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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Dichtungsanordnung zum Abdichten einer Öffnung in einer Verkleidung, wobei sich eine Welle durch die Öffnung erstreckt.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge beinhalten häufig ein Armaturenbrett oder eine Schottwand, das bzw. die eine Fahrgastzelle von einem Motorraum trennt. Eine Lenkwelle verläuft durch eine Öffnung in der Schottwand, um ein Lenkrad, das im Fahrgastraum angeordnet ist, mit einem Lenkgetriebe, das im Motorraum angeordnet ist, zu verbinden. Eine Dichtungsanordnung wird typischerweise verwendet, um die Öffnung in der Schottwand um die Lenkwelle herum abzudichten, um zu verhindern, dass Geräusche, Gase, Wasser und andere Rückstände aus dem Motorraum durch die Öffnung in der Schottwand in den Fahrgastraum gelangen. Eine Dichtungsanordnung mit einer Abdeckung und eine eine solche Dichtungsanordnung umfassende Armaturenbrett-Abdichtungsvorrichtung ist in der
DE 10 2016 121 929 A1 offenbart.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung der eingangsgenannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine erhöhte Abdichtung gegenüber dem Fahrgastraum erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Eine Dichtungsanordnung ist vorgesehen. Die Dichtungsanordnung dichtet zwischen einer Platte und einer Welle ab, die sich durch eine Öffnung in der Platte erstreckt. Die Dichtungsanordnung beinhaltet einen Körper mit einer Wand, die sich entlang einer Mittelachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Körper beinhaltet weiterhin einen Flansch, der am ersten Ende der Wand angebracht ist und sich von der Wand nach außen und von der Mittelachse weg erstreckt. Der Körper beinhaltet eine Arretierung, die an einem Scharnier an der Wand befestigt ist, das sich benachbart zum zweiten Ende der Wand befindet. Die Arretierung ist um das Scharnier herum in radialer Richtung in Bezug zur Mittelachse biegbar. Ein Arretierstift ist axial entlang der Mittelachse zwischen einer Einlegeposition und einer Verriegelungsposition verschiebbar. Wenn der Arretierstift in der Einlegeposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift von der Arretierung gelöst, damit sich die Arretierung in Bezug auf die Mittelachse um das Scharnier herum biegen kann. Wenn der Arretierstift in der Verriegelungsposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift mit der Arretierung eingerastet, um ein Verbiegen der Arretierung um das Scharnier herum zur Mittelachse zu verhindern.
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Ein Fahrzeug wird ebenfalls bereitgestellt. Das Fahrzeug beinhaltet eine Platte, die eine Öffnung definiert, die sich durch die Platte entlang einer Mittelachse erstreckt. Die Platte weist eine Innenfläche und eine Außenfläche auf. Eine Welle ragt durch die Öffnung in der Platte. Eine Dichtungsanordnung verbindet die Welle mit der Platte und dichtet die Öffnung in der Platte zwischen Platte und Welle ab. Die Dichtungsanordnung beinhaltet einen Körper mit einer Wand, die sich entlang der Mittelachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Ein Flansch ist am ersten Ende der Wand angebracht ist und sich von der Wand nach außen und von der Mittelachse weg erstreckt. Der Flansch weist eine erste Fläche gegen die Innenfläche der Platte und eine gegenüberliegende zweite Fläche auf. Der Körper beinhaltet eine Verriegelungsfunktion mit einer Arretierung und einem Arretierstift. Die Arretierung ist mit einem Scharnier an der Wand befestigt, das benachbart zum zweiten Ende der Wand angeordnet ist. Die Arretierung ist um das Scharnier herum in radialer Richtung in Bezug zur Mittelachse biegbar. Der Arretierstift ist axial entlang der Mittelachse zwischen einer Einlegeposition und einer Verriegelungsposition verschiebbar. Wenn der Arretierstift in der Einlegeposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift von der Arretierung gelöst, damit sich die Arretierung in Bezug auf die Mittelachse um das Scharnier herum biegen kann. Wenn der Arretierstift in der Verriegelungsposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift mit der Arretierung eingerastet, um ein Verbiegen der Arretierung um das Scharnier herum zur Mittelachse zu verhindern. Ein Dichtungselement ist am Flansch befestigt und in einem dichtenden Eingriff mit der Welle angeordnet.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht einer Dichtungsanordnung, die gegen eine Platte und eine Welle abdichtet, die sich durch eine Öffnung in der Platte erstreckt.
- 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Körpers der Dichtungsanordnung, der innerhalb der Öffnung der Platte angeordnet ist.
