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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behinderung des Öffnens einer elektrisch betätigbaren Schließeinrichtung, insbesondere eines Schrankverschlusses, die nach Aktivierung eines Magnetschalters durch ein Magnetfeld von einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung bringbar ist.
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Eine derartige Vorrichtung besitzt einen Magnetschalter, der durch ein inneres Magnetfeld aktivierbar ist. Beispielsweise kann der Magnetschalter einen magnetischen Anker aufweisen, der von einem Permanent-Magneten in einer ersten Stellung gehalten wird. Der Anker wird durch Induzierung eines Magnetfeldes durch eine den Anker umgebende Spule gegenpolig magnetisiert, sodass er sich vom Permanent-Magneten insbesondere mithilfe einer gespannten Feder entfernen kann. Durch Bestromung des Ankers in Gegenrichtung wird der Anker zurück in die erste Betriebsstellung gebracht. Eine der beiden Betriebsstellungen ist die aktivierte Stellung, die durch das innere Magnetfeld erreichbar ist, um die Schließeinrichtung zu betätigen. Eine derartige Schließeinrichtung kann bspw. ein Schrankverschluss sein, wie er in der
DE 10 2006 022 533 A1 beschrieben wird.
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Mittels extrem starker Magnete, bspw. Neodym-Magnete, die insbesondere aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung bestehen lässt sich durch Aufbringen eines äußeren magnetischen Feldes der Magnetschalter betätigen. Hierzu wird der starke Magnet in der richtigen Polarisationsrichtung in die Nähe des Schrankverschlusses und insbesondere des Magnetschalters gebracht, sodass der Anker des Magnetschalters in seine aktivierte Stellung gebracht werden kann. Die Schließeinrichtung bzw. der Verschluss ist dann öffenbar. Ähnliche Probleme existieren bei Schließzylindern und anderweitigen Verschlüssen, die einen Magnetschalter aufweisen.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schließeinrichtung, insbesondere einen Schrankverschluss, der einen Magnetschalter aufweist, der durch ein inneres Magnetfeld, aber auch im Sinne einer Manipulation von einem äußeren Magnetfeld von einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung bringbar ist.
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Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Einrichtung, bspw. eine Badeanstalt, eine Bibliothek, ein Museum oder eine Gepäckaufbewahrung, die eine Vielzahl von elektrisch betätigbaren Schließeinrichtungen besitzt, die nach Aktivierung eines Magnetschalters durch ein Magnetfeld von einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung bringbar sind. Die Schließeinrichtungen werden dort insbesondere von Schrankverschlüssen gebildet, mit denen Aufbewahrungsfächer verschlossen gehalten werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, mit denen ein unerlaubtes Öffnen der Schließeinrichtungen mittels eines äußeren Magnetfeldes, insbesondere eines starken Permanent-Magneten zumindest behindert, bevorzugt aber verhindert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Zunächst und im Wesentlichen wird die Verwendung mindestens eines Magnetfeldsensors vorgeschlagen, mit dem entweder direkt eine Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes auf die Schließeinrichtung, bspw. den Verschluss insbesondere Schrankverschluss erkennbar ist oder mit dem das Hereintragen eines starken Permanent-Magneten, insbesondere eines Neodym-Magneten in die Einrichtung erkannt werden kann. Als Magnetfeldsensor wird bevorzugt ein Kompassmodul verwendet. Derartige Kompassmodule werden bspw. von der Firma Honeywell mit de Bezeichnung HMC6343 angeboten. Die Firma Pollin liefert ein Magnetsensor mit der Bezeichnung HDMMO1. Kompassmodule sind ferner unter der Bezeichnung CMPS10 im Handel erhältlich. Diese Kompassmodule besitzen einen Zwei-Achsen- oder Drei-Achsen-Magnetfeldsensor. Sie