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Beschreibung
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Die Erfindung geht aus von einem Verriegelungsbügel mit Sperre nach dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 sowie einem Verfahren zur Verriegelung und Entriegelung einer Steckverbindung nach Anspruch 7 und Anspruch 9.
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Steckverbinder oder Steckverbindungen mit Verriegelungsbügeln werden benötigt, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu gewährleisten und ein versehentliches Auseinanderziehen der Gehäuse einer Steckverbindung zu verhindern.
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Ferner ist bei derartigen Steckverbindungen eine Kniehebelwirkung des Verriegelungsbügels erforderlich, um einen einwandfreien Andruck der beiden Steckverbindungshälften, sprich der beiden Gehäuse, aneinander zu gewährleisten. In Bezug auf den Verriegelungsbügel dient diese Kniehebelwirkung dazu, ein relativ leichtes Erreichen der Verschlussstellung mit definierter Endlage zu ermöglichen.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 26 32 338 C2 ist es bekannt den Verriegelungsbügel aus Blechmaterial U-förmig zu biegen und die Seitenteile mit Übergreifteilen zu versehen, die die Verriegelungszapfen der anderen Steckverbindungshälfte beim Verriegeln übergreifen. Die Lagerung des Verriegelungsbügels erfolgt über Zapfen an der einen Steckverbindungshälfte, die in einer schlitzförmigen Öffnung im Seitenteil geführt und durch ein Federelement gehalten sind.
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Ferner ist es aus der
EP 0 352 579 A1 bekannt, an den Verriegelungsbügeln etwa halbkreisförmige Federelemente vorzusehen, deren unteres Ende auf Lagerzapfen der einen Steckverbindungshälfte gehalten ist und deren oberes, mit einer Rolle versehenes Ende beim Verriegeln der Steckverbindung über einen Verriegelungszapfen der anderen Steckverbindungshälfte gleitet, wonach die Steckverbindungshälften federnd aneinandergepresst sind.
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Aus der
US 4,303,292 A ist ein mehrpoliger Verbinder für ein mehraderiges Kabel bekannt. Dabei handelt es sich bei dem Verbinder um einen hermaphroditischen Verbinder mit Bügeln, wobei die Bügel der Verriegelung dienen. Dafür weist jeder Bügel Verriegelungsarme auf, welche jeweils in ein Differentialverriegelungselement enden und so eine sichere Verriegelung des Verbinders definieren. Des Weiteren verfügt der Verbinder über eine Anzeige des Verriegelungszustandes.
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Die
DE 195 08 605 C1 offenbart eine elektrische Steckverbindung mit einem oder zwei um Lagerzapfen, der einen Steckverbindungshälfte schwenkbaren, U-förmigen Verriegelungsbügel, wobei bei verriegelter Steckverbindung an dessen Seitenteilen angeordnete Federelemente an der anderen Steckverbindungshälfte angeordnete Verriegelungszapfen übergreifen und wobei das obere Ende der Federelemente beim Schließen des Verriegelungsbügels über den jeweiligen Verriegelungszapfen der anderen Steckverbindungshälfte greift und dabei derart auf den Verriegelungszapfen einwirkt, dass die beiden Steckverbindungshälften federnd gegeneinandergepresst sind.
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Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist jedoch, dass die Verriegelungsbügel nur schwer gegen ein ungewolltes Öffnen gesichert werden können.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verriegelungsbügel vorzuschlagen, welcher einen einfachen und gleichzeitig effektiven Schutz gegen ungewolltes Trennen zweier verbundener Gehäuse einer Steckverbindung aufweist. Dieser Schutz soll zudem einfach herstellbar und kostengünstig sein.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Verriegelung und Entriegelung eines Steckverbinders nach Anspruch 6 und Anspruch 8 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsbügel mit einer Sperre zur Verriegelung und Entriegelung zweier Gehäuse einer Steckverbindung, wobei der Verriegelungsbügel an einem Gehäuse drehbar montiert ist. Der Verriegelungsbügel weist eine verriegelte Position und eine entriegelte Position auf. Die Sperre ist an dem Verriegelungsbügel angeordnet. Sie weist mindestens eine gelenkige Verbindung auf, wobei die Sperre eine ausgeklappte Position und eine eingeklappte Position einnehmen kann, wodurch die Steckverbindung einen verriegelten Zustand und einen entriegelten Zustand aufweist.
