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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Verriegeln eines geschlossenen Zustandes einer Raumtrenneinrichtung, insbesondere einer Maschinenschutzeinrichtung.
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Unter anderem aus Sicherheitsgründen werden beispielsweise in der Fertigungstechnik Maschinen und Anlagen innerhalb eines von der Umgebung abgetrennten Raumes aufgestellt, in dem sich während des Betriebs der Maschine keine Person aufhalten darf. Um dennoch beispielsweise für Wartungsarbeiten einen Zugang zu der Maschine zu haben, weist die Raumtrenneinrichtung in der Regel eine verschließbare Öffnung auf. Der Betrieb der Maschine soll in der Regel nur möglich sein, wenn die Öffnung geschlossen ist und der geschlossene Zustand verriegelt ist. Der geschlossene Zustand der Raumtrenneinrichtung kann dabei mittels eines mit einer Steuereinrichtung der Maschine verbundenen Sicherheitsschalters signalisiert werden, so dass die Maschine nur in Betrieb genommen werden kann, wenn die Raumtrenneinrichtung geschlossen und der geschlossene Zustand der Raumtrenneinrichtung verriegelt ist.
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Aus der
DE 41 14 508 A1 ist ein Schließsystem einer Zugangssperre für eine Schutzzone bekannt, bei dem ein Tor mittels eines Schieberiegels verriegelt werden kann. Im geschlossenen Zustand des Tores kann der Schieberiegel mittels eines Elektromagneten in seiner verriegelten Position arretiert werden. Außerdem kann der Schieberiegel in der nicht-verriegelnden Position mittels eines Vorhängeschlosses arretiert werden.
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Aus der
EP 1 826 472 A2 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum lösbaren Verriegeln eines geschlossenen Zustandes einer Raumtrenneinrichtung bereitzustellen, welche noch höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt. In einer Ausführungsart soll verhinderbar sein, dass die Vorrichtung den geschlossenen und verriegelten Zustand der Raumtrenneinrichtung signalisiert, wenn gleichzeitig eine Person sich im Gefahrenbereich der Maschine befindet, insbesondere sich innerhalb der Raumtrenneinrichtung aufhält.
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Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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Die Raumtrenneinrichtung kann beispielsweise Schutzhauben, Schutztüren oder auch eine Anordnung von Trennwänden oder Trenngittern aufweisen, durch die ein innerer Bereich um eine Maschine, beispielsweise um eine Werkzeugmaschine oder um einen Industrieroboter, gegenüber einem äußeren Bereich abgetrennt ist, in dem sich auch während des Betriebes der Maschine Personen aufhalten können. Ein erstes Teil der Raumtrenneinrichtung kann beispielsweise als Rahmenteil ausgebildet sein, demgegenüber ein zweites Teil, wie beispielsweise eine Tür oder ein Fenster, bewegbar ist. Im Falle einer Tür ist üblicherweise das zweite Teil an dem ersten Teil drehbar angelenkt oder an diesem verschiebbar geführt.
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Die Vorrichtung weist einen Riegel auf, mittels dem der geschlossene Zustand der Raumtrenneinrichtung lösbar verriegelbar ist. In einer Ausführungsart ist der Riegel in der Vorrichtung verschiebbar gelagert und kann mittels eines Bedienelements, beispielsweise eines schiebbaren oder drehbaren Griffs oder Hebels, aus einer ersten zurückgezogenen Position in eine zweite verriegelnde Position überführt werden und dabei in sperrenden und vorzugsweise formschlüssigen Eingriff mit einer Riegelaufnahme kommen und dadurch den geschlossenen Zustand verriegeln.
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Durch einen oder mehrere Sensoren kann der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung, die Verriegelung des geschlossenen Zustandes und/oder eine Zuhaltung des verriegelten geschlossenen Zustandes detektiert und an eine die Maschine steuernde Einrichtung signalisiert werden. Durch diese Steuerung kann beispielsweise festgelegt sein, dass die Maschine nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn die Raumtrenneinrichtung geschlossen ist, der geschlossene Zustand verriegelt ist und/oder der verriegelte geschlossene Zustand zugehalten bzw. arretiert ist. Die Arretierung und/oder das Aufheben der Arretierung kann dabei beispielsweise mittels eines entsprechend ausgebildeten Sicherheitsschalters ebenfalls signalgesteuert erfolgen, beispielsweise kann die Steuerung vorsehen, dass die Arretierung des Riegels erst dann aufgehoben wird, wenn die Maschine sich in einem sicheren Zustand befindet, beispielsweise eine Werkzeugmaschine oder ein Industrieroboter stillsteht, sodass keine Gefährdung von Personen davon ausgehen kann. Zu diesem Zweck kann das Arretieren und/oder das Lösen der Arretierung gesteuert antreibbar sein, beispielsweise mittels eines elektromagnetisch oder auf sonstige Weise antreibbaren Verriegelungsstößels, der in eine Aufnahmeöffnung des Riegels eingreift und diesen dadurch arretiert.
