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Die
Erfindung betrifft eine Schwenkluke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Schwenkluken
werden an militärischen
Fahrzeugen insbesondere als Ein/Ausstiegsluken verwendet, durch
welche ein Besatzungsmitglied des Fahrzeugs in das Fahrzeug ein-
bzw. aussteigen kann. In bestimmten Fahrsituationen, beispielsweise bei
langsamen Marschfahrten in gesichertem Gelände, wird der Lukendeckel geöffnet und
in der Offenstellung über
ein Verriegelungselement arretiert, so dass ein Mitglied der Fahrzeugbesatzung
seinen Kopf durch die Fahrzeugluke nach Fahrzeugaußen stecken
kann, wodurch sich für
dieses Besatzungsmitglied bessere Sichtverhältnisse ergeben, man spricht
vom sogenannten Überlukefahren.
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Aufgrund
des oftmals erheblichen Gewichts des ballistisch geschützten Lukendeckels
wirken insbesondere beim Überlukefahren
vergleichsweise große
Kräfte
auf das die Schwenkbeweglichkeit zwischen dem Lukendeckel und dem
Schwenklager blockierende Verriegelungselement, insbesondere bei Fahrten
in unwegsamem Gelände.
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Aus
der
GB 1 281 084 A ist
eine Schwenkluke mit einem Verriegelungselement bekannt, welches
sich quer zur Schwenkachse der Luke erstreckt. Aus der
GB 446 340 A ist ein schwenkbarer
Deckel bekannt, der über
ein schwenkbares Verriegelungselement verriegelbar ist.
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Aus
dem Stand der Technik sind ferner Verriegelungselemente zur Arretierung
des Lukendeckels bekannt, die sich entlang einer zur Schwenkachse
des Lukendeckels parallelen Verriegelungsachse hin und her bewegen
lassen, um mit einer Verriegelungsstruktur des fahrzeugfesten Schwenklagers
eine Verriegelung zu bilden. Bekannte Verriegelungselemente erstrecken
sich in Richtung der Verriegelungsachse und greifen seitlich in
die Verriegelungsstruktur ein, wodurch sich eine formschlüssige Verriegelung
des Lukendeckels am Schwenklager ergibt.
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Bei
dieser Art von Schwenkluken hat sich als nachteilig erwiesen, dass
sich das Verriegelungselement im Wesentlichen entlang dessen Verriegelungsachse
auf das Schwenklager zu erstreckt. Insbesondere bei schweren Lukendeckeln,
deren Öffnungsbewegung
von einem in Richtung der Offenstellung vorgespannten Federelement
unterstützt
wird, ist es aus konstruktiven Gründen erforderlich, dass die
Verriegelungsachse einen gewissen Abstand gegenüber der Schwenkachse aufweist,
da das federnde Unterstützungsmittel
zumeist als eine die Schwenkachse umgebende Spiralfeder ausgeführt ist.
