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Die Erfindung betrifft ein magnetisches Verschlusssystem mit Dreheinrastmechanismus, welches aus mindestens zwei Verschlussmodulen besteht (1a und 1b) und die lösbare, stabile und wasserdichte Verbindung von zwei (oder mehreren) Verschlussmodulen ermöglicht.
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Das Verschlusssystem kann zum reversiblen Verbinden zweier (oder mehrerer) Komponenten (4 und 5) verwendet werden, an welchen jeweils mindestens ein Verschlussmodul befestigt ist, und findet typische Verwendungen u.a. zum lösbaren Befestigen von verschiedenen Gegenständen aneinander und zur Aufhängung von Gegenständen, wie bspw. Bilderrahmen, Regalen und Lampen, an Decke oder Wand.
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Das Verschlusssystem kann weiterhin zum Verschließen von Öffnungen verwendet werden, u.a. von Textilien, Schuhen, Taschen, Rucksäcken, Boxen, Containern, Koffern, verschließbaren Möbeln, Armaturen, Fenstern, Türen und Schranktüren. Für jede dieser Anwendungen sind verschiedene Abwandlungen des Verschlusssystems von Vorteil.
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Durch die Wasserdichtigkeit des Verschlusssystems findet dieses weitere typische Verwendung für den Einsatz Unterwasser und im Spritzwasser, u.a. zum wasserdichten Verschließen von Boxen, Türen, Luken, Fenstern Taschen, Rucksäcken, Tauchbekleidung, Outdoor-Kleidung, Arbeitskleidung und Gehäusen für Kameras oder andere Elektrogeräte.
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Das Verschlusssystem besteht aus mindestens zwei Verschlussmodulen (1a und 1b), welche unter Drehung ineinander einrasten. Das Öffnen und Schließen des Verschlusses ist durch eine Drehung der beiden Verschlussmodule 1a und 1b gegeneinander möglich. Der Öffnungsvorgang und Schließungsvorgang ist durch Seitenansichten der Verschlussmodule in verschiedenen Neigungswinkeln zueinander verdeutlicht (4-7).
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Der eingerastete Zustand wird durch mindestens zwei Magneten (2 und 3a) in den sich gegenüberliegenden Verschlussmodulen (1a und 1b) durch deren magnetische Anziehungskraft stabilisiert (die Anziehungskräfte der Magneten 2 und 3a sind als Vektoren 12a und 12b dargestellt).
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Beim Ausdrehvorgang (Öffnen des Verschlusssystems) werden stabilisierende Magneten (hier 2 und 3a) räumlich voneinander getrennt und im Neigungswinkel zueinander gedreht, wodurch sich die magnetische Anziehungskraft zwischen ebendiesen verringert. Gleichzeitig wird beim Ausdrehvorgang mindestens ein Magnet (3b) so positioniert, dass dieser einen anderen Magnet (hier 2) im gegenüberliegenden Verschlussmodul aufgrund der entgegengesetzten Polarisierung magnetisch abstößt (Abstoßungskräfte der Magneten 2 und 3b sind als Vektoren 12c und 12d dargestellt). Die Positionierung der Magneten 2 und 3b beim Ausdrehvorgang bewirkt somit eine magnetische Abstoßung der Verschlussmodule (1a und 1b) und ermöglicht eine vereinfachte Öffnung des Verschlusses und Trennung der Verschlussmodule voneinander.
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Beim Zusammenbringen der Verschlussmodule (1a und 1b) müssen die magnetischen Abstoßungskräfte (12c und 12d) der auf den offenen Verschlusszustand destabilisierend wirkenden Magneten (2 und 3b) überwunden werden, damit die Verschlussmodule zusammengeführt und ineinander eingedreht werden können. Dieser Mechanismus verhindert ein ungewolltes Schließen des Verschlusssystems.
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Das Verschlusssystem zeichnet sich durch die schnelle und einfache Bedienbarkeit (auch als Haptik bezeichnet) beim Öffnungs- und Schließvorgang, sowie die hohe Zug- und Druckstabilität des geschlossenen Verschlusszustandes aus.
