um jede Öffnung 38, 40 deformiert.
Die Wellen 26, 28, 30 werden mit den
Gehäuseteilen 20, 22 in
der glei chen Art zusammengefügt.
Die Wellen 24, 26, 28, 30 halten
die Gehäuseteile 20, 22 gemeinsam
zusammengefügt
und in einem vorbestimmten räumlich
getrennten Bezug, so dass eine Kammer 44 zwischen den Gehäuseteilen 20, 22 definiert
wird, in der Betätigungsbauteile
aufgenommen sind, wie nachfolgend beschrieben. In der dargestellten
Ausführungsform weisen
die Gehäuseteile 20, 22 eine
im allgemeinen becherförmige
Konfiguration auf, so dass, wenn sie einmal zusammengefügt sind,
ein wesentlicher Teil der Kammer 44 von den Gehäuseteilen 20, 22 umschlossen
wird.
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In
der dargestellten Ausführungsform
sind die Gehäuseteile 20, 22 aus
Blech gestanzt. Die Gehäuseteile 20, 22 können jedoch
aus praktisch jedem Material gegossen werden und in der dargestellten Form
gestaltet werden, im Gegensatz zum Stanzen.
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Zusätzlich zu
ihrer Funktion der Verbindung und räumlich trennenden Anordnung
der Gehäuseteile 20, 22 dienen
die Wellen 24, 26, 28, 30 als
Halterung für
bestimmte innere Komponenten der Verriegelungseinheit. Speziell
halten die Wellen 26, 28 die Rotoren 46, 46' zur Drehbewegung
zwischen einer ausgelösten
Position, dargestellt in 4 mit
gepunkteten Linien, und einer ersten verriegelten Position, wie
in 3 und 5 dargestellt. Die dargestellten Rotoren 46, 46' weisen eine
identische Konstruktion auf, können
jedoch auch verschiedene Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise
weist der Rotor 96 einen U-förmigen
Körper 50 mit
einem verbreiterten Grundteil 52 auf, welches eine Breite
T aufweist, die etwas geringer ist als der Abstand zwischen den
Gehäuseteilen 20, 22 in
der Kammer 44. Die Schenkel 54, 56, die
eine Breite t von etwa der halben Breite T des Grundteils 52 aufweisen,
ragen an räumlich
getrennten Stellen aus dem Grundteil 52, um dazwischen
eine U-förmige
Aussparung 58 zu definieren. Das Grundteil 52 und
die Schenkel 54, 56 sind auf einer Seite 60 des
Rotors 46 bündig,
so dass das Grundteil 52 und die Schenkel 54, 56 in
einer einzigen Ebene auf dieser Seite 60 bleiben. Der Rotor 46 weist
eine Durchbohrung 62 auf, um die Welle 26 aufzunehmen,
so dass der Rotor 46 beim Drehen durch die Welle 26 um
eine Achse 64, die durch die Welle 26 definiert
wird, geführt
wird.
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Der
Rotor 46' ist
spiegelbildlich zum Rotor 46 und auf der Welle 28 zur
Drehbewegung relativ zum Gehäuse 18 um
eine Achse 66, die parallel zur Achse 64 ist,
befestigt. Bei dieser Anordnung bewegen sich die Schenkel 54, 56 am
Rotor 46 und die entsprechenden Schenkel 54', 56' am Rotor 46' relativ zueinander
in einer scherenartigen Bewegung parallel zu einer Referenzebene 67,
wenn die Rotoren 46, 46' zwischen ihren ausgelösten und
ersten verriegelten Positionen verändert werden.
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Sind
die Rotoren 46, 46' in
ihren ausgelösten Positionen,
wie in 4 mit gepunkteten
Linien dargestellt, kann das Schließelement 12 aus seiner
ersten Position in eine zweite Position bewegt werden. Nähert sich
das Schließelement 12 der
zweiten Position, bewegt sich die Verriegelungseinheit 12 in
Richtung des Pfeils 68 gegen das Anschlagelement 16. Das
Anschlagelement berührt
zunächst
geneigte Nockenflächen
(cam surfaces) 70, 70' an den jeweiligen Rotorschenkeln 56, 56'. Die fortgesetzte
Bewegung des Schließelementes 12 in
Richtung seiner zweiten Position bewirkt, dass das Anschlagelement 16 den Rotor 46 schrittweise
um die Achse 64 aus seiner ausgelösten Position, dargestellt
mit Phantom-Linien in 4,
in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn in die erste verriegelte
Position, dargestellt mit durchgezogenen Linien, drängt. Gleichzeitig
wird der Rotor 46' um
seine Achse 66 in einer Richtung im Uhrzeigersinn aus der
ausgelösten
Position in die erste verriegelte Position bewegt, in 4 jeweils dargestellt durch
Phantom-Linien und durchgezogene Linien. Bewegen sich die Rotoren 46, 46' weiter aus
ihren ausgelösten
Positionen in ihre ersten verriegelten Positionen, überlappt
die Aussparung 58 schrittweise das Anschlagelement 16 und
nimmt es zusammen auf. Die Scherenbewegung der Schenkel 54, 56, 54', 56' verursacht,
dass sich die Schenkel schrittweise um das Anschlagelement 16 schließen. Sind
die Rotoren 46, 46' in
ihren ersten verriegelten Positionen, bilden die Schenkel 54, 56, 54' 56' zusammen eine vollständig geschlossene
Aufnahme 72, in der das Anschlagelement gefasst ist.
