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Die Erfindung betrifft eine Riegeleinrichtung zum Ver- und Entriegeln einer Steckverbindung zwischen einem elektrischen Stecker und einer den elektrischen Stecker aufnehmenden Steckaufnahme, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Riegeleinrichtung.
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Steckverbindungen zwischen einem elektrischen Stecker und einer den elektrischen Stecker aufnehmenden Steckaufnahme werden insbesondere bei zumindest auch elektrisch angetriebenen Fahrzeugen verwendet, um einen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator, zu laden. Hierzu kann der Energiespeicher über die Steckverbindung mit einem Spannungsnetz verbunden und mit elektrischer Leistung aus dem Spannungsnetz aufgeladen werden. Problematisch dabei ist grundsätzlich, dass der Stecker während des Ladevorgangs ungewollt herausgezogen werden kann. Um dies zu verhindern, wird ein Elektromotor im Bereich der Steckaufnahme aktiviert, der insbesondere über einen Exzenter einen Verriegelungsstift in den im Gebrauchszustand befindlichen Stecker schiebt. Bei einem Ausfall der elektrischen Systeme funktioniert jedoch der Elektromotor nicht mehr, sodass eine Entriegelung nicht elektrisch aktuiert werden kann. Es bedarf daher einer Möglichkeit, die Entriegelung mechanisch zu bewirken, damit das Fahrzeug von der Ladestelle entfernt werden kann. Aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
WO 2011/120719 A1 ist eine Riegeleinrichtung bekannt, bei welcher ein Riegel durch eine Zugbewegung an einer Öse, die auf einen den Riegel beaufschlagenden Bolzen wirkt, aus der Verriegelungsstellung gelöst und in die Entriegelungsstellung verlagert werden kann. Es ist auch bekannt, eine Entriegelung durch eine Drehbewegung zu aktuieren. Weiterhin ist es grundsätzlich bekannt, eine mechanische Entriegelung über einen Seilzug, eine Drehscheibe und einen mit dieser gekoppelten Exzenter, insbesondere denselben Exzenter, auf welchen auch der Elektromotor wirkt, auszuführen. In diesem Fall wird die Drehscheibe durch das Ziehen des Seilzuges gedreht, wobei über den Exzenter die Riegelstange – wie im funktionsfähigen Fall des Elektromotors – verschoben wird. Die bekannten Systeme sind allerdings umständlich und sowohl in ihrer Konstruktion als auch in der Montage aufwändig und störanfällig. Der Seilzug schleift häufig an benachbarten Bauteilen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riegeleinrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Riegeleinrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Riegeleinrichtung zum Ver- und Entriegeln einer Steckverbindung zwischen einem elektrischen Stecker und einer den elektrischen Stecker aufnehmenden Steckaufnahme in einem zumindest auch elektrisch angetriebenen Fahrzeug geschaffen wird, welche eine Verriegelungsstange aufweist, die einerseits in eine Verriegelungsposition und andererseits in eine Entriegelungsposition verlagerbar ist. Die Riegeleinrichtung weist außerdem einen Betätigungsstift auf, der mit der Verriegelungsstange derart wirkverbunden ist, dass eine Druckbelastung des Betätigungsstifts in Verriegelungsrichtung der Verriegelungsstange in eine Verriegelungsbewegung und/oder in eine Entriegelungsbewegung der Verriegelungsstange umsetzbar ist. Insbesondere dadurch, dass es zum Ver- und/oder Entriegeln lediglich einer Druckbelastung des Betätigungsstifts bedarf, wobei dieser auf die Verriegelungsstange wirkt, kann die hier vorgeschlagene Riegeleinrichtung mechanisch sehr einfach, konstruktiv und von der Montage her wenig aufwändig, wenig störanfällig, und außerdem kostengünstig ausgebildet sein. Da auf einen Seilzug verzichtet wird, entfällt auch dessen Schleifen an benachbarten Bauteilen. Anders als im Stand der Technik, wo insbesondere eine Zugbewegung oder eine Drehbewegung in eine Entriegelungsbewegung eines Riegels umgesetzt wird, ermöglicht eine Druckbelastung des Betätigungsstifts eine einfachere Konstruktion und insbesondere – in bevorzugter Ausgestaltung – eine Möglichkeit, die Verriegelungsstange manuell sowohl in ihre Verriegelungsposition als auch in ihre Entriegelungsposition zu bringen. Demgegenüber vermag die aus dem Stand der Technik bekannte Zugbewegung den Riegel lediglich in seine Entriegelungsposition zu verlagern. Dieser kann dagegen nicht manuell verriegelt werden. Die hier vorgeschlagene Riegelvorrichtung ist außerdem einfach und prozesssicher ausgestaltet.