Bei derartigen Schwenkluken ist es nicht ohne Weiteres möglich, die
Verriegelung über
ein sich entlang der vergleichsweise weit beabstandet liegenden
Verriegelungsachse erstreckendes Verriegelungselement zu erreichen.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass das sich in Richtung der
Verriegelungsachse erstreckende Verriegelungselement oftmals nur
mit Scherkräften beaufschlagt
wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Schwenkluke anzugeben, bei welcher
eine Verriegelung zwischen dem schwenkbeweglichen Lukendeckel und
dem Schwenklager auch bei einer von der Schwenkachse des Schwenklagers
weiter entfernt liegenden Verriegelungsachse möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schwenkluke mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Über die
Länge des
Verriegelungselements lässt
sich eine zuverlässige
Verriegelung des Lukendeckels auch bei größeren Abständen zwischen der Verriegelungsachse
und der Schwenkachse realisieren. Zudem können derartige, sich quer zur
Verriegelungsachse erstreckende Verriegelungselemente im Gegensatz
zu sich rein axial erstreckenden Verriegelungselementen nicht nur
auf Scherung, sondern auch auf Biegung beansprucht werden, wodurch
sich eine günstige Übertragung
der insbesondere beim Überlukefahren
in unwegsamem Gelände
großen Kräfte ergibt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
der Lukendeckel über
das Verriegelungselement in zwei Schwenkstellungen verriegelbar
ist, wobei zur Verriegelung in der ersten Schwenkstellung eine erste
Verriegelungsstruktur und zur Verriegelung in der zweiten Schwenkstellung
eine zweite Verriegelungsstruktur vorgesehen ist. Auf diese Weise
ergeben sich zwei verschiedene Offenstellungen der Luke, wobei der Lukendeckel
in diesen Schwenkstellungen vorzugsweise um 90° bzw. 170° verschwenkt ist. In der Schließstellung
ist eine Verriegelung über
das Verriegelungselement nicht erforderlich.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement durch Betätigung eines
an der Innenseite des Lukendeckels vorgesehenen Betätigungselements
in Richtung der Verriegelungsachse hin und her bewegbar ist. Durch
das an der Innenseite des Lukendeckels angeordnete Betätigungselement,
beispielsweise einen schwenkbaren Handgriff, ist es möglich, die
Verriegelung bei nach oben verschwenktem Lukendeckel zu lösen, ohne
dass das Besatzungsmitglied aus dem Fahrzeuginneren heraus um den
Lukendeckel herum greifen und im Bereich des Schwenklagers die Verriegelung
lösen muss.
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Weiter
ist vorgesehen, dass das Betätigungselement
derart mit einem sich entlang der Verriegelungsachse erstreckenden
Betätigungsbolzen gekoppelt
ist, dass eine Drehbewegung des Betätigungselements in eine translatorische
Bewegung des Betätigungsbolzens überführt wird.
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Der
Betätigungsbolzen
kann an seinem einen Ende das Verriegelungselement tragen, welches durch
die Bewegung des Betätigungsbolzens
mitgenommen und auf diese Weise in axialer Richtung der Verriegetungsachse
mit den Verriegelungsstrukturen in Eingriff bringbar ist.
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Von
Vorteil für
eine zuverlässige
Kraftübertragung
zwischen dem Betätigungselement
und dem Betätigungsbolzen
bzw. dem Verriegelungselement ist eine Ausgestaltung, nach welcher
das Betätigungselement über ein
mit einem Zahnsegment des Betätigungsbolzens
kämmendes
Zahnradsegment gekoppelt ist.
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Für eine leichtgängige Betätigung des
Verriegelungselements ist weiter vorgesehen, dass die Bewegung des
Verriegelungsbolzens in einer Führung
geführt
ist.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement einen Führungsabschnitt
und einen Eingriffsabschnitt aufweist.
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In
diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass der Führungsabschnitt über Führungsflächen in
der Führung
geführt
ist und dass der Eingriffsabschnitt zur Verriegelung des Lukendeckels über Eingriffsflächen in
einer Schwenkstellung in eine Verriegelungsstruktur eingreift. Das
Verriegelungselement hat auf diese Weise eine Doppelfunktion. Zum Einen
wird über
den Verriegelungsabschnitt die Verriegelung zwischen dem Lukendeckel
und dem Schwenklager bereitgestellt. Zum Anderen ist der Führungsabschnitt
des Verriegelungselements innerhalb der Führung geführt, sodass sich eine spielfreie Übertragung
der Kräfte über den
Führungsabschnitt ergibt.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Führungsflächen zueinander
parallel sind.