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Die
Rotoren 46, 46' werden
in ihren ersten verriegelten Positionen durch eine Betätigungseinheit
bei 78 gehalten. Die Betätigungseinheit besteht aus
einem Anschlagarm 80, an dem ein Anschlagblock 82 befestigt
ist. Der Anschlagarm 80 weist eine L-förmige Konfiguration mit einem
langen Schenkel 84 und einem kurzen Schenkel 86 auf.
Der Anschlagarm 80 ist mit dem Gehäuse 18 am Verbindungspunkt
der langen und kurzen Schenkel 84, 86 zur drehbaren
Bewegung um eine Achse 88, die im allgemeinen parallel
zu den Achsen 64, 66 ist, verbunden.
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Der
Sperranschlag 82 ist am freien Ende 90 des langen
Schenkels 84 des Anschlagarms 80 durch einen Stift 92 verbunden.
Durch den Stift 92 ist der Sperranschlag 82 relativ
zum Anschlagarmschenkel 84 um eine Achse 94, die
im allgemeinen parallel zu den Achsen 64, 66, 68 ist,
drehbar.
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Die
Betätigungseinheit 78 ist änderbar
zwischen einem ersten verriegelten Zustand, in 4 mit durchgezogenen Linien dargestellt,
und einem unverriegelten Zustand, in 4 mit
gepunkteten Linien dargestellt. Im verriegelten Zustand hält die Betätigungseinheit 78 beide
Rotoren 46, 46' lösbar in
ihren ersten verriegelten Positionen. Der Anschlagarm 80 ist
relativ zum Gehäuse 18 aus
einer ersten Position, in 4 mit
durchgezogenen Linien dargestellt, in eine zweite Position, in 9 mit Phantom-Linien dargestellt,
beweglich, um dadurch die Betätigungseinheit 78 aus
dem verriegelten in den unverriegelten Zustand zu verändern. Die
Bewegung des Anschlagarms 80 aus seiner ersten in seine
zweite Position bewirkt, dass sich der Sperranschlag 82 aus
einer eingerasteten Position, in 4 mit
durchgezogenen Linien dargestellt, in eine ausgelöste Position,
in 4 mit Phantom-Linien
dargestellt, bewegt.
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Der
Sperranschlag 82 ist am Anschlagarm 80 gleitend
befestigt und kann bezüglich
des Winkels relativ zum Anschlagarm 80 und zum Gehäuse 18 um
die Achse 94 neu eingestellt werden. Unter dem Einfluss
von zwei Drahtfederelementen 96, 96', die im Detail später beschrieben
werden, wird der Sperranschlag relativ zum Gehäuse 18 und zum Anschlagarm 80 in
einer vorbestimmten betätigbaren
Winkelausrichtung vorgespannt gehalten. Die Federelemente 96, 96' drängen den
Sperranschlag 82 konsistent spannungsartig in diese Ausrichtung.
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In
der eingerasteten Position verbleibt der Sperranschlag 82 zwischen
Stopflächen 98, 98' an den Rotoren 46, 46', um dadurch
ein Drehen der Rotoren 46, 46' aus ihren ersten verriegelten
Positionen zu verhindern, d.h. durch Bewegung des Rotors 46 im
Uhrzeigersinn um die Achse 64 aus seiner mit durchgezogenen
Linien in 4 dargestellten
Position und des Rotors 46' gegen
den Uhrzeigersinn um die Achse 66 aus seiner mit durchgezogenen
Linien in 4 dargestellten
Position. Durch Verschieben des Sperranschlags 82 in die
ausgelöste
Stellung wird bewirkt, dass der Sperranschlag 82 aus der Bahn
der Rotoren 46, 46' verschwindet,
so dass sich die Rotoren 46, 46' im wesentlichen ungehindert aus ihren
ersten verriegelten Positionen in ihre ausgelösten Positionen bewegen können. Da
der Sperranschlag 82 gleitend auf dem Anschlagarm 80 befestigt ist,
kann sich der Sperranschlag 82 unter Beibehaltung der gleichen
Winkelausrichtung auf einer im wesentlichen geraden Bahn zwischen
der eingerasteten und der ausgelösten
Position bewegen, wie durch die zweispitzigen Pfeile 100 angezeigt.