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Unter einer Steckverbindung wird hier insbesondere eine Verbindung zwischen dem elektrischen Stecker und der Steckaufnahme verstanden, welche eingerichtet ist, um einen Antriebsspeicher, insbesondere einen Akkumulator, des zumindest auch elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu laden. Unter einem Antriebsspeicher wird dabei ein Energiespeicher verstanden, welcher spezifisch für die Energieversorgung des Fahrzeugantriebs vorgesehen ist.
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Dass das Fahrzeug zumindest auch elektrisch angetrieben ist, bedeutet zum einen, dass dieses neben einer elektrischen Antriebskomponente auch wenigstens eine weitere Antriebskomponente, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, aufweisen kann. Das Fahrzeug kann insbesondere als Hybridfahrzeug ausgebildet sein und einen hybriden Antrieb aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass das Fahrzeug einen dieselelektrischen Antrieb aufweist. Schließlich ist es zum anderen auch möglich, dass das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben ist, also nur einen elektrischen und keinen verbrennungsmotorischen Antrieb aufweist. Dabei ist nicht ausgeschlossen, dass das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor als sogenannten Reichweitenerweiterer hat, welcher einen Generator zum Laden des Energiespeichers antreiben kann, ansonsten aber mit einem Antrieb des Fahrzeugs nicht wirkverbunden ist. Es ist aber auch möglich, dass das Fahrzeug frei von jeglicher Brennkraftmaschine ist.
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Unter einer Verriegelungsposition wird eine Funktionsstellung der Verriegelungsstange verstanden, in welcher diese derart in die Steckverbindung, insbesondere in den elektrischen Stecker, eingreift, dass der elektrische Stecker nicht aus der Steckaufnahme gelöst werden kann, mithin verriegelt ist. Unter einer Entriegelungsposition wird eine Funktionsstellung der Verriegelungsstange verstanden, in welcher diese nicht in die Steckverbindung eingreift, sodass der elektrische Stecker aus der Steckaufnahme entfernt oder in die Steckaufnahme eingesetzt werden kann.
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Der Betätigungsstift ist in bevorzugter Ausgestaltung als Metallstift ausgebildet. Dies bedingt eine einfache und leicht zu fertigende Ausgestaltung. Bevorzugt ist der Betätigungsstift im Wesentlichen stiftförmig ausgestaltet, weist also insbesondere eine Länge auf, die größer ist als eine Breite oder ein Durchmesser des Betätigungsstifts. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist es auch möglich, dass der Betätigungsstift kürzer ausgebildet ist, als es seiner Breite oder seinem Durchmesser entspricht. Insbesondere ist es möglich, dass der Betätigungsstift knopfförmig ausgebildet ist, insbesondere als Betätigungsknopf, wobei ein Betätigungsknopf im Wesentlichen einen kurzen Betätigungsstift darstellt. Es ist auch möglich, dass der Betätigungsstift quasi stempelförmig ausgebildet ist, wobei er quasi einen Kopf mit daran angeordnetem, stiftförmigem Vorsprung aufweist.
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Unter einer Druckbelastung des Betätigungsstifts wird eine Belastung desselben verstanden, die das Material des Betätigungsstifts auf Druck belastet, tendenziell also in Richtung einer Stauchung des Materials des Betätigungsstifts wirkt. Das Wort „Druckbelastung” wird also insbesondere in Abgrenzung zu einer Zugbelastung verwendet, welche tendenziell in Richtung eines Auseinanderziehens des Materials des Betätigungsstifts wirken würde.