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Darüber hinaus
wird vorgeschlagen, dass die Eingriffsflächen gegeneinander geneigt
sind, wobei insbesondere eine der beiden Eingriffsflächen gegenüber einer
der Führungsflächen geneigt
verläuft und
die zweite Eingriffsfläche
parallel zu den Führungsflächen ausgerichtet
ist.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Verriegelungselement über den
Führungsabschnitt
derart in der Führung
geführt
ist, dass sich eine Drehmomentabstützung des Betätigungsbolzens
ergibt, wodurch sich eine zuverlässige
Einleitung der Kräfte
ergibt und insbesondere der Verriegelungsbolzen außerhalb
des Kraftflusses liegt. Dies erlaubt eine leichtgängige Betätigung des
Verriegelungselements.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die
Verriegelungsstruktur an einem Lagerelement für einen sich entlang der Schwenkachse
erstreckenden Schwenkachskörper angeordnet
ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Verriegelungsstruktur
eine parallel zur Richtung der Verriegelungsachse durchgehende Ausnehmung ist.
Die Ausgestaltung der Verriegelungsstruktur als in Verriegelungsrichtung
durchgehende Ausnehmung bietet den Vorteil, dass sich innerhalb
der Verriegelungsstruktur ansammelnde Verunreinigungen beim Eintreten
des Verriegelungselements in der Eintrittsrichtung heraus geschoben
werden.
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Von
konstruktivem Vorteil ist ferner eine Ausgestaltung, nach welcher
die Verriegelungsstruktur eine sich in einer zu der Schwenkachse
radialen Richtung öffnende
Ausnehmung ist.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement von außerhalb
des Schwenklagers in die Verriegelungsstruktur eingreift und die Verriegelung
bildet.
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Ferner
ist vorgesehen, dass das Verriegelungselement in Richtung der Verriegelungsstellung über eine
Feder belastet ist, so dass die Verriegelung in Folge der Federkraft
selbsttätig
durch Einbringen des Verriegelungselements in die Verriegelungsstruktur
erfolgt, ohne das es hier zu einer Betätigung bedarf.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgen unter
Zuhilfenahme der beigefügten
Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Darin
zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer Schwenkluke in deren Schließstellung,
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2:
eine weitere perspektivische Darstellung der Schwenkluke in deren
Schließstellung
von unten her betrachtet,
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3:
eine perspektivische Darstellung der Schwenkluke unter Weglassung
einiger Bauteile,
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4:
eine weitere perspektivische Darstellung der Schwenkluke unter Weglassung
weiterer Bauteile,
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5:
eine horizontale Schnittansicht durch den Bereich des Schwenklagers,
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6:
eine vertikale Schnittansicht durch den Bereich des Schwenklagers,
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7:
eine weitere vertikale Schnittansicht durch den Bereich des Schwenklagers,
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8:
eine perspektivische Darstellung der Schwenkluke in einer ersten
Offenstellung,
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9:
eine perspektivische Ansicht des Verriegelungselements und
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10:
eine stirnseitige Ansicht auf das Verriegelungselement aus der in 9 mit
X bezeichneten Richtung.
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1 zeigt
eine Schwenkluke 1, wie diese insbesondere als Ein/Ausstiegsluke
an militärischen Fahrzeugen,
insbesondere gepanzerten Fahrzeugen verwendet wird. Die Schwenkluke 1 verfügt über einen
massiven Lukendeckel 3, der um eine Schwenkachse S schwenkbar
an einem Schwenklager 2 angeordnet ist. Das Schwenklager 2 wird
fahrzeugfest an der Außenkontur
des Fahrzeugs festgelegt.
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Um
den ein erhebliches Gewicht aufweisenden Lukendeckel 3 in
der Offenstellung zu arretieren, ist der Lukendeckel 3 mit
einem Verriegelungselement 4 versehen, welches in Verriegelungsstrukturen 5.1, 5.2 des
Schwenklagers 2 verriegel- bzw. einrastbar ist, so dass
nach erfolgter Verriegelung weitere Schwenkbewegungen des Lukendeckels 3 gegenüber dem
Schwenklager 2 blockiert sind.
