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Die
Erfindung betrifft ein Stiftschloss für eine Scheibe, Tür oder Klappe
mit einem Stift und einer Schließvorrichtung, in die dieser
Stift eingreift.
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Aus
dem Stand der Technik sind mehrere Möglichkeiten bekannt, Scheiben,
Türen oder
Klappen an Kraftfahrzeugen zu verschließen. So sind beispielsweise
für Heckklappen
Drehfallenschlösser
bekannt. Bei Seitenscheiben im Fondbereich werden häufig Ausstellmechanismen
verwendet. Ein solcher Ausstellmechanismus ist aus der
DE 37 36 705 A1 bekannt.
Hierbei ist zwischen der Scheibe und der Karosserie eine Kniegelenkanordnung
angebracht, die eine Verriegelungseinrichtung aufweist. Wenn die Scheibe
geschlossen ist oder bis zu einem vorbestimmten Winkel geöffnet wird,
sind die Scheibe und die Kniegelenkanordnung miteinander durch die
Verriegelungseinrichtung verbunden. Bei Entriegelung der Verriegelungseinrichtung
wird die Scheibe von der Kniegelenkanordnung gelöst und kann völlig geöffnet werden.
Demzufolge kann Gepäck
aus der Fahrgastzelle ohne Schwierigkeiten durch das Fenster hindurch – ohne die
Notwendigkeit eines Öffnens der
Fahrzeugtür – von außen entnommen
werden. Die zuerst beschriebenen Drehfallenschlösser benötigen als Koppelelement sehr
viel Bauraum und einen relativ großen Bügel an der Scheibe. Bei der
zuletzt beschriebene Ausführungsform
mit Kniegelenk ist es nötig, über einen
Schlüssel,
der in ein Schlüsselloch eingeführt wird,
einen Sperrhaken zu entriegeln und um einen Schwenkzapfen zu verschwenken,
so dass das Kniegelenk frei wird. Allerdings befindet sich das Kniegelenk
im Bereich des geöffneten
Fensters und blockiert somit einen Teil der Fensteröffnung,
so dass man an ihm hängen
bleiben kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung anzugeben,
die weniger Bauraum als die beschriebenen bekannten Vorrichtungen
zum Verschließen
von Scheiben, Türen
oder Klappen benötigt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Stiftschloss mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Dadurch,
dass erfindungsgemäß lediglich ein
Stift nötig
ist, der mit einer Schließvorrichtung
zusammenwirkt, wird ein äußerst geringer
Bauraum für das
erfindungsgemäße Stiftschloss
benötigt.
Der Stift kann sehr einfach über
die Verbindungsvorrichtung mit einer Scheibe, Tür oder Klappe verbunden werden.
Durch die reibschlüssige
Verbindung zwischen dem Klemmelement der Schließvorrichtung in der ersten
Position und dem Schaft im Zusammenwirken mit der Zwangsführung des
Klemmelements an einer Ebene, die zu einer Erhöhung der Reibkraft führt, wenn
der Stift aus der Schließvorrichtung
herausgezogen werden soll, wird in dieser Position erreicht, dass
die Scheibe, Tür
oder Klappe nicht geöffnet werden
kann. Durch den elektrischen Schalter wird das Klemmelement in die
zweite Position gebracht, in der kein Reibschluss mehr gegeben ist.
In dieser Position entfaltet das Stiftschloss keine Sperrwirkung mehr
und die Scheibe, Tür
oder Klappe kann vollständig
geöffnet
werden.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Schnitt durch ein in einen Belüftungsmechanismus
integriertes Stiftschloss,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Stiftes,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Gehäuses,
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Käfigs
und
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Elektromagneten.
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In 1 ist
ein Längsschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Stiftschloss
dargestellt, das in einen bekannten Belüftungsmechanismus 26 eingebettet ist.
Diese Kombination ist an einer Ausstellscheibe eines Kraftfahrzeugs
im Fondbereich angeordnet. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde
jedoch darauf verzichtet, die Scheibe darzustellen. Das erfindungsgemäße Stiftschloss
kann jedoch nicht nur in Verbindung mit einer Scheibe – insbesondere
einer Fondscheibe, die ausstellbar ist – verwendet werden sondern
mit jeder Scheibe, die um ein Scharnier geschwenkt werden kann.