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Der Schließvorgang funktioniert, indem die Verschlussmodule (1a und 1b) zusammengeführt und so ineinander gedreht werden, dass der Drehhebel (8) des ersten Verschlussmoduls (1a) auf der Drehfläche (9) des zweiten Verschlussmoduls (1b) gedreht wird, und der Drehhebel (10) des zweiten Verschlussmoduls (1b) auf der Drehfläche (11) des ersten Verschlussmoduls (1a) gedreht wird. Durch das Vorhandensein von Rastnase (6) und Rastkuppe (7) wird eine Überdrehung der Verschlussmodule verhindert und die Druckfestigkeit im geschlossenen Verschlusszustand erhöht.
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Der Öffnungsvorgang kann nur durch entgegengesetztes Drehen der sich gegenüberliegenden Verschlussmodule (1a und 1b) erfolgen.
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Das Verschlusssystem zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Verschlussmodul (1a) eine Schmiegkuppe (16) aufweist, und mindestens ein zweites Verschlussmodul (1b) eine Widerstandskuppe (17) aufweist. Schmieg- und Widerstandskuppe erleichtern das Einrasten der Verschlussmodule und erhöhen die Druckbelastbarkeit des geschlossenen Verschlusszustandes.
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An einem der Verschlussmodule (1b in 9 und in 10) können seitlich Scherelemente (14 und 15) vorhanden sein, sodass dieses Verschlussmodul (1b) ein anderes Verschlussmodul (1a), oder mehrere andere Verschlussmodule, seitlich einschließt. Die Scherelemente verhindern, dass sich die Verschlussmodule seitlich gegeneinander verschieben (Scherbewegungen).
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Das Zusammenfügen der Verschlussmodule zum Verschließen des Verschlusses (Verbinden der Verschlussmodule miteinander durch Einrasten) und das Öffnen des Verschlusses (Ausdrehen und Trennen der Verschlussmodule) funktioniert über einen mit einer Hand einfach auszuführenden Drehmechanismus (4-7).
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Der Verschluss kann in Schnallenformat (11) oder Leistenformat (12) vorliegen.
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Durch Verwendung mehrerer Verschlusssysteme in Schnallenformat (11) kann die Druck- und Zugbelastung des Verschlusssystems erhöht werden.
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Durch Verwendung des Verschlusssystems in Leistenformat (12) kann der Rand einer Öffnung über dessen gesamte Breite abgedeckt werden, wodurch ein wasserdichter Verschluss konstruiert werden kann. Eine abdichtende und adhärente Oberflächenbeschichtung der Leistenverschlussmodule bzw. deren Kontaktstellen, bspw. durch Hartgummi oder Spezialplastik, ist in diesem Fall von Vorteil.
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Verschlüsse mit Schnappmechanismus (
WO2014180512A1 und
EP2833754B1 ) und Rastmechanismus (
DE102017210140A1 ) sind bekannt, unterscheiden sich jedoch grundlegend in ihrer Mechanik, da beim Öffnungs- und Schließvorgang keine Drehung der Verschlussmodule gegeneinander erfolgt. Die hier beschriebene Erfindung weißt durch den Dreheinrastmechanismus eine im Vergleich zu den genannten Verschlüssen eine höhere Druck- und Zugbelastbarkeit auf und ist ähnlich einfach bedienbar.
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Weiterhin sind Verschlüsse bekannt, die eine Positionsänderung von Magneten durch Drehung von Verschlussteilen nutzen, sodass ein geschlossener Verschlusszustand durch magnetische Anziehungskraft stabilisiert wird und die Verschlussteile beim Öffnungsvorgang durch magnetische Abstoßungskraft auseinandergedrückt werden (
WO2008006356A2 ). In der hier beschriebenen Erfindung wird ein ähnliches Prinzip genutzt, unterscheidet sich jedoch wesentlich darin, dass die Druck- und Zugbelastbarkeit nicht von der Magnetstärke abhängig ist (wie dies in
WO2008006356A2 der Fall ist), sondern bspw. von der Materialdicke und den Materialeigenschaften der ineinander eingerasteten Verschlussmodule. Die Magneten werden ausschließlich genutzt, um den eingerasteten Verschlusszustand zu stabilisieren und somit ein ungewolltes Ausdrehen der Verschlussmodule zu verhindern, und weiterhin, um den offenen Verschlusszustand zu destabilisieren. Der Steckmechanismus von
WO2008006356A2 ist darüber hinaus grundlegend verschieden zum hier beschriebenen Dreheinrastmechanismus und hält nur geringer Zuglast stand.