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Das
Schwenklager 2 wird gebildet von zwei Lagerelementen 15,
die an der Fahrzeugaußenkontur
festgelegt werden und ein Lager für einen Schwenkachskörper 11 bilden.
Eines der beiden Lagerelemente 15 ist mit den beiden Verriegelungsstrukturen 5.1, 5.2 versehen,
die in einem Winkel von 90° bzw.
170° gegenüber der
in 1 dargestellten Schließstellung des Lukendeckels 3 angeordnet sind.
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Bei
der in 1 dargestellten Schwenkluke 1 wird die Öffnungsbewegung
aufgrund des erheblichen Gewichts des Lukendeckels 3 über zwei
in Richtung der Offenstellung vorgespannte Spiralfedern 16 unterstützt, die
sich um den Schwenkachskörper 11 herum
erstrecken. Von daher weist die Verriegelungsachse V des Verriegelungselements 4 einen
vergleichsweise großen
Abstand A gegenüber der
Schwenkachse S des Lukendeckels 3 auf.
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Das
Verriegelungselement 4 ist von länglicher Geometrie und ist
in axialer Richtung der Verriegelungsachse V hin und her bewegbar
angeordnet. In der Schließstellung
gemäß 1 ist
das Verriegelungselement 4 nicht verriegelt, sondern liegt
von außen
lose gegen die Seitenfläche 26 des
Lagerelements 15 an.
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In
der Schließstellung
ist der Lukendeckel 3 über
zwei nach Art drehbarer Handriegel gestalteter Schließelemente 30 gegen Öffnen gesichert.
Die Schließelemente 30 befinden
sich an der Innenseite 6 des Lukendeckels 3 in
dem dem Schwenklager 2 abgewandten Bereich des Lukendeckels 3,
vgl. auch 2.
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In 1 ist
ferner zu erkennen, dass auf der Außenseite 7 des Lukendeckels 3 ein
Gehäuse 17 vorgesehen
ist, in welchem die zum Verriegeln des Verriegelungselements 4 erforderlichen
Bauteile untergebracht sind.
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Wie 2 erkennen
lässt,
ist an der Innenseite 6 des Lukendeckels 3 an
der dem Schwenklager 2 zugewandten Seite des Lukendeckels 3 ein
Betätigungselement 8 vorgesehen,
das zur Betätigung des
Verriegelungselements 4 bzw. zum Lösen der Verriegelung vorgesehen
ist.
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Wie 3 erkennen
lässt,
in welcher eine Abdeckplatte 18 des Gehäuses 17 nicht eingezeichnet
ist, befindet sich im Inneren des Gehäuses 17 ein Verriegelungsbolzen 9,
der entlang der Verriegelungsachse V axial hin und her bewegbar
ist und an seinem freien Ende das Verriegelungselement 4 trägt. Das
Verriegelungselement 4 erstreckt sich ausgehend von der
Verriegelungsachse V in Richtung der Schwenkachse S. Bei der in
den Figuren dargestellten Ausführung
erstreckt sich das Verriegelungselement 4 radial sowohl
zur Verriegelungsachse V wie auch zur Schwenkachse S.
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Das
Verriegelungselement 4 erstreckt sich quer zur Achse des
Verriegelungsbolzens 9 und ist bei der Ausführung gemäß 3 lösbar mit
dem freien Ende des Verriegelungsbolzens 9 verbunden. Das Verriegelungselement 4 weist
drei Abschnitte auf. Der Abschnitt 4.2 bildet den eigentlichen
Verriegelungsabschnitt, der in die nach Art von Ausnehmungen gestalteten
Verriegelungsstrukturen 5.1, 5.2 von außen her
eingereift bzw. einrastet. An den Eingriffsabschnitt 4.2schließt sich
ein Führungsabschnitt 4.1 des
Verriegelungselements 4 an, der innerhalb eines Lagerelements 10,
welches in einer Seitenwand des Gehäuses 17 angeordnet
ist, geführt wird.