So ist es beispielsweise auch möglich,
bei einer Heckklappe mit einer schwenkbaren Heckscheibe das bekannte
Drehfallenschloss durch ein erfindungsgemäßes Stiftschloss zu ersetzen.
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Im
Folgenden wird bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 jeweils
auf die 2 bis 5 Bezug
genommen, wenn das in diesen jeweils separat dargestellte einzelne
Bauteil des Stiftschlosses beschrieben wird. Auf den konkreten Aufbau
und die Funktionsweise des Belüftungsmechanismuses 26 wird
im Folgenden nur dann eingegangen, wenn es nötig ist, die Integration des
erfindungsgemäßen Stiftschlosses
in den Belüftungsmechanismus 26 zu
beschreiben, da ein solcher Belüftungsmechanismus 26 aus
dem Stand der Technik bekannt ist.
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Das
Stiftschloss weist prinzipiell zwei Hauptteile auf, die miteinander
zusammenwirken, nämlich einen
Stift 1 und eine Schließvorrichtung. Die Schließvorrichtung
ist in drei Hauptteile untergliedert, die zusammenwirken, um die
Schließ-
bzw. Entriegelungsfunktion zu gewährleisten. Hierbei handelt
es sich um ein Gehäuse 16,
in dem ein Klemmelement 9 in Form von Kugeln 10 angeordnet
ist, welche über einen
Elektromagneten 19 innerhalb des Gehäuses 16 bewegt werden.
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Der
Stift 1, der in 2 allein dargestellt ist, ist
aus zwei Teilen zusammengesetzt. Dies ist zur Montierbarkeit an
einer Scheibe nötig.
Im dargestellten Fall handelt es sich um einen Pressverband, dessen
Verbindungsfuge oberhalb einer umlaufenden Rippe 8 liegt.
Der obere Teil weist einen Kopf 7 auf, an den sich eine
Verbindungsvorrichtung 2 anschließt. Im Bereich dieser Verbindungsvorrichtung 2 wird
die Verbindung des Stifts 1 mit einer Scheibe (nicht dargestellt)
in bekannter Art und Weise vorgenommen. Unterhalb der Rippe 8 ist
der Stift 1 als zylindrischer Schaft 3 ausgebildet.
Der Schaft 3 geht über
einen Übergangsbereich 5,
der im Längsschnitt kreisbogenförmig ausgestaltet
ist, in eine Verdickung 4 über. Vom dicksten Punkt dieser
Verdickung 4 läuft der
Stift 1 zu seinem Ende 6 sphärisch aus.
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Der
Stift 1 wirkt mit einer Schließvorrichtung zusammen, wobei
die Funktionsweise im Anschluss an die Beschreibung der einzelnen
Teile der Schließvorrichtung
beschrieben wird.
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Die
Schließvorrichtung
weist ein Gehäuse 16 auf,
das in 3 im nicht eingebauten Zustand dargestellt ist.
Es ist im Wesentlichen glockenförmig
geformt und weist an seinem unteren Ende einen umlaufenden Flansch
auf, in dem zwei Befestigungslöcher 18 ausgebildet
sind. Nach unten hin ist das Gehäuse 16 offen
und weist an seinem oberen Ende eine runde Durchbrechung auf, durch
die der Schaft 3 des Stifts 1 greift.
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Die
Innenkontur 17 des Gehäuses 16 ist
eine Negativform zur Außenkontur
des Stiftes 1 im Übergangsbereich 5.
Der Stift 1 und das Gehäuse 16 sind so
aufeinander abgestimmt, dass der Abstand zwischen der Innenkontur 17 des
Gehäuses 16 und
der Außenkontur
des Übergangsbereichs 5 des
Stiftes geringfügig
größer ist
als der Durchmesser der Kugeln 10. Dadurch ist es möglich, dass
die Kugeln 10 entlang der Innenkontur 17 des Gehäuses 16 und
der Außenkontur
des Übergangsbereichs 5 des
Stiftes 1 innerhalb des Käfigs 11 abrollen können.
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Über die
Befestigungslöcher 18 ist
das Gehäuse 16 mit
einem Elektromagneten 19 verschraubt. Der Elektromagnet 19 ist
in 5 im nicht eingebau ten Zustand dargestellt. Die
Verbindung zwischen dem Elektromagneten 19 und dem Gehäuse 16 erfolgt über zwei
Befestigungsschrauben 25, die in einen feststehenden Teil 21 des
Elektromagneten 19 eingeschraubt sind. Bei dem Elektromagneten 19 handelt
es sich um einen Push-Pull Elektromagneten, der eine Hubstange 20 aufweist,
die entlang seiner Zentralachse bewegt wird. Innerhalb der Hubstange 20 ist
ein Gewinde 23 ausgebildet.