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Verriegelungsbügel mit einer erfindungsgemäßen Sperre zur Verriegelung und Entriegelung zweier Gehäuse einer Steckverbindung. Der Verriegelungsbügel ist an einem Gehäuse drehbar montiert und weist eine verriegelte Position und eine entriegelte Position auf.
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Die erfindungsgemäße Sperre besteht aus mindestens einem Teil und ist an dem Verriegelungsbügel angeordnet. Sie weist eine ausgeklappte Position und eine eingeklappte Position auf. Ferner weist die Sperre mindestens eine gelenkige Verbindung auf.
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Verriegelungsbügel sind im Stand der Technik zur Verriegelung und Entriegelung von Gehäusen von Steckverbindungen hinreichend bekannt, vergleiche hierzu beispielsweise die Druckschriften
DE 26 32 338 C2 ,
EP 0 352 579 A1 und
DE 195 08 605 C1 . Die bekannten Verriegelungsbügel weisen jedoch keinen Schutz gegen ein ungewolltes Öffnen, sei es durch Vibrationen, Umwelteinflüsse oder eine fahrlässige Handlung, auf.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Sperre liegt vor allem darin, dass sie eine ausgeklappte und eine eingeklappte Position aufweist. In der eingeklappten Position können zwei verbundene Gehäuse voneinander getrennt oder zwei getrennte Gehäuse verbunden werden. In dieser Position beeinflusst die Sperre die Funktionsweise des Verriegelungsbügels nicht. In der ausgeklappten Position verhindert die Sperre ein Zusammenstecken zweier getrennter Gehäuse und, was noch wichtiger ist, ein Trennen zweier verbundener Gehäuse. Die Sperre blockiert den Verriegelungsbügel vollständig.
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Durch die Positionen von Sperre und Verriegelungsbügel sind auch die Zustände der Steckverbindung definiert. Die Steckverbindung befindet sich im verriegelten Zustand, wenn der Verriegelungsbügel in der verriegelten Position und die Sperre in der ausgeklappten Position ist. Der entriegelte Zustand ist definiert durch die entriegelte Position des Verriegelungsbügels und die eingeklappte Position der Sperre.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die Sperre durch die Montage am Verriegelungsbügel verliersicher ist. Sie kann also nicht wie eine Verriegelung im Sinne eines Sperrbolzens verloren gehen. Ebenso ist die Sperre so montiert, dass auch keine Schlaufe, Drahtverbindung oder ähnliches als Verliersicherung notwendig ist, denn durch die Schlaufe hängt die Sperre in der ungenutzten Zeit herum und kann, zu weiteren Problematiken führen, wie beispielsweise eine Stromübertragung, wenn die Sperre aus Metall ist und in Kontakt mit einer Stromquelle käme. Dies hätte ein Risiko für den Anwender zur Folge, welches vermeidbar ist. Daher ist die erfindungsgemäße Sperre fest und damit auch verliersicher am Verriegelungsbügel montiert.
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Die Sperre besteht bevorzugt aus einem Kunststoff. Alternativ kann die Sperre auch aus Metall bestehen. Wichtig ist bei dem verwendeten Material, dass es stabil gegenüber wirkenden Kräften, insbesondere Druckkräften ist.
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Mindestens eine gelenkige Verbindung, idealerweise im Bereich der Montage an den Verriegelungsbügel, ist von Vorteil, um die Sperre ohne großen Aufwand von der eingeklappten Position in die ausgeklappte Position und umgekehrt zu bewegen. Wenn das Gelenk an dieser Stelle angeordnet ist, ist es angeraten die Sperre mindestens einteilig auszugestalten. Eine einteilige oder zweiteilige Ausgestaltung sichert eine einfache, kostengünstige Herstellbarkeit der Sperre. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist daher die Sperre mittels der mindestens einen gelenkigen Verbindung an dem Verriegelungsbügel montierbar.