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In einer Ausführungsart soll verhinderbar sein, dass die Raumtrenneinrichtung geschlossen und der geschlossene Zustand verriegelt werden kann, während sich eine Person im Gefahrenbereich der Maschine befindet, insbesondere innerhalb der Raumtrenneinrichtung. Hierzu kann der Riegel in einer Position blockiert werden, die verhindert, dass die Raumtrenneinrichtung überhaupt geschlossen werden kann. Beispielsweise kann bei geöffneter Raumtrenneinrichtung der Riegel in seine zweite Position übergeführt werden und dort durch ein separat von der Vorrichtung ausgebildetes Blockierelement blockiert werden, beispielsweise durch Einhängen eines Vorhängeschlosses in eine im zweiten Zustand zugängliche Öffnung einer Riegelzunge des Riegels. In diesem Zustand kann die Raumtrenneinrichtung nicht geschlossen werden, vielmehr stößt die in der zweiten Position des Riegels vorstehende Riegelzunge oder das Blockierelement an der Außenfläche der Riegelaufnahme an. Dabei kann es allerdings zu einer Beschädigung des Riegels, der Riegelaufnahme und/oder von Teilen der Raumtrenneinrichtung kommen.
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Erfindungsgemäß ist der Riegel mittels eines separat von der Vorrichtung ausgebildeten und von der Vorrichtung entfernbaren Blockierelements in der ersten Position lösbar blockierbar. Ausgehend von der ersten Position ist mittels des Blockierelements eine Dreh- oder Schiebebewegung des Riegels blockierbar, insbesondere ein Überführen des Riegels von der ersten in die zweite Position blockierbar. Vorzugsweise erfolgt das Blockieren formschlüssig, so dass hohe Blockierkräfte aufbringbar sind, die lediglich von der Festigkeit der Bauelemente abhängig sind und nicht von der Höhe eines Reibungskoeffizienten. Aus der blockierten ersten Position ist der Riegel nicht in die zweite Position überführbar, in welcher der Riegel den geschlossenen Zustand der Raumtrenneinrichtung verriegeln würde.
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Die Vorrichtung weist eine Anlagefläche auf, an welche in der ersten Position des Riegels das Blockierelement derart in Anlage bringbar ist, dass der Riegel aus der blockierten ersten Position nicht in die zweite Position überführbar ist. Vorzugsweise wirkt die Anlagefläche formschlüssig mit dem Blockierelement zusammen.
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In einer Ausführungsart kann somit die Raumtrenneinrichtung in der blockierten ersten Position des Riegels geschlossen werden, ohne dass es zu einer Beschädigung des Riegels, der Riegelaufnahme und/oder von Teilen der Raumtrenneinrichtung kommt. Gegebenenfalls kann auch der geschlossene Zustand elektrisch signalisiert werden, aber der geschlossene Zustand kann nicht verriegelt werden, weil der Riegel nicht in die zweite, den geschlossenen Zustand der Raumtrenneinrichtung verriegelnde Position überführbar ist. Das Blockieren des Riegels in der ersten Position kann beispielsweise von der Bedienperson erfolgen, die sich in den Gefahrenbereich der Maschine begibt.
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Erfindungsgemäß ist das Blockierelement nur in der ersten Position des Riegels in Anlage an die Anlagefläche bringbar, ansonsten ist die Anlagefläche für das Blockierelement unzugänglich. Dadurch ist gewährleistet, dass nur in der nicht verriegelnden Position des geschlossenen Zustandes der Raumtrenneinrichtung eine Blockierung erfolgen kann. Beispielsweise kann die Anlagefläche nur in der ersten Position des Riegels aus einer Riegelaufnahme so weit austreten, dass das Blockierelement in Anlage an die Anlagefläche bringbar ist.