An den Führungsabschnitt 4.1 schließt sich
ein Befestigungsabschnitt 4.3 an, in welchem das Verriegelungselement 4 über einen
Schraubbolzen 19 mit dem Verriegelungsbolzen 9 verschraubt
ist.
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Der
Führungsabschnitt 4.1 des
Verriegelungselements 4 gleitet innerhalb des Verriegelungselements 10 über zwei
zueinander parallele Führungsflächen 20.1, 20.2,
so dass sich eine nahezu spielfreie Anordnung ergibt, vgl. auch
die Darstellung in 9. Das Lagerelement 10 ist
von insgesamt hufeisenförmiger
Geometrie und weist einen mit der Geometrie des Abschnitts 4.3 korrespondierenden,
in etwa hohlzylindrischen Abschnitt, sowie einen zwei parallele
Flächen
aufweisenden Abschnitt auf, der mit den parallelen Führungsflächen 20.1, 20.2 des Verriegelungselements 4 korrespondiert.
Das Lagerelement 10 ist aus einem geeigneten Gleitlagerwerkstoff
gefertigt.
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Zur
Betätigung
des Verriegelungselements 4 ist das bereits anhand der 2 beschriebene
Betätigungselement 8 an
der Innenseite 6 des Lukendeckels 3 vorgesehen.
Dieses ist über
einen Vierkant 22 mit einer Welle 23 verbunden,
die sich in einer Richtung quer zum Lukendeckel 3 erstreckt,
vgl. 4. Die Welle 23 durchdringt den Lukendeckel 3 und
ragt bis in das auf dessen Außenseite 7 vorgesehene
Gehäuse 17 hinein.
An ihrem freien Ende ist die Welle 23 mit einem Zahnradsegment 14 versehen, welches
in einen Zahnstangenabschnitt 13 des Verriegelungsbolzens 9 eingreift. Über das
mit dem Zahnstangenabschnitt 13 kämmende Zahnradsegment 14 wird
eine rotatorische Bewegung des Betätigungsgriffs 8 in
eine translatorische Bewegung des Betätigungsbolzens 9 und
damit des Verriegelungselements 4 entlang der Verriegelungsachse
V überführt, vgl.
auch 6 und 7.
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Das
eine Ende des eine Art Betätigungsstange
darstellenden Verriegelungsbolzens 9 ist in Verriegelungsrichtung
in einem Lagerelement 24 hin und her bewegbar geführt und über eine
Feder 12 in Richtung der Verriegelungsstellung kraftbelastet.
Das andere Ende des Verriegelungsbolzens 9 ist über das Verriegelungselement 4 in
der Führung 10 geführt, so dass
sich die Last des Lukendeckels nicht auf den Verriegelungsbolzen 9 überträgt und dieser
leichtgängig
hin und her bewegbar ist, vgl. auch 5. Zum Schutz
vor Verunreinigungen ist das Innere des Gehäuses 17 über einen
den Betätigungsbolzen 9 umgebenden
Dichtring 27 versehen.
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Wird
daher der Lukendeckel 3 geöffnet, gleitet zunächst das
Verriegelungselement 4 an der Außenseite 26 des Lagerelements 15 entlang.
Getrieben über
die Druckfeder 12 verriegelt es dann bei Erreichen der
ersten Verriegelungsstruktur 5.1 selbsttätig in der
Verriegelungsstruktur 5.1, die eine das Lagerelement 15 durchsetzende
Ausnehmung ist. Das Entriegeln erfolgt dann durch Betätigung des
Betätigungselements 8 entgegen
der Kraft der Feder 12, wodurch das Verriegelungselement 4 aus
der Verriegelungsstruktur 5.1 ausrückt und der Lukendeckel 3 weiter
oder zurück
in die Schließstellung
geschwenkt werden kann.