Dies ermöglicht dem
Sperranschlag 82, aus der Position zwischen den Stopflächen 98, 98' mit minimalem
Widerstand von den Rotoren 46, 46' zu gleiten. Bei Abwesenheit dieser
gleitenden Anordnung des Sperranschlags 82 würde die
bogenförmige
Bahn, die vom Sperranschlag durchlaufen wird, einen bestimmten Betrag der
Drehung des Rotors 46' im
Uhrzeigersinn erfordern, um das Entfernen des Sperranschlags 82 weg vom
Rotor 46' zu
ermöglichen,
wenn sich der Sperranschlag aus der eingerasteten Position in die
ausgelöste
Position bewegt.
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Der
Sperranschlag 82 weist verbreiterte Teile 102, 104 mit
Flächen 106, 108 auf,
welche die Rotoren 46, 46' einrasten, wenn der Sperranschlag
in der eingerasteten Position ist. Dadurch kann ein relativ großer Kontaktbereich
zwischen den Rotorflächen 98, 98' und den Sperranschlagflächen 106, 108 hergestellt
werden. Dieser große
Kontaktbereich stellt sicher, dass der Sperranschlag 82 und
die Rotoren 46, 46' fest
aneinander stoßen
und reduziert auch die durch den sich wiederholenden Kontakt der
Rotor- und Sperranschlagflächen 98, 98', 106, 108 ergebende
potentielle Abnutzung. Gleichzeitig bedingt die Tatsache, dass der
Sperranschlag 82 in der gleichen Betätigungs-Winkelausrichtung aus der Position zwischen
den Rotorflächen 98, 98' gleitet, einen
relativ geringen Widerstand zwischen dem Sperranschlag 82 und
den Rotoren 46, 46',
verglichen damit, wie der Widerstand zwischen diesen gleichgroßen Flächen wäre, wenn
der Sperranschlag 82 benötigt würde, um den Rotor 46' zu drehen,
wie vorher beschrieben, wenn sich der Sperranschlag 82 aus
der eingerasteten Position bewegt.
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Wie
oben bemerkt, kann die Abnutzung der zusammenwirkenden Teile aufgrund
der relativ großen
wechselwirkenden Flächenbereiche
zwischen dem Sperranschlag 82 und den Rotoren 46, 46' kontrolliert
werden. Diese Anordnung selbst führt
zur Konstruktion sowohl der Rotoren 46, 46' wie auch des
Sperranschlags 82 aus formbarem Material, wie beispielsweise
Kunststoff, Verbundwerkstoffe etc. Obwohl die Rotoren 46, 46' und der Sperranschlag 82 aus
Metall hergestellt werden können,
werden diese Elemente bevorzugt aus einem nicht-metallischen Material
hergestellt. Das nicht-metallische Material hat zahlreiche Vorteile.
Zunächst
kann ein Material wie Kunststoff leicht und wirtschaftlich in gewünschte Formen
gebracht werden. Kunststoffmaterial ist im allgemeinen preisgünstiger
und von geringerem Gewicht als Metall. Des weiteren neigt Kunststoffmaterial
nicht zur Korrosion, wenn es Feuchtigkeit und Chemikalien ausgesetzt
wird, die üblicherweise
in den Umgebungen, in denen diese Art von Verriegelungseinheit 10 verwendet
wird, anzutreffen sind.
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Die
Rotoren 46, 46' werden
durch die Federelemente 96, 96' in Richtung ihrer ausgelösten Positionen
vorgespannt. Die Federelemente 96, 96' spannen auch
den Sperranschlag 82 in Richtung seiner eingerasteten Position
vor. Beide Federelemente 96, 96' weisen die gleiche Konstruktion
auf. Federelement 96 wird im Detail nachfolgend beispielhaft
beschrieben.
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Wie
am deutlichsten in den 7 und 8 in Verbindung mit den 2 und 4 erkennbar ist, wird das Federelement 96 durch
einen geformten Draht 110 definiert. Der geformte Draht 110 weist
ein spulenförmiges
Zentrum 112, das die Welle 24 umschließt, und
freie Enden 114, 116, die davon wegragen, auf.