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In einer Ausführungsart ist die Anlagefläche durch eine Öffnung gebildet, in welche das Blockierelement einsteckbar ist. In einer Ausführungsart weist die Öffnung eine geschlossene Randlinie auf. Dadurch können mit einfachen konstruktiven Elementen hohe Blockierkräfte realisiert werden. Beispielsweise kann die Öffnung durch eine Bohrung in einer Riegelzunge des Riegels gebildet sein. In eine solche Bohrung kann beispielsweise ein Bügelschloss oder Vorhängeschloss eingehängt werden, zu dem nur die Bedienperson oder eine Aufsichtsperson einen Schlüssel besitzt.
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Die Vorrichtung weist mehrere derartige Anlageflächen auf, an welche jeweils ein Blockierelement in Anlage bringbar ist. Die Anordnung der Anlageflächen kann dabei so sein, dass eine ODER-Verknüpfung der Blockierelemente gebildet ist, d. h. der Riegel ist in der ersten Position blockiert, wenn mindestens eines der Blockierelemente in Anlage an einer ihm zugeordneten Anlagefläche ist. Mehrere Personen können jeweils ein Blockierelement in Anlage bringen und sich in den Gefahrenbereich der Maschine begeben, wobei die Blockierung erst dann aufgehoben ist, wenn alle Blockierelemente wieder außer Anlage gebracht sind.
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In einer Ausführungsart weist der Riegel einen langgestreckten zylindrischen oder prismaförmigen Körper als Riegelzunge auf, wobei ein Abschnitt der Riegelzunge mit dem Blockierelement zusammenwirkt, insbesondere die Anlagefläche für das Blockierelement aufweist, und ein weiterer Abschnitt, insbesondere ein gegenüberliegender Abschnitt, der Riegelzunge mit einer Riegelaufnahme zusammenwirkt und dadurch der geschlossene Zustand der Raumtrenneinrichtung verriegelbar ist.
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In einer Ausführungsart ist die Riegelzunge gegenüber einem Grundkörper beweglich, insbesondere verschiebbar. Die Anlagefläche für das Blockierelement ist an einem in der ersten Position des Riegels aus dem Grundkörper austretenden Abschnitt des Riegels angeordnet. In der zweiten Position des Riegels ist die Anlagefläche innerhalb des Grundkörpers angeordnet und daher für das Blockierelement unzugänglich.
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In einer Ausführungsart ist die Anlagefläche an oder nahe einer Verbindung des Bedienelements mit der Riegelzunge angeordnet. Dadurch können mit einfachen konstruktiven Mitteln hohe Blockierkräfte realisiert werden. Außerdem wird durch das Anbringen des Blockierelements die Bedienung des Bedienelements allein aufgrund der räumlichen Nähe von Blockierelement und Bedienelement erschwert, was ebenfalls vorteilhaft ist.
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In einer Ausführungsart weist der Riegel außerdem ein Arretierungselement auf, mittels dem der Riegel lösbar arretierbar ist, insbesondere in der ersten Position lösbar arretierbar ist. Dadurch ist verhindert, dass der Riegel versehentlich oder ungewollt, beispielsweise aufgrund eines Stoßes oder infolge von Vibrationen, von der ersten in die zweite Position überführt wird. Das Arretierungselement kann mittels eines Kraftspeichers in eine arretierende Position vorgespannt sein. Die Wirkung des Arretierungselements ist nur von außerhalb der Raumtrenneinrichtung aufhebbar. Beispielsweise ist eine Drucktaste, die im gedrückten Zustand die Arretierung aufhebt, nur von außerhalb betätigbar.
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Im Gegensatz zum Blockierelement soll das Arretierungselement von der Bedienperson von außerhalb der Raumtrenneinrichtung jederzeit lösbar sein, beispielsweise beim Bedienen des Bedienelements. In einer Ausführungsart ist das Arretierungselement automatisch beim Bedienen des Bedienelements in seine nicht arretierende Position überführbar. Beispielsweise kann beim Bedienen, etwa beim Umfassen des als Handgriff ausgeführten Bedienelements, automatisch die Drucktaste zum Lösen der Arretierung betätigbar sein.