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Vorteilhafterweise weisen Sperre und Verriegelungsbügel jeweils mindestens eine Öffnung auf, durch welche sich ein Bolzen oder ein Schloss oder ein Draht für eine Plombierung hindurch stecken lässt. Dadurch ist der verriegelnde Zustand der Steckverbindung nicht nur durch den Verriegelungsbügel und die Sperre gesichert. Es kann bei Bedarf zusätzlich durch ein gängiges, im Stand der Technik sperrendes Mittel, also ein Schloss, ein Bolzen oder eine Plombe, doppelt gesichert werden gegen unerlaubten Zugriff oder ein ungewolltes Öffnen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die mindestens eine gelenkige Verbindung ein Drehgelenk. Das Drehgelenk ist vorteilhaft, da es die rotierende Bewegung zwischen der eingeklappten Position und der ausgeklappten Position ohne großen Kraftaufwand des Anwenders ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Verschleiß und die einfache Herstellbarkeit eines Drehgelenks im Vergleich zu aufwendigeren Gelenkverbindungen. Dieses dient wiederum der Kostenreduktion.
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Vorteilhafterweise ist die Sperre in Form eines z-Trägers ausgebildet. z-Träger sind im Stand der Technik vor allem im Bereich der Profilstähle bekannt. Sie weisen im Querschnitt die Form eines „Z“ auf. Dabei können die beiden parallelen Schenkel des „Z“ unterschiedliche Längen aufweisen oder sie sind gleich lang. Die Form des z-Trägers bietet für die Sperre den Vorteil, dass sie sich so in der eingeklappten Position nahtlos um die Kanten, also die äußeren Ränder, des Verriegelungsbügels legen kann und in der ausgeklappten Position eine deutlich erhöhte Stabilität, beispielsweise gegenüber einem geraden Stab aufweist. Diese Form erhöht die Langlebigkeit der Sperre und damit auch des Verriegelungsbügels.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die beiden parallelen Schenkel des z-Trägers unterschiedliche Längen auf. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Schenkel, welcher in der eingeklappten Position von dem Gehäuse entfernt angeordnet ist, kürzer ist, als der Schenkel, welcher dem Gehäuse nahe ist. Durch die geringere Länge schließt der eine Schenkel dann mit der Oberseite, also der, der Sperre gegenüberliegenden Seite des Verriegelungsbügels ab. Dies minimiert das Verletzungsrisiko für den Anwender, da keine zusätzliche Kante oder Erhöhung am Verriegelungsbügel erzeugt wird, sondern ein glatter Abschluss besteht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Sperre aus einem ersten Teil und mindestens einem zweiten Teil. Dabei sind der erste Teil und der zweite Teil miteinander verbunden um die Verliersicherheit zu erhalten. Vorteilhafterweise sind der erste Teil und der zweite Teil über ein Scharniergelenk oder alternativ ein Drehgelenk miteinander verbunden. Diese Kombination aus der Montage mittels Drehgelenk am Verriegelungsbügel und der gelenkigen Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Sperre vereinfacht die Handhabung für den Anwender ohne Stabilitätsverlust.
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Die Aufgabe der Erfindung ist in Summe durch das oben beschriebene System der Steckverbindung, bestehend aus zwei Gehäusen, einem Verriegelungsbügel und einer erfindungsgemäßen Sperre gelöst.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verriegelung einer Steckverbindung mittels eines Verriegelungsbügels mit einer Sperre, welches die folgenden Schritte umfasst:
- a) Zusammenstecken zweier Gehäuse einer Steckverbindung,
- b) Bewegen des Verriegelungsbügels von einer entriegelten Position in eine verriegelte Position,
- c) Bewegen der Sperre von einer eingeklappten Position in eine ausgeklappte Position.
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Vorteilhafter Weise folgt an den Verfahrensschritt c) der Verfahrensschritt d), welcher ein zusätzliches Sichern der Sperre durch einen Draht einer Plombierung oder einen Bolzen oder ein Schloss umfasst. So ist die Sperre und somit auch die Steckverbindung optimal gesichert.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entriegelung einer Steckverbindung mittels eines Verriegelungsbügels mit einer Sperre, welches die folgenden Schritte umfasst:
- x) Bewegen der Sperre von einer ausgeklappten Position in eine eingeklappte Position,
- y) Bewegen des Verriegelungsbügels von einer verriegelten Position in eine entriegelte Position,
- z) Trennen der beiden Gehäuse einer Steckverbindung.
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Vorteilhafter Weise erfolgt vor dem Verfahrensschritt x) der Verfahrensschritt v), welcher ein Entsichern der Sperre ermöglicht, wenn diese durch einen Draht oder einen Bolzen oder ein Schloss gesichert wurde.