- 3 ist eine schematische, fragmentarische teilweise Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung, die durch die Öffnung in der Platte eingeführt wird, wobei sich ein Arretierstift in einer Einlegeposition befindet.
- 4 ist eine schematische, fragmentarische teilweise Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung, die innerhalb der Öffnung der Platte angeordnet ist und den Arretierstift in der Einlegeposition darstellt.
- 5 ist eine schematische, fragmentarische teilweise Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung, die innerhalb der Öffnung der Platte angeordnet ist und den Arretierstift in einer Verriegelungsposition darstellt.
- 6 ist eine schematische fragmentarische perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Dichtungsanordnung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile für die verschiedenen Ansichten kennzeichnen, wird im Allgemeinen bei 20 eine Dichtungsanordnung dargestellt. Unter Bezugnahme auf 1 dichtet die Dichtungsanordnung 20 eine Öffnung 22 in einer Platte 24 ab. Die Platte 24 definiert die Öffnung 22, die sich durch die Platte 24 entlang einer Mittelachse 26 erstreckt. Eine Welle 28 kann sich durch die Öffnung 22 in der Platte 24 erstrecken, wobei die Dichtungsanordnung 20 die Öffnung 22 zwischen der Platte 24 und der Welle 28 abdichtet. Die Platte 24 kann zum Beispiel eine Schottwand oder ein Armaturenbrett 24 eines Fahrzeugs beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Fahrzeug kann jede bewegliche Plattform beinhalten, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug, einen Lastkraftwagen, einen Traktor, ein ATV, ein UTV, ein Motorrad, ein Flugzeug, einen Zug usw. Die Welle 28 kann beispielsweise eine Lenkwelle 28 beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. Obwohl die Dichtungsanordnung 20 hierin als Abdichtung der Öffnung 22 in einer Schottwand eines Fahrzeugs zwischen der Schottwand und der Lenkwelle 28 beschrieben und dargestellt ist, ist zu beachten, dass die Dichtungsanordnung 20 in einem beliebigen anderen Zusammenhang zum Abdichten einer Öffnung 22 in einer anderen Platte 24 verwendet werden kann. Die Dichtungsanordnung 20 kann für beliebige andere kraftfahrzeugtechnische Anwendungen oder für nicht fahrzeugtechnische Anwendungen verwendet werden. Dementsprechend sollte sich der Umfang der Beschreibung nicht auf die hierin beschriebene exemplarische Ausführungsform beschränken.
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Wie vorstehend erwähnt, definiert die Platte 24 die Öffnung 22. Wie in den 3 - 5 am besten dargestellt, beinhaltet die Platte 24 eine Innenfläche 30 und eine Außenfläche 32 . In der exemplarischen Ausführungsform kann die Innenfläche 30 die Fläche der Platte 24 sein, d.h. die Schottwand, die in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet ist, und die Außenfläche 32 kann die Fläche der Platte 24 sein, d. h. die Schottwand, die im Motorraum des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Welle 28 erstreckt sich durch die Öffnung 22 in der Platte 24. Die spezifische Konfiguration der Welle 28 ist für die Lehren dieser Offenbarung nicht maßgeblich und wird daher hierin nicht im Einzelnen beschrieben. Die Dichtungsanordnung 20 verbindet die Welle 28 mit der Platte 24 und dichtet die Öffnung 22 in der Platte 24 zwischen der Platte 24 und der Welle 28 ab.
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Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die Dichtungsanordnung 20 einen Körper 34. Der Körper 34 weist eine Wand 36 und einen Flansch 38 auf. Der Körper 34 erstreckt sich entlang einer Mittelachse 26 zwischen einem ersten Ende 40 und einem zweiten Ende 42. Die Wand 36 kann massiv sein oder, wie dargestellt, aus mehreren verschiedenen Segmentabschnitten bestehen, die im Allgemeinen die Wand 36 bilden, die sich um den Umfang der Öffnung 22 herum erstreckt. Wie vorstehend erwähnt, erstreckt sich die Wand 36 entlang der Mittelachse 26. Als solches erstreckt sich die Wand 36 im Allgemeinen parallel zur Mittelachse 26 und senkrecht zur Platte 24.