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In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung weiterhin ein Betätigerelement auf, das mit dem Riegel bewegungsgekoppelt ist und mit dem eine die Position des Riegels signalisierende Einrichtung betätigbar ist. Die Einrichtung kann beispielsweise durch einen Sicherheitsschalter gebildet sein, der durch das Betätigerelement betätigbar ist. Das Betätigerelement kann hierzu in einen Schalterkopf des Sicherheitsschalters einführbar sein und dabei beispielsweise ein Schaltrad drehen, das seinerseits wiederum den elektrischen Kontakt öffnet oder schließt. Alternativ oder ergänzend kann die Einrichtung auch berührungslos mit dem Betätigerelement zusammenwirken, beispielsweise mittels eines Transponders oder eines sogenanten RFID-(Radio Frequency IDentification)-tags.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 1;
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3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer gegenüber der 1 anderen Position;
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4 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 in der Position der 3;
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 in der Position der 1 und 2; und
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 in der Position der 3 und 4.
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Die 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum lösbaren Verriegeln eines geschlossenen Zustandes einer (nicht dargestellten) Raumtrenneinrichtung, beispielsweise einer Maschinenschutzeinrichtung, und die 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 der 1. Die Vorrichtung 1 weist einen Riegel 10 auf sowie ein Bedienelement 12, mittels dem der Riegel 10 aus einer ersten Position in eine zweite Position und zurück überführbar ist. Der Riegel 10 weist einen Grundkörper 14 auf, der beispielsweise an einem beweglichen Teil der Raumtrenneinrichtung mittels Befestigungslöchern 16 und zugehörigen Befestigungsmitteln festlegbar ist. In dem Grundkörper 14 ist eine Riegelzunge 18 verschiebbar geführt, wobei die Riegelzunge 18 mit dem Bedienelement 12 bewegungsgekoppelt ist, insbesondere mit dem Bedienelement 12 fest verbunden ist.
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In dem in den 1 und 2 dargestellten Zustand befindet sich die Riegelzunge 18 in einer ausgefahrenen Position, in welcher die Riegelzunge 18 in eine an dem anderen Teil der Raumtrenneinrichtung festgelegten Riegelaufnahme 22 eingreift und dadurch der geschlossene Zustand der Raumtrenneinrichtung verriegelt ist. Hierzu ist die eine Durchtrittsöffnung für die Riegelzunge 18 aufweisende und insbesondere bügelförmige Riegelaufnahme 22 an einer Montageeinheit 20 angeordnet, die eine Grundplatte 40 umfasst und an einem weiteren Teil der Raumtrenneinrichtung mittels Befestigungslöchern 24 und zugehörigen Befestigungsmitteln lösbar festlegbar ist.
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An der Montageeinheit 20 ist außerdem eine die Position des Riegels 10, insbesondere der Riegelzunge 18, signalisierende Einrichtung 26 angeordnet, beispielsweise ein Sicherheitsschalter. Die Einrichtung 26 weist einen Schalterkopf 28 auf, der eine Öffnung für den Eintritt eines Betätigerelements 30 aufweist. Das Betätigerelement 30 ist schlüsselförmig ausgebildet, und nur eine vorgebbare Schlüsselform des Betätigerelements 30 kann die Einrichtung 26 betätigen. Das Betätigerelement 30 ist an dem Riegel 10 vorzugsweise lösbar und damit austauschbar festgelegt.
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Das Bedienelement 12 ist von außerhalb der Raumtrenneinrichtung bedienbar. Auf der in Bezug auf den Grundkörper 14 dem Bedienelement 12 gegenüberliegenden Seite weist der Riegel 10 ein Griffelement 34 (2) auf, mittels welchem die Riegelzunge 18 von einer dem Bedienelement 12 gegenüberliegenden Seite betätigbar ist, beispielsweise von einer Innenseite der Raumtrenneinrichtung, in welche das Griffelement 34 hineinragt.
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Die 3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, und die 4 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 in der Position der 3. In den 3 und 4 ist die erste Position des Riegels 10 bzw. der Riegelzunge 18 dargestellt, in welcher die Riegelzunge 18 nicht in Eingriff mit der Riegelaufnahme 22 ist. In dieser ersten Position kann die Raumtrenneinrichtung geschlossen werden und durch ein Verschieben der Riegelzunge 18 in die in den 1 und 2 dargestellte zweite Position verriegelt werden.
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Wie insbesondere aus der 4 hervorgeht, weist die Riegelzunge 18 an ihrem in der dargestellten ersten Position aus dem Grundkörper 14 austretenden Abschnitt insgesamt drei kreiszylindrische Öffnungen 36 auf, die jeweils eine Anlagefläche 38 aufweisen. Die Längsachse der Öffnungen 36 verläuft dabei rechtwinklig zu der Verschieberichtung der Riegelzunge 18 und parallel zu der Längsachse der Montageeinheit 20, nämlich senkrecht zur Zeichenebene der 4.