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In 8 ist
eine erste Offenstellung dargestellt, in welcher der Lukendeckel 3 gegenüber der Schließstellung
um 90° nach
oben verschwenkt ist. Wie in 8 zu erkennen
ist, ist in dieser Position das Verriegelungselement 4 in
der Verriegelungsstruktur 5.1eingerastet. Aufgrund der
spielfreien Führung
des Verriegelungselements 4 innerhalb des Lagerelements 10 werden
die über
den Lukendeckel 3 eingebrachten Kräfte bzw. Momente spielfrei über die
Lagerelemente 15 abgeleitet.
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Nachfolgend
werden konstruktive Einzelheiten des Verriegelungselements anhand
der Darstellung in den 9 und 10 erläutert.
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In 9 ist
das Verriegelungselement 4 in perspektivischer Darstellung
abgebildet. Insgesamt ähnelt
das Verriegelungselement 4 vom Querschnitt her der Form
eines Schließzylinders,
wobei das Verriegelungselement 4 einen Aufbau mit insgesamt
drei Abschnitten aufweist. Zunächst
bildet der Abschnitt 4.2 den eigentlichen Verriegelungsabschnitt.
Dieser weist eine geringere Tiefe T1 als
die übrigen
Abschnitten 4.1, 4.3 auf. Der Verriegelungsabschnitt 4.2 ist
mit Eingriffsflächen 21.1, 21.2 versehen,
die gegeneinander geneigt verlaufen, vgl. 10. Der
Führungsabschnitt 4.1 weist
eine größere Tiefe
T2 auf als der Verriegelungsabschnitt 4.2,
so dass die Führungsflächen 20.1, 20.2 auch
bei außerhalb
der Verriegelungsstrukturen 5.1, 5.2 liegendem
Eingriffsabschnitt 4.2 stets innerhalb des Lagerelements 10 geführt sind.
An den Führungsabschnitt 4.1 schließt sich
ein Anbindungsabschnitt 4.1 zur Verbindung mit dem Verriegelungsbolzen 9 an,
der die größte Tiefe T3 aufweist und in etwa eine rundzylindrische
Kontur mit einem innen vorgesehenen Vierkant 25 aufweist.
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Das
Verriegelungselement 4 erstreckt sich im Bereich zwischen
der Verriegelungsachse V und der Schwenkachse S des Schwenklagers 2,
so dass auch bei größeren Abständen zwischen
der Schwenkachse S und der Verriegelungsachse V eine Verriegelung
in den Offenstellungen möglich
ist. Das Verriegelungselement 4 wird nicht nur auf Scherung sondern
auch auf Biegung beansprucht, so dass sich selbst schwergewichtige
Lukendeckel 3 über
das Verriegelungselement 4 zuverlässig verriegeln lassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwenkluke
- 2
- Schwenklager
- 3
- Lukendeckel
- 4
- Verriegelungselement
- 4.1
- Abschnitt
- 4.2
- Abschnitt
- 4.3
- Abschnitt
- 5.1
- Verriegelungsstruktur
- 5.2
- Verriegelungsstruktur
- 6
- Innenseite
- 7
- Außenseite
- 8
- Betätigungselement
- 9
- Verriegelungsbolzen
- 10
- Lagerelement
- 11
- Schwenkachskörper
- 12
- Feder
- 13
- Zahnsegment
- 14
- Zahnradsegment
- 15
- Lagerelement
- 16
- Federelement
- 17
- Gehäuse
- 18
- Abdeckplatte
- 19
- Schraubbolzen
- 20.1
- Führungsfläche
- 20.2
- Führungsfläche
- 21.1
- Eingriffsfläche
- 21.2
- Eingriffsfläche
- 22
- Vierkant
- 23
- Welle
- 24
- Lagerelement
- 25
- Vierkant
- 26
- Fläche
- 27
- Dichtring
- 30
- Schließelement
- S
- Schwenkachse
- V
- Verriegelungsachse
- A
- Abstand
- T1
- Tiefe
- T2
- Tiefe
- T3
- Tiefe