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Der Flansch 38 ist am ersten Ende 40 der Wand 36 angebracht und erstreckt sich von der Wand 36 nach außen und von der Mittelachse 26 weg. Der Flansch 38 beinhaltet eine erste Fläche 44, die gegen die Außenfläche 32 der Platte 24 angeordnet ist und eine gegenüberliegende zweite Fläche 46. Der Flansch 38 kann einen massiven Ring um die Öffnung 22 bilden, oder, wie dargestellt, kann aus mehreren Segmenten bestehen, die im Allgemeinen zusammen den Flansch 38 bilden. Nach dem Einbau greift die erste Seite des Flansches 38 in einem anliegenden Eingriff in die Innenfläche 30 der Platte 24 ein.
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Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet der Körper 34 darüber hinaus eine oder mehrere Verriegelungsfunktionen 48. Wie in den Figuren dargestellt, beinhaltet die Dichtungsanordnung 20 drei verschiedene Rastfunktionen 48, die ringförmig beabstandet um die Mittelachse 26 angeordnet sind. Jede der Rastfunktionen 48 kann ähnlich konstruiert sein. Als solches sind die Rastfunktionen 48 hierin nur mit Bezug auf eine einzelne Rastfunktion 48 beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Beschreibung der Rastfunktion 48 für alle Rastfunktionen 48 der Dichtungsanordnung 20 anwendbar ist. Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass, obwohl die exemplarische Ausführungsform der Dichtungsanordnung 20 drei Rastfunktionen 48 aufweist, die Dichtungsanordnung 20 beliebig viele Rastfunktionen 48 beinhalten kann. Die spezifische Anzahl der Rastfunktionen 48 ist abhängig von der Größe der Öffnung 22, der Dichtheit der gewünschten Dichtung usw. So kann beispielsweise die Dichtungsanordnung 20 nur eine Rastfunktion 48, zwei Rastfunktionen 48, drei, vier, fünf oder mehr Rastfunktionen 48 beinhalten.
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Unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beinhaltet die Rastfunktion 48 eine Arretierung 50 und einen Arretierstift 52. Die Arretierung 50 wird mit einem Scharnier 54 an der Wand 36 befestigt. Das Scharnier 54 ist benachbart zum oder nahe dem zweiten Ende 42 der Wand 36 angeordnet. Die Arretierung 50 beinhaltet einen Verriegelungsabschnitt 56, der sich vom Scharnier 54 axial entlang der Mittelachse 26 zu einer distalen Eingriffsfläche 58 erstreckt. Die Eingriffsfläche 58 ist querlaufend zur Mittelachse 26 angeordnet. Die erste Fläche 44 des Flansches 38 ist im Allgemeinen parallel mit und axial von der Eingriffsfläche 58 , entlang der Mittelachse 26 beabstandet, wobei die Platte 24 dazwischen gesichert ist. Wie dargestellt, beinhaltet der Verriegelungsabschnitt 56 eine radiale Innenwand 60, die sich im Allgemeinen parallel zur Mittelachse 26 erstreckt, und eine radiale Außenwand 62, die sich zur Mittelachse 26 der Wand 36 erstreckt oder in einem Winkel dazu eine Rampe 64 bildet. Die radiale Innenwand 60 und die radiale Außenwand 62 erstrecken sich jeweils vom Scharnier 54 bis zur Eingriffsfläche 58. Das Scharnier 54 kann einfach ein Abschnitt der Arretierung 50 sein, die mit dem zweiten Ende 42 der Wand 36 verbunden ist und benötigt keine aufwendige mechanische Drehvorrichtung. Die Arretierung 50 ist in Bezug auf die Wand 36, um das Scharnier 54 herum, in radialer Richtung zur Mittelachse 26 biegbar oder drehbar. Dementsprechend kann die Arretierung 50 um das Scharnier 54 nach innen zur Mittelachse 26 (wie in 3 dargestellt) oder von der Mittelachse 26 weg nach außen gebogen oder gedreht werden.
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Die Arretierung 50 beinhaltet eine Rückenplatte 66, die am Verriegelungsabschnitt 56 befestigt ist. Die Rückenplatte 66 erstreckt sich axial entlang der Mittelachse 26 und ist radial nach innen vom Verriegelungsabschnitt 56 zur Mittelachse 26 angeordnet, um einen Kanal 68 zwischen der radialen Innenwand 60 des Verriegelungsabschnitts 56 und der Rückenplatte 66 zu definieren.