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Dass die Druckbelastung in eine Verriegelungsrichtung der Verriegelungsstange erfolgt, bedeutet insbesondere, dass ein Kraftvektor der in den Betätigungsstift eingeleiteten Druckkraft in Richtung der Verriegelungsposition der Verriegelungsstange weist, insbesondere – aus der Entriegelungsposition gesehen – in Richtung der Verriegelungsposition. Dabei weist – wie später noch näher erläutert wird – bevorzugt die Druckbelastung auch dann in Richtung der Verriegelungsposition, wenn tatsächlich eine Entriegelung der Verriegelungsstange durch die Druckbelastung des Betätigungsstifts erfolgt.
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Insgesamt ist es also möglich, dass die Druckbelastung des Betätigungsstifts in eine Verriegelungsbewegung der Verriegelungsstange umsetzbar ist. Dies ist in besonders einfacher Weise möglich, indem der Betätigungsstift die Verriegelungsstange von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition drängt. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, dass die Druckbelastung des Betätigungsstifts in eine Entriegelungsbewegung der Verriegelungsstange umsetzbar ist. Dies ist beispielsweise entweder dadurch möglich, dass der Betätigungsstift mit einem die Verriegelungsstange betätigenden Exzenter derart wirkverbunden ist, dass die Bewegung des Betätigungsstifts in Richtung der Verriegelungsposition aufgrund der Druckbelastung durch den Exzenter umsetzbar ist in eine Entriegelungsbewegung der Verriegelungsstange, oder dass die Verriegelungsstange in ihrer Verriegelungsposition – in Richtung der Entriegelungsposition vorgespannt – eingerastet ist und durch die Druckbetätigung des Betätigungsstifts aus ihrer Rastposition gelöst werden kann, wobei sie dann durch die Vorspannung zurück in die Entriegelungsposition gedrängt wird, ähnlich wie dies von einer generellen Funktionsweise von Kugelschreiberminen bekannt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Riegeleinrichtung ein Gehäuse aufweist, welches die Verriegelungsstange zumindest bereichsweise aufnimmt. Der Betätigungsstift durchgreift bevorzugt eine Öffnung des Gehäuses. Alternativ ist es möglich, dass der Betätigungsstift durch die Öffnung des Gehäuses zugänglich ist. Durchgreift der Betätigungsstift die Öffnung, ist er in einfacher Weise von außen zugänglich und betätigbar. Dies kann gegebenenfalls unerwünscht sein, weil so in relativ einfacher Weise eine unautorisierte oder auch versehentliche Entriegelung der Steckverbindung möglich ist. Dies kann vermieden werden, indem der Betätigungsstift selbst nicht durch die Öffnung greift, sondern vielmehr nur durch die Öffnung zugänglich ist. Dann kann es insbesondere möglich sein, dass die Öffnung so ausgestaltet ist, dass der Betätigungsstift nur durch ein Werkzeug betätigbar ist, welches die Öffnung durchgreifen kann, beispielsweise einen dünnen Pin oder dergleichen. Ein versehentliches Entriegeln der Steckverbindung ist dann nahezu ausgeschlossen, weil man erst das hierfür ausgebildete Werkzeug betätigen muss, um die Entriegelung zu bewirken. Ferner ist auch eine unautorisierte Betätigung nahezu ausgeschlossen, weil es unwahrscheinlich ist, dass eine unbeteiligte, zufällig vorbeikommende Person ein entsprechendes Werkzeug mit sich führt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsstange mit einem durch einen Elektromotor antreibbaren Exzenter derart wirkverbunden ist, dass sie durch eine Drehbewegung des Exzenters in ihre Verriegelungsposition und/oder in ihre Entriegelungsposition verlagerbar ist. Dies entspricht einer für sich genommen bekannten Ausgestaltung, wobei bei der hier vorgeschlagenen Riegeleinrichtung allerdings auf eine auf den Exzenter wirkende Drehscheibe und einen mit dieser verbundenen Seilzug verzichtet werden kann. Eine Drehbewegung des Elektromotors kann in einfacher Weise in eine lineare Bewegung der Betätigungsstange umgesetzt werden, indem der Elektromotor mit dem Exzenter zusammenwirkt und diesen antreibt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungsstift unmittelbar mit der Verriegelungsstange zusammenwirkt. Dabei ist es möglich, dass der Betätigungsstift direkt mit der Verriegelungsstange verbunden, insbesondere an der Verriegelungsstange befestigt ist. Es ist auch möglich, dass der Betätigungsstift einstückig mit der Verriegelungsstange ausgebildet ist. In diesem Fall kann eine Verriegelung der Verriegelungsstange, also deren Verlagerung in die Verriegelungsposition, ohne weiteres durch einfache Druckbetätigung des Betätigungsstifts erfolgen. Eine Entriegelung kann zusätzlich oder alternativ insbesondere nach Art der Verlagerung einer Kugelschreibermine aus einer Schreibposition in eine zurückgezogene Position erfolgen.