sind in der Lage, mehrere unabhängige Sensorsignale entweder als Analogwerte oder als Digitalwerte auszugeben. Die Sensorsignale hängen von der Stärke und der Richtung des Magnetfeldes ab. Mit einem derartigen Magnetfeldsensor lässt sich somit nicht nur die Stärke eines Magnetfeldes, sondern auch die Neigung eines in der Nähe des Magnetfeldsensors befindlichen Permanent-Magneten bestimmen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wirken ein oder mehrere dieser Magnetfeldsensoren mit einer Auswerteschaltung zusammen. Bei dieser Auswerteschaltung kann es sich um einen programmierbaren Mikrokontroller handeln. Die Auswerteschaltung kann derart programmiert sein, dass sie ein Ausgangssignal liefert, wenn der Magnetfeldsensor ein einen Grenzwert überschreitendes Magnetfeld erfasst. Ist ein derartiger Magnetfeldsensor im Eingangsbereich der Einrichtung angeordnet, so kann ein Alarm ausgelöst werden, wenn sich eine Person annähert bzw. durch den Eingang hindurchgeht, der einen entsprechend starken Magneten mit sich führt. Diese Person kann dann unter Beobachtung genommen werden. Es ist aber auch möglich, den Magnetfeldsensor und die Auswerteschaltung direkt örtlich der Schließeinrichtung zuzuordnen, um bei der Annäherung eines starken Magneten an die Schließeinrichtung eine Blockiereinrichtung zu aktivieren, mit der das Öffnen der Schließeinrichtung verhindert wird, solange ein den Grenzwert überschreitendes Magnetfeld erfasst wird. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteschaltung die Sensorsignale mehrerer, insbesondere zweier an verschiedenen Orten angeordneten Magnetfeldsensoren auswertet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Einrichtung oder Schließeinrichtung enthält dann zumindest zwei der zuvor beschriebenen Magnetfeldsensoren. Die Auswerteschaltung ist dann so programmiert, dass sie die Sensorsignale der verschiedenen Magnetfeldsensoren in Beziehung zueinander setzt. Es wird somit eine Korrelation vorgenommen. Hierdurch ist es möglich, die Entfernungsabhängigkeit der Magnetfeldstärke am Ort des Sensors zumindest teilweise zu kompensieren. Es lässt sich somit ein der Stärke eines Permanent-Magneten entsprechender Wert ermitteln. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die beiden Magnetfeldsensoren auf den beiden Seiten eines Eingangs, bspw. in den beiden sich gegenüberliegenden Laibungsseiten einer Tür angeordnet sind. Die Auswerteschaltung gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn der korrelierte Signalwert einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Die Erfindung wird insbesondere an einem Schrankverschluss verwirklicht, der einen Riegel aufweist, der von einer Handhabe von einer Riegelvorschlussstellung in eine Riegelrückschlussstellung verlagerbar ist. Der Riegelvorschluss ist bevorzugt jederzeit möglich. Der Riegelrückschluss ist jedoch nur dann möglich, wenn ein Magnetschalter von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung, nämlich einer aktivierten Stellung gebracht wird. Dies erfolgt normalerweise durch Aufbringen eines inneren Magnetfeldes durch eine Spule und Verlagerung des Ankers des Magnetschalters. Um eine Manipulation des Schrankverschlusses zu verhindern wird mittels zumindest einem Magnetfeldsensor das äußere Magnetfeld in der Nähe des Schrankverschlusses bestimmt. Der Magnetfeldsensor kann an der Schranktür in der Nähe des Verschlusses angeordnet sein. Der Magnetfeldsensor kann aber auch im Gehäuse des Verschlusses integriert sein. Liefert die Ausgangsschaltung ein Ausgangssignal, so wird eine Blockiereinrichtung von einer Freigabestellung in eine Blockierstellung gebracht. Die Blockiereinrichtung verhindert insbesondere den Rückschluss des Riegels. Dedektiert der Magnetfeldsensor ein unterhalb des Grenzwertes liegenden Magnetfeld, so wird die Blockiereinrichtung inaktiviert, sodass der Riegel zurückschließbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Figuren erläutert.