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Die 2 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform der Dichtungsanordnung 20, bei welcher der Körper 34 den Holm 70 beinhaltet und der Arretierstift 52 den Hohlraum 76. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Dichtungsanordnung 20, bei welcher der Körper den Hohlraum 76 beinhaltet und der Arretierstift 52 beinhaltet, den Holm 70. Unter Bezugnahme auf die 3 - 5 beinhaltet der Körper 34 den Holm 70, der sich axial entlang der Mittelachse 26 und weg von der Wand 36 des Körpers 34 vom Flansch 38 nach oben erstreckt. Dementsprechend erstreckt sich der Holm 70 vom Flansch 38 in eine erste Richtung entlang der Mittelachse 26, und die Wand 36 erstreckt sich vom Flansch 38 in eine zweite entgegengesetzte Richtung entlang der Mittelachse 26. Der Holm 70 stützt gleitend den Arretierstift 52.
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Der Arretierstift 52 beinhaltet einen Kopfabschnitt 72 und einen Schaftabschnitt 74. Der Schaftabschnitt 74 erstreckt sich axial entlang der Mittelachse 26 vom Kopfabschnitt 72. Der Kopfabschnitt 72 ist benachbart zur zweiten Fläche 46 des Flansches 38 angeordnet, wobei sich der Schaftabschnitt 74 nach unten in Richtung des zweiten Endes 42 der Wand 36 und der Arretierung 50 erstreckt. Der Kopfabschnitt 72 definiert den Hohlraum 76, wobei der Holm 70 innerhalb des Hohlraums 76 verschiebbar angeordnet ist, um den Arretierstift 52 in Bezug auf den Körper 34 zu stützen.
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Unter Bezugnahme auf 6 wird die alternative Ausführungsform der Dichtungsanordnung im Allgemeinen bei 120 dargestellt. Die Dichtungsanordnung 120 beinhaltet den Körper 34 mit einer Struktur 150, die sich vom Flansch 38 nach oben, axial entlang der Mittelachse 26 und weg von der Wand 36 des Körpers 34 erstreckt. Dementsprechend erstreckt sich die Struktur 150 vom Flansch 38 in eine erste Richtung entlang der Mittelachse 26, und die Wand 36 erstreckt sich vom Flansch 38 in eine zweite entgegengesetzte Richtung entlang der Mittelachse 26. Die Struktur 150 definiert den Hohlraum 76. Der Arretierstift 52 beinhaltet den Holm 70, der sich axial entlang der Mittelachse 26 vom Kopfabschnitt 72 nach unten erstreckt. Der Holm 70 wird durch den Hohlraum 76 in Bezug auf den Körper 34 gleitend abgestützt.
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Der Arretierstift 52 ist axial entlang der Mittelachse 26 zwischen einer Einlegeposition, dargestellt in den 3 und 4, und einer Verriegelungsposition, dargestellt in 5 verschiebbar. Wenn der Arretierstift 52 in der Einlegeposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift 52 von der Arretierung 50 gelöst, damit sich die Arretierung 50 in Bezug auf die Mittelachse 26 um das Scharnier 54 herum biegen kann. Genauer gesagt, wenn der Arretierstift 52 in der Einlegeposition angeordnet ist, wird der Schaftabschnitt 74 vom Kanal 68 gelöst. Wenn der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition angeordnet ist, so wird der Arretierstift 52 mit der Arretierung 50 eingerastet, um ein Verbiegen der Arretierung 50 um das Scharnier 54 herum zur Mittelachse 26 zu verhindern. Genauer gesagt, wenn der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition angeordnet ist, ist der Schaftabschnitt 74 innerhalb des Kanals 68 angeordnet, im anliegenden Eingriff sowohl mit der radialen Innenwand 60 des Verriegelungsabschnitts 56 als auch mit der Rückwand 66.
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Die Rastfunktion 48 kann mit einer taktilen Funktion 78 ausgestattet sein, um einem Installateur ein taktiles Signal bereitzustellen, wenn sich der Arretierstift 52 zwischen der Einlegeposition und der Verriegelungsposition bewegt. Wie hierin verwendet, wird der Begriff „taktiles Signal“; definiert als ein Signal, das durch Berührung wahrgenommen wird, wie zum Beispiel eine Vibration oder ein Schlag. Dementsprechend ist das taktile Signal ein Signal, das durch die Berührung des Installateurs spürbar wird. Mindestens einer der Holme 70 und/oder der Arretierstift 52 können die taktile Funktion 78 beinhalten. So kann beispielsweise, wie in den 3 bis 5 dargestellt, die taktile Funktion 78 einen Steg 80 beinhalten, der auf einer äußeren radialen Fläche des Holmes 70 angeordnet ist, und eine Lippe 82 , die auf einer inneren radialen Fläche des Hohlraums 76 im Kopfabschnitt 72 des Arretierstiftes 52 angeordnet ist. Während sich der Arretierstift 52 in Bezug zum Holm 70 zwischen der Einlegeposition und der Verriegelungsposition bewegt, gleitet die Lippe 82 über den Steg 80 und erzeugt so das taktile Signal, das der Installateur wahrnehmen kann. Wie in den 3 und 4 dargestellt, wird die Lippe 82 auf einer ersten Seite des Stegs 80 positioniert, wenn der Arretierstift 52 in der Einlegeposition angeordnet ist. Wie in 5 dargestellt, wird die Lippe 82 auf einer zweiten Seite des Stegs 80 positioniert, wenn der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition angeordnet ist. Dementsprechend kann der Installateur, wenn er das taktile Signal wahrnimmt, erkennen, dass der Stift entweder in die Einlegeposition gehoben oder in die Verriegelungsposition abgesenkt wurde.