Das freie Ende 114 ist so belastet, dass ein versetztes
Ende 118 auf einer Schulter 120 an einer ersten
Stelle des Sperranschlags 82 aufliegt und dadurch den Sperranschlag 82 in
Richtung seiner eingerasteten Position drängt. Das Federende 116 weist ein
versetztes Ende 122 auf, das belastet ist, um gegen eine
Schulter 124 des Rotors 46 zu halten, um dadurch
den Rotor 46 im Uhrzeigersinn um die Achse 64 in 4, das heißt in Richtung
der ausgelösten Position
des Rotors 46, zu drängen.
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Das
Federelement 96' ist
um die Achse 30 angebracht und weist entsprechende freie
Enden 114', 116' auf, die jeweils
an einer Schulter 128 des Sperranschlags 82 und
einer Schulter 130 des Rotors 46' anliegen, um dadurch den Sperranschlag 82 in
Richtung der eingerasteten Position und den Rotor 46' in Richtung
seiner ausgelösten
Position zu drängen.
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Die
Federelemente 96, 96' bewirken eine ausgeglichene Vorspannkraft
an räumlich
getrennten Stellen auf gegenüberliegenden
Seiten der Drehachse 94 auf den Sperranschlag 82,
um dadurch den Sperranschlag 82 in seine gewünschte Betätigungs-Winkelausrichtung
relativ zum Gehäuse 18 und
zum Anschlagarm 80 zu drängen. Gleichzeitig üben die
Federelemente 96, 96' eine Kraft auf den Anschlagarm 80 durch
den Sperranschlag 82 aus, und drängen den Anschlagarm in seine
erste Position, wie mit durchgezogenen Linien in 4 dargestellt.
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Die
Rotoren 46, 46' weisen
Stopflächen 132, 132' auf, die auf
die gleiche Art wie die vorher beschriebenen Stopflächen 98, 98' in Verbindung
mit dem Sperranschlag 82 funktionieren. Die Stopflächen 132, 132' rasten den
Sperranschlag 82 mit den Rotoren 46, 46' in einer zweiten
verriegelten Position, wie in 5 dargestellt,
und die Betätigungseinheit
in der verriegelten Position ein. In der zweiten verriegelten Position
umschließen
die Rotoren typischerweise zusammenwirkend die Aufnahme wie darge stellt
vollständig.
Es ist jedoch auch möglich,
dass die Aufnahme 72 von den Rotoren 46, 46' nur teilweise
umschlossen ist, aber bis zu einem Ausmaß, dass das Anschlagelement 16 nicht
daraus entweichen kann.
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Befinden
sich die Rotoren 46, 46' in ihren ausgelösten Positionen,
bewirkt im Betrieb die Repositionierung des Schließelementes 12,
dass das Anschlagelement 16 auf den Nockenflächen 70, 70' aufliegt. Die
fortgesetzte Bewegung des Schließelementes 12 bewirkt,
dass das Anschlagelement 16 die Rotoren 46, 46' in Richtung
ihrer ersten verriegelten Positionen dreht. Während dies geschieht, wird
der Sperranschlag 82 konstant vorgespannt gegen die Rotoren 46, 46' gedrängt. Schließlich bewegt
sich der Sperranschlag 82 zwischen die Stopflächen 132, 132' in die mit
den Rotoren 46, 46' eingerastete
Position und hält
dabei die Rotoren 46, 46' in der zweiten verriegelten Position
von 5. Die fortgesetzte
Bewegung des Schließelementes 12 zwängt den
Sperranschlag 82 aus dem Einrasten mit den Stoppflächen 132, 132' und treibt
die Rotoren 46, 46' weiter
in Richtung ihrer ersten verriegelten Positionen, an diesem Punkt
bewegt sich der Sperranschlag zwischen die Stopflächen 98, 98', um die Rotoren
in ihren ersten verriegelten Positionen lösbar zu halten.
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Wenn
gewünscht
wird, das Anschlagelement 16 zu lösen, wird ein Bedienteil 134 betätigt, um
den Anschlagarm 80 aus seiner ersten in seine zweite Position
zu verändern,
um dadurch den Sperranschlag von seiner eingerasteten Position in
seine ausgelöste
Position zu bewegen. Wenn dies geschieht, bewegt sich der Sperranschlag 82 aus
der Bahn der Rotoren 46, 46', woraufhin die Federelemente 96, 96' die Rotoren 46, 46' in ihre ausgelösten Positionen
zurücktreiben.
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Das
Bedienteil 134 wird in dieser Ausführungsform als Arm 136,
der durch einen Stift 138 mit einem Streifen 190 am
Gehäuseteil 20 drehbar
verbunden ist, dargestellt. Die resultierende Drehachse 142 des
Arms 136 ist senkrecht zur Drehachse 88 des Anschlagarms 80.