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Diese beiden Verfahren ermöglichen den korrekten Prozess um zwei Gehäuse einfach miteinander zu verbinden oder um sie sicher voneinander zu trennen. Sie schließen dadurch auch ein ungewolltes Trennen oder Verbinden zweier Gehäuse aus.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Verriegelungsbügels mit einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Sperre (ausgeklappt)
- 2 eine perspektivische Darstellung des Verriegelungsbügels aus 1 mit eingeklappter Sperre
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Verriegelungsbügels mit einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Sperre (ausgeklappt)
- 4 eine perspektivische Darstellung des Verriegelungsbügels aus 3 mit eingeklappter Sperre
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines an einem ersten Gehäuse 3.1 einer Steckverbindung montierten Verriegelungsbügels 1. Ferner ist das zweite Gehäuse 3.2 dargestellt. Bei dem ersten Gehäuse 3.1 handelt es sich in allen Figuren um ein sogenanntes Anbaugehäuse, welche beispielsweise an einer Maschine montierbar sind. Das zweite Gehäuse 3.2 ist in allen Figuren als ein sogenanntes Tüllengehäuse dargestellt. Hiermit wird beispielsweise die Maschine mit Strom und/oder Steuersignalen versorgt. Natürlich sind auch andere, miteinander verbindbare Gehäusetypen denkbar.
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Der Verriegelungsbügel 1 befindet sich in einer verriegelten Position vr und verbindet so die beiden Gehäuse 3.1 und 3.2 miteinander. Dafür ist der Verriegelungsbügel drehbar an dem ersten Gehäuse 3.1 montiert. Die Drehung erfolgt in diesem Beispiel über sogenannte Lagerzapfen, welche an dem ersten Gehäuse 3.1 angeordnet sind und an denen der Verriegelungsbügel 1 montiert ist. Um den Verriegelungsbügel 1 in der entriegelten Position er zu bringen, muss dieser in Richtung des ersten Gehäuses 3.1, also nach unten in Richtung des Pfeils P, weg vom zweiten Gehäuse 3.2, bewegt werden. Die entriegelte Position er ist in den Figuren nicht gezeigt.
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In der entriegelten Position er können das erste Gehäuse 3.1 und das zweite Gehäuse 3.2 miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Eine feste Verbindung zwischen dem ersten Gehäuse 3.1 und dem zweiten Gehäuse 3.2 besteht, wenn sich der Verriegelungsbügel in der verriegelten Position vr befindet.
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An dem Verriegelungsbügel 1 ist die erfindungsgemäße Sperre 2 montiert. Diese befindet sich in der 1 in der ausgeklappten Position ak. Bei der Sperre 2 handelt es sich um einen z-Träger-förmigen Gegenstand, welcher mittels eines Drehgelenks an dem Verriegelungsbügel 1 montiert ist.
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Durch die z-Träger-förmige Ausgestaltung fügt sich die Sperre 2 in der eingeklappten Position ek optimal an den Verriegelungsbügel 1 an. Dies ist in der 2 gezeigt. Durch die Montage der Sperre 2 an den Verriegelungsbügel 1 ist das Verletzungsrisiko für den Anwender, aber auch das Risiko der Beschädigung der Sperre 2 deutlich reduziert.
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Die Sperre 2 ist zwischen einer ausgeklappten Position ak und einer eingeklappten Position ek bewegbar. Die Bewegung ist durch ein Drehgelenk möglich. Auch eine andere gelenkige Verbindung für die Bewegung zwischen den beiden Positionen ist denkbar. Die eingeklappte Position ek ist in der 2 und in der 4 dargestellt. Die ausgeklappte Position ak ist hingegen in den 1 und 3 gezeigt.
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Die Sperre 2 ist am Verriegelungsbügel 1, in Richtung des ersten Gehäuses 3.1, angeordnet. So kann sie in einer einzigen Bewegung gemeinsam mit dem Verriegeln oder dem Entriegeln vom Anwender betätigt werden. Weitere Handgriffe an der Steckverbindung entfallen, was wiederum eine Zeitersparnis für den Anwender bringt. Zusätzlich bietet diese Anordnung noch den Vorteil, dass die Sperre 2 mit der an eine Wand anbaubaren Seite des ersten Gehäuses 3.1 zusammenwirken kann und so die sperrende Wirkung der Sperre 2 noch verstärkt.