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Die Dichtungsanordnung 20 beinhaltet weiterhin ein Dichtungselement 84. Das Dichtungselement 84 ist am Flansch 38 befestigt und ist in einem dichtenden Eingriff mit der Platte 24 und der Welle 28 angeordnet. Wenn der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition angeordnet ist, befindet sich der Kopfabschnitt 72 des Arretierstiftes 52 im dichtenden Eingriff mit einer Außenfläche des Dichtungselements 84. Das Dichtungselement 84 kann jede Vorrichtung beinhalten, die geeignet ist, um gegen die Platte 24 und die Welle 28 abzudichten. Die spezifische Konfiguration des Dichtungselements 84 sowie die verwendeten Werkstoffe zur Herstellung des Dichtungselements 84 sind für die Lehren dieser Offenbarung nicht maßgeblich und werden daher hierin nicht im Einzelnen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass der Körper 34 der Dichtungsanordnung 20 zum Befestigen des Dichtungselements 84 an der Platte 24 dient.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist der Arretierstift 52 in der Einlegeposition angeordnet, sodass der Arretierstift 52 nicht mit dem Verriegelungsabschnitt 56 der Arretierung 50 eingerastet ist. Ist die Wand 36 des Körpers 34 durch die Öffnung 22 in der Platte 24 eingeführt, so greift die Rampe 64 auf dem Verriegelungsabschnitt 56 , gebildet durch die radiale Außenwand 62 des Verriegelungsabschnitts 56 , in eine Kantenfläche 86 der Platte 24 ein, welche die Öffnung 22 definiert, so dass die Kantenfläche 86 den Verriegelungsabschnitt 56 drückt, um sich in Richtung der Mittelachse 26 um das Scharnier 54 herum nach innen zu biegen. Durch Biegen des Verriegelungsabschnitts 56 nach innen zur Mittelachse 26 lässt sich der Körper 34, insbesondere der Verriegelungsabschnitt 56 der Arretierung 50, durch die Öffnung 22 hindurchführen. Unter Bezugnahme auf 4 ist der Körper 34 der Dichtungsanordnung 20 durch die Öffnung 22 in der Platte 24 vollständig eingeführt, wobei die Platte 24 zwischen dem Flansch 38 und der Eingriffsfläche 58 des Verschlussabschnitts 56 positioniert ist. Der Arretierstift 52 befindet sich noch immer in der Einlegeposition. Unter Bezugnahme auf 5 wird der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition dargestellt. Der Arretierstift 52 wird von der Einlegeposition, wie in den 3 und 4 dargestellt, in die Verriegelungsposition, wie in 5 dargestellt, bewegt, wobei eine Kraft entlang der Mittelachse 26 aufgebracht wird. Während sich der Arretierstift 52 in Bezug auf den Holm 70 bewegt, gleitet die Lippe 82 im Kopfabschnitt 72 des Arretierstiftes 52 über den Steg 80 am Holm 70 und „schnappt zurück“, wenn der Arretierstift 52 vollständig in der Verriegelungsposition angeordnet ist, wodurch dem Installateur das taktile Signal bereitgestellt wird, dass der Arretierstift 52 vollständig eingesetzt und ordnungsgemäß eingebaut ist. Wenn der Arretierstift 52 in der Verriegelungsposition angeordnet ist, befindet sich der Schaftabschnitt 74 des Arretierstiftes 52 innerhalb des Kanals 68 des Verriegelungsabschnitts 56 , wodurch verhindert wird, dass sich der Verriegelungsabschnitt 56 um das Scharnier 54 biegt oder dreht, und dass die Platte 24 zwischen der Eingriffsfläche 58 und dem Flansch 38 gesichert bleibt.