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Die 1 zeigt drei nebeneinander angeordnete Aufbewahrungsfächer 1 die jeweils eine Schranktür aufweisen, die mithilfe eines Schrankverschlusses 2 in einer Geschlossenstellung gehalten wird.
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Die 2 zeigt schematisch den Aufbau eines durch Drehen einer Drehhandhabe 17 zurückschließbaren Riegel 4 aufweisenden Schrankverschluss 2, wie er in einem Schrank gemäß 1 angeordnet ist.
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Die 3 zeigt den Schnitt gemäß der Linie III-III in 2.
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Die 4 zeigt schematisch den Aufbau eines Magnetschalters 5, wie er in einem Schrankverschluss gemäß der 2 und 3 angeordnet ist.
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Die 5 zeigt schematisch eine Schutzvorrichtung 3, die einen Magnetfeldsensor 11 und eine Auswerteschaltung 13 aufweist.
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Die 6 zeigt eine Einrichtung, die eine Vielzahl von Schränken 1 mit Schrankverschlüssen 2 besitzt und die durch einen Eingang 18 betreten werden kann.
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Die 7 zeigt ähnlich wie die 5 schematisch eine Schutzvorrichtung 3, bestehen aus zwei Magnetfeldsensoren 11, 12 und einer Auswerteschaltung 13.
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Bei dem in den 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel besitzt jeder der drei Schränke 1 einen Schrankverschluss 2, der durch Betätigen einer Handhabe 17 von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung gebracht werden kann. Der Schrankverschluss 2 besitzt einen Schubriegel 4, der einen quer zur Schubrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, in dem ein Exzenterzapfen einer Drehhandhabe 17 eingreifen kann. Der Exzenterzapfen wird hier von einem Anker 6 eines Magnetschalters 5 ausgebildet. In einer ersten Betriebsstellung, in der der Anker 6 nicht in den Querschlitz des Riegels 4 eingreift, wird ein Ende 8 des Ankers 6 von einem gehäusefesten Magneten 9 angezogen. Das Ende 8 des Ankers 6 liegt in berührender Anlage an Permanent-Magneten 9. Hierdurch bildet sich im Ende 8 des Ankers 6 ein zum Feld des Magneten 9 parallel gepoltes Magnetfeld aus. Dies ist im Anker durch die Buchstaben N und S symbolisiert.
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Um den Anker 6 in die aktivierte Stellung zu bringen, in der sein dem Ende 8 gegenüberliegendes anderes Ende in den Querschlitz des Riegels eingreift, wird eine den Anker umgebende Spule 7 derart bestromt, dass sich im Anker 6 ein Gegenmagnetfeld aufbaut, sodass sich das Ende 8 des Ankers 6 vom Permanent-Magneten löst. Eine gespannte Druckfeder 10 hält den Anker 6 in der aktivierten Stellung.
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Durch Bestromen der Spule 7 in entgegengesetzter Richtung baut sich im Anker 6 ein zum Feld des Magneten 9 anziehendes Magnetfeld auf, sodass der Anker 6 unter Spannung der Druckfeder 10 in die in 4 dargestellte Ausgangsstellung zurückverlagert wird.
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Der Anker 6 kann nicht nur durch das von der Spule erzeugte innere Magnetfeld verlagert werden. Der Anker 6 lässt sich auch durch Aufbringen eines äußeren Magneten verlagern. Das äußere Magnetfeld kann insbesondere durch in die Nähe bringen eines starken Permanent-Magneten aufgebracht werden, wie es bspw. von einem Neodym-Magneten erzeugt wird.
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Die Wirkung des Neodym-Magneten kann unglücklicherweise nicht durch geeignete Abschirmmittel unterbunden werden. Die in den 2 und 3 dargestellte Schließvorrichtung in Form eines Schrankverschlusses 2 besitzt eine Blockiereinrichtung 16, in Form einer schwenkbaren Blockierklinke, die von einer Freigabestellung, in der sie außerhalb des Bewegungsweges des Riegels 4 liegt, in eine Blockierstellung gebracht werden kann, in der sie in der Bewegungsbahn des Riegels 4 liegt, sodass dieser nicht aus seiner Vorschlussstellung zurückverlagert werden kann. Die Blockiereinrichtung 16 ist nur beispielhaft als Klinke ausgebildet. Sie kann auch von einem Schiebe oder einem ähnlich gestalteten mechanischen Element ausgebildet sein. Es ist auch möglich, anstelle des Riegelrückschlusses die Verlagerung des Ankers 6 durch eine entsprechende Blockiervorrichtung zu blockieren.