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Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 in der zweiten Position der 1 und 2. Die 6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 in der ersten Position der 3 und 4. Die Riegelzunge 18 ist im Querschnitt zu ihrer Längsachse im Wesentlichen H-förmig und bildet dabei auf einander gegenüberliegenden Flächen im Wesentlichen rechteckförmige Nuten 48 aus, die mit von dem Grundkörper 14 einstückig ausgebildeten Stegen 50 zusammenwirken und eine Führung der Linearbewegung der Riegelzunge 18 in Bezug auf den Grundkörper 14 bilden. Die Stege 50 sind von leistenförmigen Abschnitten des Grundkörpers 14 gebildet, wobei die beiden Leisten auch einstückig von dem Grundkörper 14 ausgebildet sein können. Eine Platte 32 überdeckt abschnittsweise die beiden Leisten und steht seitlich über die Leisten bzw. den Grundkörper 14 über.
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Das Bedienelement 12 ist bügelförmig ausgebildet und an einem Ende mit der Platte 32 verbunden und an dem anderen Ende mit der Riegelzunge 18 verbunden, insbesondere ist das Bedienelement 12 einstückig mit der Platte 32 ausgebildet, und vorzugsweise sind Bedienelement 12 und Platte 32 einstückig als Gussteil ausgebildet. Das Griffelement 34 ist auf der dem Bedienelement 12 gegenüberliegenden Seite an der Riegelzunge 18 lösbar festgelegt. Das Bedienelement 12 kann mit dem Griffelement 34 unter Zwischenlage der Riegelzunge 18 verbunden sein, insbesondere verschraubt sein, wobei die Riegelzunge 18 hierfür auch lediglich ein Durchgangsloch aufweisen kann.
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Der in der zweiten Position in Richtung auf die Riegelaufnahme 22 aus dem Grundkörper 14 austretende Abschnitt der Riegelzunge 18 weist eine von der Rechteckform abweichende Querschittsform auf. Insbesondere kann dieser Abschnitt mindestens ein nach außen oder innen ausgebildetes Führungselement 52 aufweisen, das endseitig eine Einführschräge 54 (1) aufweisen kann, und das mit entsprechenden Führungsmitteln in der Riegelaufnahme 22 zusammenwirken kann, um beim Verriegeln ein sicheres Schließen der Raumtrenneinrichtung zu gewährleisten.
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In der in der 6 dargestellten ersten Position sind drei Bügel- oder Vorhängeschlösser als Blockierelement 44 in die Öffnungen 36 in dem aus dem Grundkörper 14 austretenden Abschnitt der Riegelzunge 18 eingehängt. Damit ist die dargestellte erste Position blockiert, in dem die Raumtrenneinrichtung geschlossen werden kann, ohne dass die Riegelzunge 18 und insbesondere das Betätigerelement 30 auf der Riegelaufnahme 22 bzw. der Einrichtung 26 aufschlägt und dadurch beschädigt wird. Gleichzeitig ist durch das Einhängen der Blockierelemente 44 verhindert, dass der geschlossene Zustand verriegelt werden kann und dabei mittels der Einrichtung 26 ein elektrisches Signal generiert wird, infolgedessen die Maschine in Betrieb genommen werden kann. Erst nach Entfernen aller Blockierelemente 44 kann der Riegel 10 in die in der 5 dargestellte zweite Position überführt werden, in welcher auch das Betätigerelement 30 mit der Einrichtung 26 zusammenwirkt.
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An dem Bedienelement 12 ist ein Löseelement 46, im Ausführungsbeispiel eine Taste, angeordnet, mittel dem ein Arretierungselement, welches den Riegel 10 in der ersten Position arretiert, lösbar ist. Beim Rückführen des Riegels 10 aus der zweiten Position der 5 in die erste Position der 6 schnappt das Löseelement 46 in seine in der 6 dargestellte Ausgangsposition, in welcher das Arretierungselement aktiviert ist. Das Löseelement 46 ist nur von außerhalb der Raumtrenneinrichtung betätigbar. Das Löseelement 46 kann derart an dem Bedienelement 12 angeordnet sein, dass es beim Bedienen des Bedienelements 12 automatisch betätigt wird.