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Es ist auch möglich, dass der Betätigungsstift mit dem Exzenter zusammenwirkt. In diesem Fall ist eine Druckbelastung des Betätigungsstifts ohne weiteres durch den Exzenter in eine Verriegelungsbewegung und/oder eine Entriegelungsbewegung der Verriegelungsstange umsetzbar.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsstange in der Verriegelungsposition in einer federbelasteten Raststellung angeordnet ist, wobei sie durch Druckbelastung mittels des Betätigungsstifts aus der federbelasteten Raststellung lösbar ist. In ihrer Verriegelungsposition ist die Verriegelungsstange in diesem Fall unter Vorspannung eingerastet, wobei die Vorspannung in Richtung der Entriegelungsposition wirkt, und wobei die Verrastung verhindert, dass die Verriegelungsstange aus ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition gelangt. Durch die Druckbelastung mittels des Betätigungsstifts kann die Verriegelungsstange allerdings aus ihrer federbelasteten Raststellung gelöst werden, sodass sie dann durch die Vorspannung aus ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition gedrängt wird. Dies entspricht der von Kugelschreiberminen bekannten Verlagerung aus einer Schreibposition, in welcher die Kugelschreibermine unter Federvorspannung eingerastet ist, in eine zurückgezogene Position. Die Entrastung oder Lösung aus der Raststellung kann dabei insbesondere durch Drehen der Verriegelungsstange, durch Einschwenken eines Rastvorsprungs, oder in anderer geeigneter Weise bewirkt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsstange durch Druckbelastung des Betätigungsstifts zwischen zwei Rastpositionen hin und her schaltbar ist. Dabei ist es möglich, dass der Betätigungsstift – und/oder die Verriegelungsstange – sowohl in der Entriegelungsposition als auch in der Verriegelungsposition einrastet/einrasten. Durch wiederholtes Drücken des Betätigungsstifts kann dann jeweils zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition gewechselt werden. Auch diese Funktionsweise ist grundsätzlich von Kugelschreiberminen bekannt, wo durch wiederholte Druckbetätigung eines Druckknopfs die Mine aus einer zurückgezogenen Position in eine Schreibposition und wieder zurück verlagert werden kann.
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Insbesondere bei einem solchen Ausführungsbeispiel ist der Betätigungsstift bevorzugt als Druckknopf ausgebildet oder mit einem Druckknopf wirkverbunden. Er kann dabei insbesondere in dem Gehäuse oder an dem Gehäuse der Riegeleinrichtung angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist bei einer solchen Ausgestaltung zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Betätigungsstift unmittelbar mit der Verriegelungsstange verbunden, insbesondere an dieser befestigt oder sogar einstückig mit dieser ausgebildet ist.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, welches zumindest auch elektrisch angetrieben ist, und welches eine Riegeleinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Riegeleinrichtung erläutert wurden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Riegeleinrichtung.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Riegeleinrichtung 1 zum Ver- und Entriegeln einer Steckverbindung zwischen einem nicht dargestellten elektrischen Stecker und einer den elektrischen Stecker aufnehmenden Steckaufnahme 3, die hier geschnitten dargestellt ist. Die Steckaufnahme 3 ist insbesondere Teil eines zumindest auch elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, welches über die Steckverbindung geladen werden kann.