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Der
Arm 136 weist einen Ansatz 144 mit einer Nockenkante
(cam edge) 146 auf, die auf einer eingesetzten Nockenkante
148 am Anschlagarm 80 aufliegt. Eine Drehbewegung des Arms 136 in
Richtung des Pfeils 150 um die Achse 142 dreht
den Anschlagarm 80 zwischen seinen ersten und zweiten Positionen.
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Das
Bedienteil 134 kann direkt greifbar sein oder durch ein
Gestänge
oder einen anderen Mechanismus 152 betätigt werden, der wiederum ein
Bedienteil 154 aufweisen kann, das durch einen Benutzer
direkt betätigt
werden kann.
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Ein
sekundäres
Bedienteil 156 (2)
kann optional vorgesehen sein, um die Betätigung der Verriegelungseinheit 10 von
einer vom Bedienteil 134 räumlich getrennten Stelle zu
bewirken. Das Bedienteil 156 ist an der Achse 30 angebracht.
Die Achse 30 weist einen vergrößerten ringförmigen Flansch 158 zum
Aufsetzen des Bedienteils 156, wobei ein Endstück 160 der
Welle 30 durch eine Befestigungsöffnung 162 gerichtet
wird. Das Bedienteil 156 weist einen greifbaren oder auf
andere Art einrastbaren Betätigungsstreifen 164 auf,
durch den das Bedienteil 156 um die Achse 166 der
Welle 30 gedreht werden kann.
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Eine
durchgehende Bohrung 168 ist am Bedienteil 156 an
einer vom Betätigungsstreifen 164 entfernten
Stelle vorgesehen. Die Bohrung 168 nimmt den Stift 92 am
Sperranschlag 82 auf. Durch Drehen des Bedienteils 156 um
seine Achse 166 kann der Sperranschlag 82 wahlweise
zwischen seinen eingerasteten und ausgelösten Positionen bewegt werden.
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In 9 wird eine modifizierte
Version 170 der Verriegelungseinheit dargestellt. Die Verriegelungseinheit 170 ist
einander gegenüberliegend-greifbar
(opposite-handed) zur vorher beschriebenen Verriegelungseinheit 10.
Die wichtigsten internen Bedienungsteile sind im allgemeinen die
gleichen wie vorher beschrieben und sind dementsprechend in 9 nummeriert, mit wenigen
Ausnahmen. Bei der Verriegelungseinheit 170 wird das zweite
Betätigungselement
weggelassen. Die angeflanschte Welle 30 ist ersetzt durch
eine den Wellen 24, 26, 28 gleiche Welle 172.
Der dem Anschlagarm 80 entsprechende Anschlagarm 80'' wie auch die Befestigungsstelle 174 für ein dem
Bedienteil 134 entsprechendes Bedienteil 134'' sind an den Gehäuseteilen 20'' , 22'' umgedreht.
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Bestimmte
zusätzliche
Aspekte des erfindungsgemäßen Aufbaus
werden im folgenden speziell in Bezug auf die Ansprüche 11–13 beschrieben.
In den 11 und 12 werden die Details des
Rotors 46 dargestellt. Wie in 13 dargestellt weisen die Gehäuseteile 20, 22 gegenüberliegende
Flächen 176, 178 auf,
die voneinander um einen Abstand D getrennt sind. Der Abstand D
ist etwas geringer als die Dicke T des Grund-/Befestigungsteils 52 des
Rotors 46. Die Abmessungen D, T werden so gewählt, dass das
Grund-/Befestigungsteil 52 zwischen den gegenüberliegenden
Flächen 176, 178 gegen
jedes signifikante Verdrehen eingeschränkt ist. Gleichzeitig wird genügend Spielraum
geschaffen, so dass sich der Rotor 46 nicht bindet (bind),
wenn er bei der Bedienung gedreht wird. Das verdickte Grund-/Befestigungsteil 52 stellt
auch sicher, dass der Rotor 46 an der sich hindurch erstreckenden
Welle 26 stabil gehalten wird. Die überlappenden Rotorschenkel 54, 56, 54', 56' weisen eine
kombinierte Dicke (2xt) zwischen den Flächen 176, 178,
d.h. orthogonal zur Referenzebene 67, auf, die etwas geringer
als der Abstand D ist. So können
die Rotorschenkel 54, 56, 54', 55' so konstruiert
werden, dass sie das Anschlagelement 16 sicher halten.
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Zusätzlich definiert
das verdickte Grund-/Befestigungsteil 52 die Stopflächen 98, 132.
Als Ergebnis wird eine wesentliche Berührungszone zwischen dem Anschlagblock 82 und
jeder der Stopflächen 98, 132 am
Rotor 46 gebildet.