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In der Schranktür 3 befindet sich eine Schutzvorrichtung 3, die einen Magnetfeldsensor 11 aufweist. Bei dem Magnetfeldsensor 11 kann es sich um ein Kompassmodul handeln, insbesondere kann es sich um einen Mehrachsen-Magnetfeldsensor handeln. Dieser Magnetfeldsensor 11 liefert zumindest einen der Stärke des Magnetfeldes am Orte des Magnetsensors 11 entsprechenden Wert. Dieser Wert wird von der Auswerteschaltung 13, bei der es sich um einen programmierten Mikrokontroller handelt, mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Überschreitet die ermittelte Feldstärke einen Grenzwert, so gibt die Auswerteschaltung 13 ein Ausgangssignal ab. Durch das Ausgangssignal wird die Blockiereinrichtung 16 in ihre Blockierstellung gebracht. Dies kann bspw. durch Bestromen eines Elektromotors erfolgen.
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Wird ein Mehrachsen-Magnetfeldsensor verwendet, mit dem sich nicht nur die lokale Feldstärke in einer Richtung, sondern Komponenten der lokalen Feldstärke in mehreren Raumrichtungen ermitteln lässt, so kann die Auswerteschaltung 13 nur dann ein Ausgangssignal liefern, wenn das lokale Magnetfeld in einer bestimmten Achsrichtung eine vorgegebene Magnetfeldstärke überschreitet. Es ist auch vorgesehen, dass ein nur eine Raumachse erfassender Magnetfeldsensor 11 so angeordnet ist, dass die erfasste Raumachse mit der Verlagerungsrichtung des Ankers 6 übereinstimmt. Es wird dann ein in Betätigungsrichtung des Magnetschalters 5 paralleles Magnetfeld gemessen und auch das Überschreiten eines Grenzwertes überwacht.
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Bei dem in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Eingang 18 einer Einrichtung 15, bspw. einer Gepäckaufbewahrung mit einer Vielzahl von Schränken 1 überwacht. Jeder der Schränke 1 besitzt einen Schrankverschluss 2, wie er in den 2 und 3 dargestellt ist. Das Vorhandensein einer Schutzvorrichtung 3 innerhalb der Schranktür bzw. in der Nähe des jeweiligen Schrankverschlusses 2 ist hier nicht erforderlich.
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Im Eingang 18 befindet sich zumindest ein Magnetfeldsensor 11. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Magnetfeldsensoren 11, 12 angeordnet, bei denen es sich um Einachsen-Magnetfeldsensoren handeln kann. Bevorzugt handelt es sich aber um Dreiachsen-Magnetfeldsensoren. Es kann sich aber auch um Zweiachsen-Magnetfeldsensoren handeln. Bevorzugt sind dann die Achsen um 45 oder 90 Grad versetzt zueinander angeordnet.
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Mit den Buchstaben a und b sind die Abstände eines starken Magneten 14, bspw. eines Neodym-Magneten zu den beiden Magnetfeldsensoren 11, 12 angedeutet. Die Magnetfeldsensoren 11, 12 befinden sich auf den beiden Seiten eine Eingangs.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist aber auch vorgesehen, dass sich die Magnetfeldsensoren 11, 12 entfernt voneinander im Bereich einer Kassenanlage befinden, sodass es nicht erforderlich ist, dass eine einen Magneten 14 tragende Person durch den Raum zwischen den beiden Magneten 11, 12 hindurchgehen muss.