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Die Riegeleinrichtung 1 weist eine Verriegelungsstange 5 auf, die wahlweise in eine Verriegelungsposition und in eine Entriegelungsposition verlagerbar ist, wobei die Verriegelungsstange 5 in ihrer Verriegelungsposition in den nicht dargestellten elektrischen Stecker eingreift, sodass dieser nicht aus der Steckaufnahme 3 entfernbar ist, wobei sie in der Entriegelungsposition nicht in den elektrischen Stecker eingreift, sodass dieser aus der Steckaufnahme entfernt oder in die Steckaufnahme eingesetzt werden kann.
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Weiterhin weist die Riegeleinrichtung 1 einen Betätigungsstift 7 auf, der mit der Verriegelungsstange 5 derart wirkverbunden ist, dass eine Druckbelastung des Betätigungsstifts in Verriegelungsrichtung der Verriegelungsstange 5, in der Figur also nach rechts in Richtung auf ein Inneres der Steckaufnahme 3 hin gesehen, in eine Verriegelungsbewegung und/oder in eine Entriegelungsbewegung der Verriegelungsstange 5 umsetzbar ist.
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Dadurch ist in sehr einfacher und zugleich prozesssicherer Weise eine manuelle Ver- oder Entriegelung der Riegeleinrichtung 1 möglich, selbst wenn eine eigentlich vorgesehene elektrische Aktuierung ausfällt.
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Die Riegeleinrichtung 1 weist ein Gehäuse 9 auf, welches die Verriegelungsstange 15 zumindest bereichsweise aufnimmt, wobei das Gehäuse 9 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Verriegelungsstange 5 vollständig aufnimmt. Der Betätigungsstift 7 durchgreift dabei eine Öffnung 11 des Gehäuses und ist so in einfacher Weise von außen zugänglich und durch Druckbelastung betätigbar. Alternativ ist es auch möglich, dass der Betätigungsstift 7 vollständig in dem Gehäuse 9 angeordnet und durch die Öffnung 11 oder durch eine andere geeignete Öffnung des Gehäuses 9 zugänglich ist. In diesem Fall ist der Betätigungsstift 7 bevorzugt nur mittels eines hierfür speziell vorgesehenen Werkzeugs durch die Öffnung 11 betätig bar. Dies kann insbesondere eine unbefugte oder versehentliche Betätigung des Betätigungsstifts 7 vermeiden helfen.
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Die Verriegelungsstange 5 ist hier mit einem durch einen nicht dargestellten Elektromotor antreibbaren Exzenter 13 wirkverbunden, und zwar derart, dass die Verriegelungsstange 5 durch eine Drehbewegung des Exzenters in ihre Verriegelungsposition und/oder in ihre Entriegelungsposition verlagerbar ist. Insbesondere kann die Verriegelungsstange 5 durch eine Drehbewegung des Elektromotors – vermittelt über den Exzenter 13 – sowohl aus ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition, als auch aus ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition verlagert werden. Somit ist eine rein elektrische Aktuierung der Riegeleinrichtung 1 grundsätzlich möglich. Fällt allerdings der Elektromotor aus, ist eine manuelle Ver- und/oder Entriegelung in einfacher und prozesssicherer Weise mittels des Betätigungsstifts 7 möglich.
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Der Betätigungsstift ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar mit der Verriegelungsstange 5 verbunden, sodass er insbesondere unmittelbar mit dieser zusammenwirkt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Betätigungsstift 7 mit dem Exzenter zusammenwirkt, um die Verriegelungsstange 5 zu betätigen. Hierzu ist der Betätigungsstift 7 dann bevorzugt mit dem Exzenter verbunden.
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Die Verriegelungsstange 5 ist bevorzugt in ihrer Verriegelungsposition in einer federbelasteten Raststellung angeordnet, wobei sie durch Druckbelastung mittels des Betätigungsstifts 7 aus der federbelasteten Raststellung lösbar ist.
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Besonders bevorzugt ist die Verriegelungsstange 5 durch Druckbelastung des Betätigungsstifts 7 zwischen zwei Rastpositionen hin- und herschaltbar.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Riegeleinrichtung 1 eine ebenso einfache, kostengünstige wie prozesssichere Riegeleinrichtung bereitgestellt wird, welche manuell ver- und/oder entriegelbar ist. Dabei kann insbesondere auf eine Drehscheibe, einen Seilzug und gegebenenfalls auch auf den Exzenter 13 verzichtet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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