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Das Verschlusssystem kann u.a. bei Kleidung und Taschen ähnlich wie ein Reisverschluss (
WO2011030448A1 ) eingesetzt werden, weist eine höhere Druck- und Zugbelastbarkeit auf, und schließt wasserdicht.
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Es sind wasserdichte Reisverschlüsse (
WO2014006684A1 und
WO2012160643A1 ) und Zip-Verschlüsse (
DE202011050174U1 ) bekannt, welche sich grundsätzlich in Aufbau und Funktionsweise vom beschriebenen Dreheinrastverschluss unterscheiden, da bspw. keine Drehung von Verschlussmodulen zur Öffnung und Schließung erfolgt. Die Öffnung und Schließung kann nur von einer bestimmten Seite des Reisverschlusses durch Ziehen eines Öffnungsbügels erfolgen, wobei auch zweiseitig bedienbare Reisverschlüsse bekannt sind (
WO2011030448A1 ). Der hier beschriebene Dreheinrastverschluss ist nicht von einem solchen Öffnungsbügel abhängig, wodurch eine einfachere und schnellere Bedienung, bspw. ohne Suchen des Öffnungsbügels, ermöglicht wird.
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Weiterhin sind magnetische Reisverschluss-ähnliche Verschlüsse bekannt (
DE102014002264A1 ), deren Schließungsprinzip und Zugbelastbarkeit jedoch auf magnetischer Anziehungskraft beruht, während Magneten in der hier beschriebenen Erfindung nur zur Stabilisierung und Destabilisierung von Verschlusszuständen Verwendung finden.
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Magnetische Verschlüsse, welche unter Drehung einrasten, sind außerdem als Schmuckverschlüsse bekannt (
US5367891A ), welche jedoch auf einem anderen Schließungsprinzip als der hier beschriebene Dreheinrastverschluss basieren, eine weit geringe Zugbelastbarkeit aufweisen, und nicht als (wasserdichte) Leiste verwendet werden können. Die Öffnung oder Schließung des in
US5367891A beschriebenen Verschlusses erfolgt durch Zusammenführung zweier Verschlussteile und entgegengesetzte Drehung dieser Verschlussteile, wobei die Drehrichtung dabei in einer Ebene liegt, die um 90° zur Zusammenführungsrichtung versetzt ist (die Rotationsachse entspricht der Längsachse). Im Gegensatz dazu betrifft die hier beschriebene Erfindung einen Verschluss, bei dem sowohl die Zusammenführungsrichtung der Verschlussteile sowie deren Drehbewegungsrichtung beim Öffnungs- und Schließvorgang in einer Ebene liegen (die Rotationsachse entspricht der Querachse).
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Das beschriebene Verschlusssystem bietet durch den einfachen Öffnungs- und Schließmechanismus und die hohe Stabilität vielseitige Anwendungen, zum einen als Verschluss bspw. von Boxen, Rucksackfächern oder Jacken, und zum anderen zur Befestigung von Komponenten bzw. Gegenständen miteinander oder an der Wand und Decke, wie bspw. einer Tafel an der Raumwand.
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Die Erfindung wird zur Verdeutlichung des Dreheinrastmechanismus und der magnetischen Stabilisierungs- und Destabilisierungskräfte nachfolgend in den Zeichnungen 1-12 näher dargestellt und bestimmte Neuerungen erläutert:
- 1 zeigt Querschnitte der zwei Verschlussmodule (1a und 1b) in voneinander getrenntem Zustand (offener Verschluss) und deren allgemeinen Aufbau, sowie an den Verschlussmodulen befestigte Komponenten (4 und 5).
- 2 zeigt Querschnitte der zwei Verschlussmodule (1a und 1b) in geschlossenem, eigerastetem Zustand und verdeutlicht die stabilisierenden Anziehungskräfte 12a und 12b der Magneten 2 und 3a. Der Neigungswinkel der Verschlussmodule zueinander ist rechterhand mit 0° angegeben, was einem geschlossenen Verschlusszustand entspricht.
- 3 zeigt Querschnitte der zwei Verschlussmodule (1a und 1b) in ausgedrehtem, offenem Zustand und verdeutlicht die Abstoßungskräfte 12c und 12d der Magneten 2 und 3b, welche die Verschlussmodule auseinanderdrücken, und welche beim Zusammenführen der Verschlussmodule überwunden werden müssen. Der Neigungswinkel der Verschlussmodule zueinander ist rechterhand mit 30° angegeben, was einem offenen Verschlusszustand entspricht.