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Der
Elektromagnet 19 ist nicht nur fest mit dem Gehäuse 16 verbunden,
sondern auch mit einem Käfig 11.
Der Käfig 11 ist
in 4 im nicht eingebauten Zustand dargestellt. Die
Verbindung geschieht über
einen Montagefortsatz 15 am unteren Ende des Käfigs 11,
durch den eine Verbindungsschraube 22 in das Gewinde 23 der
Hubstange 20 eingeschraubt wird. Fest verbunden mit dem
Montagefortsatz 15 und oberhalb desselben ist eine untere Platte 13 ausgebildet,
die mit einer parallel dazu angeordneten oberen Platte 12 über vier
Verbindungssäulen 14 verbunden
ist. Die obere Platte 12 und die untere Platte 13 sind
jeweils als Kreisringe ausgebildet. Zwischen dem Käfig 11 – an der
Unterseite der unteren Platte 13 – und dem Elektromagneten 19 ist eine
Feder 24 angeordnet. Es handelt sich hierbei um eine Rückstellfeder,
die im unbestromten Zustand des Elektromagneten 19 den
Käfig 11 – und somit auch
die Hubstange 20 – nach
oben drückt.
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Innerhalb
des Käfigs 11,
zwischen oberer Platte 12 und unterer Platte 13 und
durch die Verbindungssäulen 14 voneinander
getrennt, sind vier Kugeln 10 angeordnet. Diese können frei
innerhalb ihres Platzes im Käfig 11 rotieren
und sich frei in radialer Richtung bewegen.
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Nachdem
nun die konstruktiven Merkmale der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschrieben wurden, wird das Zusammenwirken der einzelnen Teile
beschrieben, mittels der ein Übergang
des Stiftschlosses von einer Schließposition in eine Öffnungsposition
erfolgt. Wie beschrieben, ist das Gehäuse 16 ortsfest mit
dem feststehenden Teil 21 des Elektromagneten 19 verbunden.
Der Käfig 11 ist
fest mit der Hubstange 20 des Elektromagneten verbunden.
Damit wird eine Bewegung des Käfigs 11 nach
oben und unten entlang der Achse der Hubstange 20 innerhalb
des Gehäuses 16 und
relativ zum Stift 1 ermöglicht.
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In
der in 1 dargestellten ersten Position befinden sich
die Kugeln 10 in einer Schließposition. Die Kugeln 10 drücken dabei
aufgrund der Führung durch
die Innenkontur 17 des Gehäuses 16 formschlüssig gegen
den Übergangsbereich 5,
der in etwa denselben (inversen) Radius wie die Kugeln 10 aufweist.
In dieser Position ist aufgrund des Anschlags des Käfigs 11 am
oberen Ende des Gehäuses 16 und
der mangelnden Möglichkeit
eines Ausweichens der Kugeln 10 in radialer Richtung eine
Bewegung des Stiftes 1 nach oben nicht möglich, da
die Verdickung 4 nicht durch den von den Kugeln 10 gebildeten
Durchgang gelangen kann. Ein Öffnen
der (nicht dargestellten) Scheibe ist somit nicht möglich.
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Wird
nun durch einen elektrischen Schalter (nicht dargestellt) der Elektromagnet 19 von
seinem unbestromten Zustand in seinen bestromten Zustand überführt, zieht
dieser gegen den Druck der Feder 24 den Käfig 11 nach
unten. Da die Kugeln 10 innerhalb des Käfigs 11 – zwischen
der oberen Platte 12 und der unteren Platte 13 – angeordnet
sind, werden auch diese nach unten gezogen. Aufgrund der Außenkontur
des Übergangsbereichs 5 des
Stifts 1 in Zusammenhang mit dem als Negativform dazu ausgebildeten
Innenkontur 17 des Gehäuses 16 werden die
Kugeln 10 auf eine Zwangsbahn geführt, die sie radial nach außen bewegen.