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Gleichermaßen weist
der Anschlagblock 82, wie insbesondere in den 2–10 dargestellt,
eine Fläche 108 mit
einer Dicke T1 auf, die im wesentlichen gleich der Dicke T ist.
Dies wird dadurch ermöglicht,
dass eine kerbenartige Aufnahme 180 für einen Befestigungsstreifen 182 (2) am Anschlagarm 80 definiert
wird, wobei der Streifen 182 durch den Stift 92 so
befestigt wird, dass sich der Anschlagblock 82 und der
Anschlagarm 80 im Einklang um die Achse 88 drehen.
So kann eine positive Verbindung zwischen dem Anschlagarm 80 und
dem Anschlagblock 82 ausgebildet werden, während zusammenwirkende
Flächen 108, 98, 132 am
Anschlagblock 82 und am Rotor 46 mit einer etwas
geringeren Dicke als dem Abstand D zwischen den gegenüberliegenden Gehäuseflächen 176, 178 und
einer relativ großen Berührungsfläche geschaffen
sind. Die Aufnahme 184 nimmt das Betätigungsteil 156 in ähnlicher
Weise auf, so dass die Dicke der Fläche T1 aufrechterhalten werden
kann.
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Aufgrund
der relativ großen
Berührungszone zwischen
den Flächen 108, 98, 132 eignen
sich die Flächen
zur Herstellung aus einem nicht-metallischen Material, wie beispielsweise
einem Kunststoff oder einem Verbundstoff. Aufgrund ihrer relativ
großen
Berührungszone
sind diese Flächen
nicht so abnutzungsanfällig über die
benutzbare voraussichtliche Lebensdauer der Verriegelungseinheit 10 als
sie mit konventionellen zusammenwirkenden Flächen mit geringerer Zone wären. Gleichzeitig
können
die zusammenwirkenden nicht-metallischen Flächen 98, 108, 132 aus
einem Material mit einem relativ geringen Reibungskoeffizienten
hergestellt werden. Dies erleichtert das Gleiten der Flächen 98, 108, 132 gegeneinander
während
des Betriebes und trägt
so zum problemlosen, nicht-verbindenden Betrieb der Verriegelungseinheit
bei. Neben den durch die nicht-metallischen Materialien verbesserten
Bedienungseigenschaften neigen diese nicht-metallischen Materialien
weniger zum Verschleiß unter
den schwierigen Bedienungsbedingungen, denen Verriegelungseinheiten
diesen Typs oft ausgesetzt sind, als ihre metallischen Entsprechungen.
Beispielsweise neigen die Materialien weniger zur Korrosion nach Kontakt
mit Chemikalien oder Feuchtigkeit.
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Des
weiteren sind nicht-metallische Materialien im allgemeinen billiger
als die üblicherweise
für Teile
diesen Typs verwendeten metallischen Materialien. Der Anschlagblock 82 und
der Rotor 46 eignen sich für die Herstellung in einem
Pressprozess. Im Fall des Rotors 46 können verschiedene Reliefs 186, 188, 190, 192 ausgebildet
werden, um den Materialbedarf und das Gewicht zu reduzieren, ohne
dabei die Bedienungseigenschaften nennenswert zu beeinflussen.
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Obwohl
die Rotoren 46, 46' im
Aufbau verschieden sein können,
ist die Austauschbarkeit der Rotoren 46, 46' erwünscht. In
einer bevorzugten Form sind die Rotoren 46, 46' identisch.
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Das
Konzept des Verwendens der Rotoren 46, 46' mit der gezeigten
Konfiguration soll nicht auf die vorher beschriebenen Umgebungen
beschränkt sein.
Die Rotorkonstruktion kann in fast jeder Art von Verriegelungseinheit verwendet
werden, wie allgemein unter 186 in 17 dargestellt. Die Verriegelungseinheit 186 umfasst
Rotoren 46, 46',
die an einem Gehäuse 188 zur
Rotation oder anderen Art der Bewegung zwischen verriegelten und
ausgelösten Positionen
befestigt sind. Eine Betätigungseinheit 190 mit
fast beliebiger Konstruktion kann mit einem Anschlag 192 versehen
werden, um die Rotoren 46, 46' lösbar in ihren verriegelten
Positionen zu halten. Beispielsweise ist die Betätigungseinheit 190 nicht auf
die Verwendung eines gleitenden Anschlagblocks 82 und anderen
oben offenbarten Details begrenzt. Ebenso können nichtmetallische Rotoren 46, 46' und/oder ein
nichtmetallischer Anschlagblock 82 in einer allgemeinen
Verriegelungseinheit 186 verwendet werden, ohne die Details
der oben beschriebenen Verriegelungseinheit 10 zu benötigen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist die Erweiterung der zweiten verriegelten
Position der Rotoren 46, 46', wie in den 14–16 dargestellt. Typischerweise
fällt die
Zentralachse 194 der Aufnahme 72 im allgemeinen
mit der Zentralachse 196 des Anschlagelementes 16 zusammen.