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Wesentlich ist, dass die Auswerteschaltung 13 die Sensorsignale beider Magnetfeldsensoren 11, 12 gleichzeitig auswertet und die Sensorsignale der beiden lokal verschieden angeordneten Magnetfeldsensoren 11, 12 in Korrelation zueinander setzt. Hierdurch kann zumindest teilweise die Distanzabhängigkeit des am Magnetfeldsensors 11, 12 gemessenen Magnetfeldes vom Abstand zum Magneten 14 kompensiert werden.
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Wird mittels der Auswerteschaltung 13 ein korrelierter Wert ermittelt, der einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so wird ein Alarm ausgelöst. Die den Alarm auslösende, den Neodym-Magneten 14 mit sich tragende Person kann dann unter Beobachtung genommen werden oder der Magnet kann sichergestellt werden, sodass das Öffnen eines Schrankverschlusses 2 durch Aufbringen eines äußeren Magnetfeldes unterbunden ist.
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Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils eigenständig weiterbilden, nämlich:
Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch mindestens einen Magnetfeldsensor 11, 12 zum Erkennen einer Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes auf die Schließeinrichtung 2 oder zum Erkennen eines starken Permanent-Magneten 14;
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Magnetfeldsensor 11, 12 ein Kompassmodul ist, insbesondere ein Zwei- oder Drei-Achsenmagnetfeldsensor, der mehrere Sensorsignale liefert, die von der Stärke und von der Richtung des Magnetfeldes am Orte des Magnetfeldsensors 11, 12 abhängen;
Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine insbesondere einen Mikrokontroller aufweisende Auswerteschaltung 13, die das mindestens eine Sensorsignal des mindestens einen Magnetfeldsensors 11, 12 auswertet und die so programmiert ist, dass sie ein Auseingangssignal A liefert, wenn der Magnetfeldsensor 11, 12 ein einen Grenzwert überschreitendes Magnetfeld erfasst;
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Auswerteschaltung 13 die Sensorsignale mehrerer, insbesondere zwei an verschiedenen Orten angeordneten Magnetfeldsensoren 11, 12 auswertet und so programmiert ist, dass sie durch In-Beziehung-Setzen der Sensorsignale der Magnetfeldsensoren 11, 12 einen der Stärke eines Permanent-Magneten entsprechende Wert ermittelt und ein Ausgangssignal A liefert, wenn der Wert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet;
Eine Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4;
Eine Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei Magnetsensoren 11, 12 im Bereich des Eingangs der Einrichtung 15 vorgesehen sind und das Ausgangssignal A ein Alarmsignal ist;
Eine Elektrisch betätigbare Schließeinrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4;
Eine Schließvorrichtung die gekennzeichnet ist durch eine Blockiereinrichtung 16, die durch das Ausgangssignal A von einer Freigabestellung, in der ein Öffnen der Schließeinrichtung 2 möglich ist, in eine Blockierstellung bringbar ist, in der das Öffnen der Schließvorrichtung 2 blockiert ist,
Eine Schließvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schließvorrichtung 2 ein Schrankverschluss mit einem Riegel 4 ist, der durch Betätigen einer Handhabe 17 von einer Vorschlussstellung in eine Rückschlussstellung verlagerbar ist, wenn der Magnetschalter 5 eine aktivierte Stellung einnimmt, wobei die Blockiereinrichtung 16 den Riegelrückschluss blockiert, wenn der dem Schrankverschluss benachbarte oder im Schrankverschluss integrierte Magnetfeldsensor 11 ein den Grenzwert überschreitendes Magnetfeld dedektiert.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufbewahrungsfach
- 2
- Schließeinrichtung
- 3
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- 4
- Riegel
- 5
- Magnetschalter
- 6
- Anker
- 7
- Spule
- 8
- Ende
- 9
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- 10
- Druckfeder
- 11
- Magnetfeldsensor
- 12
- Magnetfeldsensor
- 13
- Auswerteschaltung
- 14
- Permanent-Magnet
- 15
- Einrichtung
- 16
- Blockiereinrichtung
- 17
- Handhabe
- 18
- Eingang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006022533 A1 [0002]