- 4, 5, 6 und 7 zeigen Seitenansichten der zwei Verschlussmodule (1a und 1b) in verschiedenen Neigungswinkeln zueinander, um den mechanischen Öffnungs- bzw. Schließvorgang zu verdeutlichen. Die Seitenansichten zeigen die Module in geschlossenem Schließzustand (4, 0°), intermediärem Schließzustand (5, 10° und 6, 25°), sowie in offenem Schließzustand (7, 30°).
- 8 zeigt eine Seitenansicht der zwei Verschlussmodule (1a und 1b) in geschlossenem Zustand und zeigt ein an Verschlussmodul 1a befestigtes Knautschelement (13), welches elastisch verformbar ist und den geschlossenen Zustand stabilisiert.
- 9 zeigt eine Seitenansicht der Verschlussmodule (1a und 1b) mit einem an Verschlussmodul 1b seitlich angebrachten Scherelement (14).
- 10 zeigt das Verschlussmodul 1b mit Scherelementen (14 und 15) an beiden Seiten.
- 11 zeigt die Verschlussmodule (1a und 1b) in Form eines Schnallenverschlusses.
- 12 zeigt die Verschlussmodule (1a und 1b) in Form eines Leistenverschlusses.
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Das hier beschriebene magnetische Verschlusssystem findet vielseitige Verwendungen als Verschlusssystem oder Befestigungssystem, von welchen einige in [00002], [00003] und [00004] aufgelistet sind. Das Verschlusssystem kann in verschiedene Abwandlungen des Verschlusssystems sind für Anwendungen sind verschiedenen Abwandlungen vorliegen, die jeweils für eine bestimmte Anwendung von Vorteil ist. Beim Einsatz des Verschlusssystems zum Verschließen von Kleidung und Rucksäcken kann dieses bspw. sehr klein und leicht konstruiert sein, wobei verschiedene Elemente wie bspw. Rastnase (6) und Rastkuppe (7), welche die Druckbelastbarkeit erhöhen, mitunter nicht gebraucht werden und entweder nicht vorhanden sein können oder nur in minimal ausgeprägter Form vorhanden sein können.
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Weitere Abwandlungen des Verschlusssystems können Elemente aufweisen, welche nicht vorhanden, in minimaler Form vorhanden, oder auch in verstärkter oder vergrößerter Form vorhanden sind, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen. Eine verstärkt ausgeprägte Rastnase (6) und Rastkuppe (7) zur Erhöhung der Druckbelastbarkeit und Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen den Verschlussmodulen (1a und 1b) ist bei der Verwendung des Verschlusssystems u.a. an Koffern, Containern und wasserdichten Boxen von Vorteil. Das höhere Gewicht und die höhere Robustheit und Trägheit des Verschlusssystems durch mehr Material kann in diesem Fall von Vorteil sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- erstes Verschlussmodul
- 1 b
- zweites Verschlussmodul
- 2
- Permamagnet
- 3a
- Permamagnet
- 3b
- Permamagnet
- 4
- Komponente, die am ersten Verschlussmodul befestigt ist
- 5
- Komponente, die am zweiten Verschlussmodul befestigt ist
- 6
- Rastnase
- 7
- Rastkuppe
- 8
- Drehhebel
- 9
- Drehfläche
- 10
- Drehhebel
- 11
- Drehfläche
- 12a
- Magnetische Anziehungskraft des Magneten 2 auf den Magneten 3a, als Vektor dargestellt
- 12b
- Magnetische Anziehungskraft des Magneten 3a auf den Magneten 2, als Vektor dargestellt
- 12c
- Magnetische Abstoßungskraft des Magneten 2 auf den Magneten 3b, als Vektor dargestellt
- 12c
- Magnetische Abstoßungskraft des Magneten 3b auf den Magneten 2, als Vektor dargestellt
- 13
- Knautschelement, elastisch verformbar
- 14
- erstes Scherelement
- 15
- zweites Scherelement
- 16
- Schmiegkuppe
- 17
- Widerstandskuppe
- N
- Nordpol
- S
- Südpol
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Zitierte Patentliteratur
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