Sind die Rotoren 46, 46' in den zweiten verriegelten Positionen
von 15, weist die Aufnahme 72 einen
effektiven Durchmesser D auf, der gleich groß ist wie der größte Durchmesser
eines auf der zentralen Achse 194 zentrierten Kreises,
der von den Rotorschenkeln 54, 56, 54', 56' zur Aufnahme
eines Anschlagbolzens gebildet wird. Sind die Rotoren 46, 46' in dieser Position, ist
die Distanz X, die sich von der Referenzlinie L zwischen den Achsen 64, 66 zu
den Achsen 194, 196 erstreckt, größer als
0,35 Inches, und mehr bevorzugt in der Größenordnung von 0,75 inches.
Die Achsen 64, 66 können voneinander in der größenordnung von
2,5 inches beabstandet sein.
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Typischerweise
ist dieser Abstand X nicht größer als
0,34 Inches. Bei dieser konventionellen Anordnung kann ein Benutzer
fälschlicherweise
annehmen, dass das Schließelement,
welches nahezu angelehnt ist, in der zweiten verriegelten Position
gehalten ist. Dies kann dazu führen,
dass der Benutzer sich darauf verlässt, dass das Schließelement
verriegelt ist, wenn dies nicht der Fall ist. Durch Vergrößern des
Abstandes X auf wesentlich mehr als 0,35 inches und vorzugsweise
auf die Größenordnung
von 0,75 Inches, wenn das Schließelement 12 nur nahezu
angelehnt ist, wie vom Benutzer visuell bestimmt werden kann, wird
das Schließelement 12 durchweg
verriegelt sein. Mit anderen Worten wird das Schließelement
erkennbar angelehnt sein, wenn die Rotoren 46, 46' in ihren zweiten
verriegelten Positionen sind und das Schließelement gegen die Rotoren 46, 46' in Richtung
einer offenen Position gedrückt
wird. Obwohl das Schließelement 12 in
diesem Zustand gegen versehentliches Öffnen gehalten wird, wird ein Benutzer
in den meisten Fällen
nicht erwarten, dass das Schließelement 12 verriegelt
ist und sich daher nicht auf diese Bedingung verlassen. Daher ist
innerhalb des Bereichs, in dem ein Benutzer normalerweise erwartet,
dass das Schließelement
verriegelt ist, mit der erfindungsgemäßen Anordnung dies durchweg
der Fall.
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Die
in 16 dargestellte gewünschte zweite
verriegelte Position, kann auch durch die folgenden baulichen Konfigurationen,
wie in 4 in Verbindung
mit den 14 bis 16 am deutlichsten ersichtlich,
erreicht werden. Das Gehäuse 18 weist eine
periphere Kante 200 auf, die durch kurze und lange Kantenteile 202, 204, 206, 208 definiert
wird, welche eine insgesamt rechteckige Form ergeben. Das Kantenteil 208 erstreckt
sich entlang einer ersten geraden Referenzlinie L, die generell
orthogonal zur Achse 194 der Aufnahme 72 ist.
Sind die Rotoren 46, 46' in ih ren ersten verriegelten Positionen
von 16, sind die Achse 194 der
Aufnahme 72 und die damit zusammenfallende Achse 196 des
darin befindlichen Anschlagelementes 16 um eine Distanz
D1 von der Linie L beabstandet. Der Durchmesser D der Aufnahme und
möglicherweise
der äußere Umfang 210 des
darin befindlichen Anschlagbolzens 16, abhängig davon,
ob er einen Durchmesser D3 (14) aufweist,
der gleich oder geringer als der Durchmesser D ist, erstrecken sich
von ihren jeweiligen Achsen 194, 196 nahe an die
Linie L. Wie in den 4 und 16 dargestellt, verbleiben
die Aufnahme 72 und der Anschlagbolzen 16 vollstandig
innerhalb des Umfangs 200 des Gehäuses 18, wenn die
Rotoren 46, 46' in
ihren ersten verriegelten Positionen sind, können aber bündig mit der Linie L sein oder
leicht darüber
hinausragen. Die Achsen 194, 196 der Aufnahme 72 und
des Anschlagbolzens 16 befinden sich in einer ersten Lage,
wie in 16 dargestellt
und in 15 mit gepunkteten
Linien, wenn die Rotoren 46, 46' in ihren ersten verriegelten Positionen
sind. Die Achsen 194, 196 der Aufnahme 72 und
des Anschlagbolzens 16 befinden sich in einer zweiten Lage,
wie in 15 dargestellt,
wenn die Rotoren 46, 46' in ihren zweiten verriegelten
Positionen sind. Die ersten und zweiten Lagen sind voneinander um
eine Distanz D2 (15)
beabstandet. Die Achsen 194, 196 befinden sich
innerhalb der peripheren Kante 200 des Gehäuses 18,
wenn die Rotoren 46, 46' in ihren ersten verriegelten Positionen
sind und das Anschlagelement 16 innerhalb der Aufnahme 72 ist.