Dies geschieht solange, bis der Mittelpunkt der Kugeln 10 unterhalb
des Übergangsbereichs 5 des
Stifts 1 ankommt, ab dem sich der Stift 1 zu seinem
Ende 6 hin sphärisch
verjüngt. In
dieser Position ist die zwischen den Kugeln 10 vorhandene Öffnung so
groß,
dass die Verdickung 4 des Stiftes 1 durch sie
hindurchtreten kann. Dadurch ist es möglich, den Stift 1 nach
oben wegzuziehen. Damit ist die Scheibe freigegeben und kann in
Abhängigkeit
des verwendeten Scharniers sogar über 90° geschwenkt werden. Damit ist
eine einfache Be- und Entladung des Innenraums des Kraftfahrzeugs
möglich.
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Ein
Schließen
des Stiftschlosses erfolgt dadurch, dass der Stift 1 in
die Schließvorrichtung
gedrückt
wird. Aufgrund der sphärischen
Form seines Endes 6 drückt
er die Kugeln 10 nach außen und unten gegen den Druck
der Feder 24. Somit wird die Hubstange 20 des
Elektromagneten 19 mit samt dem Käfig 11 nach unten
bewegt, bis der durch die Kugeln 10 gebildete Durchlass
so groß ist,
dass die Verdickung 4 des Stifts 1 durch sie hindurchtritt.
Danach drückt
die Feder 24 den Käfig 11 samt
Kugeln 10 wieder nach oben. Die Kugeln 10 fahren
wieder entlang der als Zwangsführung
dienenden Innenkontur 17 des Gehäuses 16 sowie der
Außenkontur
des Übergangsbereichs 5 des
Stiftes 1 ein Stück
weit radial nach innen, so dass sie formschlüssig am Übergangsbereich 5 des
Stiftes 1 anschlagen. In dieser Position ist das Stiftschloss
wieder geschlossen und der Stift 1 kann nicht nach oben
bewegt werden.
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Das
in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel
ist auch in allen möglichen
Abwandlungen denkbar, so ist es beispielsweise nicht nötig, das Ende 6 des
Stifts 1 sphärisch
auszubilden. Hierdurch wird jedoch ein Einführen des Stiftes 1 zwischen
die Kugeln 10 im geöffneten
Zustand des Stiftschlosses vereinfacht, da die Kugeln 10 dadurch
automatisch nach außen
gedrückt
werden.
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Es
sind auch andere Möglichkeiten
denkbar, den Übergangsbereich 5 des
Stiftes 1 auszubilden. Es ist lediglich nötig, dass
ein formschlüssiges
Zusammenwirken zwischen dem Übergangsbereich 5 des
Stiftes 1 und dem Klemmelement 9 in einer Richtung
nach oben gegeben ist. Darüber
hinaus muss das Klemmelement 9 in einer frei zu wählenden
Bewegung in einem ebenfalls frei zu wählenden Mechanismus ein Freigeben
der Verdickung 4 im Öffnungszustand
des Stiftschlosses ermöglichen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel
stellt lediglich ein sehr einfach zu realisierendes und mit wenigen
Bauteilen sowie auf engem Raum ausführbares Beispiel dar.
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Ein
erfindungsgemäßes Stiftschloss
kann auch ein konventionelles Schloss einer Tür oder einer Klappe ersetzen.
Dadurch wird Raum gespart und eine Vereinfachung der Konstruktion
erreicht.
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Allgemein
fällt unter
ein erfindungsgemäßes Stiftschloss
jedes Schloss, das Eine Schließvorrichtung
mit einem Klemmelement 9 aufweist, das zwangsgeführt wird
und den Stift 1 mit einem Reibschluss in der Position hält, solange
der Schalter keinen Impuls gibt und der Reibschluss aufgehoben wird
mittels Zwangsführung
des Klemmelements 9 weg vom Stift 1. Für die Zwangsführung ist
eine Ebene notwendig, die sich in Richtung auf die angestrebt Bewegungsrichtung
des Stifts 1 während
der Öffnung zum
Stift 1 hin annähert.
Dadurch wird bei einer Bewegung des Stifts 1 in diese Richtung
eine Erhöhung der
Reibungskraft erzielt und der Stift 1 wird sicher in der
Schließvorrichtung
gehalten. Dagegen wird bei einer Zwangsbewegung des Klemmelements 9 entgegen
der genannten Richtung die Reibungskraft vermindert, da das Klemmelement 9 aufgrund
der Zwangsführung
vom Stift 1 wegbewegt wird. Dann kann der Stift 1 ohne
signifikanten Kraftaufwand aus der Schließvorrichtung herausgezogen
werden.