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Die Sperre 2 und der Verriegelungsbügel 1 weisen jeweils eine Öffnung auf. Die beiden Öffnungen liegen fluchtend zueinander. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Öffnungen nahe des Drehgelenks angeordnet.
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Die Sperre 2 ist in der 1 und in der 2 einteilig ausgeführt. Eine zweiteilige Ausführung der Sperre 2' ist in den 3 und 4 gezeigt.
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Die 2 zeigt die gleiche Steckverbindung mit dem gleichen ersten und zweiten Gehäusen 3.1 und 3.2 wie die 1. Der Verriegelungsbügel 1 befindet sich in der verriegelten Position vr. Die Sperre 2' befindet sich in der eingeklappten Position ek, in welchem ein Öffnen, oder bei noch offenen Verriegelungsbügel 1, ein Schließen des Verriegelungsbügels 1 möglich ist.
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Hier liegen die beiden Öffnungen im Winkel zueinander, da eine zusätzliche Sicherung in der eingeklappten Position nicht notwendig ist.
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Die 3 zeigt ebenfalls die gleiche Steckverbindung mit den gleichen ersten und zweiten Gehäusen 3.1 und 3.2 wie die 1 oder die 2. Der Verriegelungsbügel 1 befindet sich in der verriegelten Position vr. Die Sperre 2' befindet sich in der ausgeklappten Position ak. In dieser Position ist ein Öffnen oder Schließen, je nach Position des Verriegelungsbügels 1, nicht möglich.
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Die 3 und 4 unterscheiden sich von den 1 und 2 durch die Ausgestaltung der Sperre 2'. In der 1 und der 2 ist die Sperre 2 einteilig ausgeführt und mittels eines Drehgelenks 4 an dem Verriegelungsbügel 1 montiert. In der 3 und der 4 ist die Sperre 2' ebenfalls mittels eines Drehgelenks 4 an dem Verriegelungsbügel 1 montiert, jedoch ist die Sperre 2' an sich zweiteilig ausgeführt.
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Der erste Teil und der zweite Teil der Sperre 2' sind dabei mittels eines Scharniergelenks miteinander verbunden. Auch die Verbindung mittels eines weiteren Drehgelenks ist denkbar. Durch das zusätzliche Gelenk kann der Komfort und die Zugänglichkeit für den Anwender bei der Montage oder Demontage des ersten Gehäuses 3.1 erhöht werden, falls dieses noch nicht montiert/ demontiert war. Denn durch das zweite Gelenk lässt sich die Sperre 2' auch in der ausgeklappten Position ak entsperren um beispielsweise die Dichtung zwischen den beiden Gehäusen 3.1 und 3.2 zu kontrollieren.
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Die Sperre 2' und der Verriegelungsbügel 1 weisen jeweils eine Öffnung auf. Die beiden Öffnungen liegen fluchtend zueinander. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Öffnungen wie folgt angeordnet. Die Öffnung des Verriegelungsbügels 1 ist seitlich an diesem angeordnet. Die Öffnung der Sperre 2' ist an dem Scharniergelenk, genauer in einer Öffnung im Scharniergelenk, angeordnet.
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Die 4 zeigt im Unterschied zur 3 die zweiteilige Sperre 2' in der eingeklappten Position ek. Ansonsten sind dieselbe Steckverbindung mit denselben Gehäusen 3.1 und 3.2, sowie dem Verriegelungsbügel 1 gezeigt. Der Verriegelungsbügel befindet sich auch in dieser Figur in der verriegelten Position vr.
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Hier liegen die beiden Öffnungen im Winkel zueinander, da eine zusätzliche Sicherung in der eingeklappten Position nicht notwendig ist
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Die Ausgestaltung der zweiteiligen Sperre 2', wie sie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist eine Alternative zu der einteiligen Ausgestaltung der Sperre 2. Die einteilige Ausführung ist immer dann zu bevorzugen, wenn eine hohe Stabilität gewährleistet sein soll. Die zweiteilige Ausführung ist dagegen der Kompromiss zwischen Stabilität und Zugänglichkeit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungsbügel
- 2, 2'
- Sperre
- 3.1
- Gehäuse
- 3.2
- Gehäuse
- 4
- gelenkige Verbindung
- vr
- verriegelte Position
- er
- entriegelte Position
- ek
- eingeklappte Position
- ak
- ausgeklappte Position