Die Achsen 194, 196 befinden sich außerhalb
der peripheren Kante 200 des Gehäuses 18, wenn die
Rotoren 46, 46' in
ihren zweiten verriegelten Positionen sind und das Anschlagelement 16 innerhalb
der Aufnahme ist.
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Um
das oben beschriebene gewünschte
Zusammenwirken zwischen den Rotoren 46, 46' und dem Anschlagelement 16 in
den zweiten verriegelten Positionen der Rotoren 46, 46' zu erreichen,
werden die folgenden Beziehungen der Abmessungen bevorzugt. Der
effektive Durchmesser D der Aufnahme 72 wird, wenn die
Rotoren 46, 46' in
ihren ersten verriegelten Positionen sind, so eingeschränkt, dass
er um nicht mehr als ±40%
von a) der Distanz D1 und b) der Distanz D2 abweicht. In einer Form
ist der effektive Durchmesser der Aufnahme, wenn die Rotoren 46, 46' in ihren ersten
verriegelten Positionen sind, in etwa gleich der Distanz D2 und/oder
der Distanz D1. Da der Durchmesser D3 des Anschlagelementes 16 in
etwa gleich dem effektiven Durchmesser D der Aufnahme 72 sein
kann, können
die gleiche oben beschriebene Beziehung zwischen D und D1, D2 und andere
weiter unten beschriebene Beziehungen zwischen ihnen zwischen der
Abmessung D3 und jeder von a) D1 und b) D2 eingehalten werden.
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In
einer Form der Erfindung ist, wenn die ersten und zweiten Rotoren
in ihren ersten verriegelten Positionen sind, das Verhältnis von
D1 zu D2 geringer als eins.
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In
einer Form erstrecken sich der effektive Durchmesser der Aufnahme 72 und
der Durchmesser des Anschlagelementes 16 bis nahe an die
Linie. In dieser Ausführungsform
weichen der effektive Durchmesser der Aufnahme 72 und der
Durchmesser D3 des Anschlagelementes 16 um nicht mehr als ±20% von
D2, und mehr bevorzugt um nicht mehr als ±15% ab.
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In
den obigen Ausführungsformen
kann, wenn die ersten und zweiten Rotoren 46, 46' in ihren ersten
verriegelten Positionen sind, das Verhältnis von D1 zu entweder dem
effektiven Durchmesser der Aufnahme 72 oder dem Durchmesser
des Anschlagelementes 16 kleiner als eins sein.
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In
einer exemplarischen Form ist D3 gleich 0,625 und D1 gleich 0,425.
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Diese
Anordnung macht auch das Verriegeln in Umgebungen möglich, in
denen das Schließelement 12 nicht
richtig ausgerichtet oder verzogen oder verbogen in einen Zustand,
in dem es ansonsten nicht verriegelt geschlossen werden kann.
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In
der Bildfolge der 14 bis 16 ist das Schließelement 12 im
Zustand der 14 generell offensichtlich
unverriegelt sein, wenn das Schließelement und damit die Rotoren 46, 46' in Richtung
des Anschlagelementes 16 bewegt werden. In 15 wird das Schließelement 12 in einer
Ausrichtung verriegelt werden, wenn die Rotoren 46, 46' in einer zweiten
verriegelten Position sind, die normalerweise nicht als verriegelt
angesehen wird. Daher wird das Schließelement 12 als „frühzeitig" verriegelt gesehen,
was ein Sicherheitsmerkmal in der Konstruktion solcher Verriegelungseinheiten 10 darstellt.
An dem Punkt, an dem das Schließelement
vollständig
geschlossen ist, sind die Rotoren 46, 46' in ihren ursprünglichen
verriegelten Positionen, wie in 16 dargestellt.
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Die
vorherige Beschreibung von speziellen Ausführungsformen beabsichtigt die
Veranschaulichung des breiten Konzepts, welches in der Erfindung
zusammengefasst ist.