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Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, wobei das Gesperre mit einem Schlosshalter in Eingriff bringbar ist und mittels einer Relativbewegung zwischen Drehfalle und Schlosshalter das Gesperre in mindestens eine Rastposition überführbar ist, wobei die Drehfalle in der Rastposition mittels der Sperrklinke sperrbar ist.
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Um bewegliche Bauteile am Fahrzeug während der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug zu sichern, ist es heutzutage üblich, Schließsysteme bzw. Schlösser einzusetzen, die mit einem Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke ausgestattet sind. Dabei kommen diese Schlösser zum Beispiel bei Seitentüren, Schiebetüren, Heckklappe, Hauben, Abdeckungen oder aber auch bei Schließfächern zum Einsatz. Dabei wirkt das Schloss mit einem Schlosshalter zusammen, wobei zumeist der Schlosshalter an der Karosserie und das Schloss am beweglichen Bauteil befestigt ist. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Schlosshalter und dem Gesperre wird die in einer Offenstellung befindliche Drehfalle verdreht, wobei die Drehfalle mit einer federvorgespannten Sperrklinke in Eingriff gelangt. Die Sperrklinke verrastet die Drehfalle in einer Rastposition, so dass der Schlosshalter in der Lage ist, das bewegliche Bauteil in zum Beispiel einer Schließposition zu sichern. Natürlich kann ein Schloss zum Beispiel eine Schiebetür auch in einer Offenstellung sichern, um beispielsweise ein sicheres Be- und Entladen eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Bei der Entwicklung der Schließsysteme bzw. Schlösser spielt neben den geforderten Funktionalitäten, wie beispielsweise eine Kindersicherung oder eine Diebstahlsicherung oder eine Verriegelung das Gewicht eine entscheidende Rolle. Funktionalität und Gewicht sind dabei in geeigneter Weise zu kombinieren, um ein leichtes Schloss bereitzustellen, das eine hohe Funktionalität aufweist. So ist es bekannt, dass verschiedene Bestandteile eines Schlosses zum Beispiel aus leichteren Werkstoffen hergestellt werden, um ein möglichst geringes Gesamtgewicht zu erzielen.
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Aus der
DE 11 2008 002 484 T5 ist ein Fahrzeugtürverriegelungssystem bekannt geworden, umfassend eine Gabelfalle, die schwenkbar an einem Gehäuseabschnitt der Fahrzeugtürverriegelung montiert ist, wobei die Gabelfalle zu einer Bewegung zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung in der Lage ist. Darüber hinaus weist das Verriegelungssystem einen Blockiermechanismus auf, der für eine Bewegung zwischen einer Blockierstellung und einer Nicht-Blockierstellung ausgelegt ist, wobei der Blockiermechanismus ausgelegt ist, um die Gabelfalle in einer Bewegung aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zu hindern. Derartige Schließsysteme werden auch als Mehrklinkenschließsysteme bezeichnet, wobei die Gabelfalle von einer ersten Sperrklinke gehalten wird und der Blockiermechanismus eine zweite Sperrklinke bildet. Die Anforderungen an die beiden Klinken unterscheiden sich deutlich. Sind Drehfalle und erste Sperrklinke bevorzugt aus Stahl hergestellt, da hier sehr große Kräfte aufgenommen werden müssen, so kann die zweite Sperrklinke zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial oder aus Aluminium gebildet sein. Hierdurch besteht die Möglichkeit, das Gesamtgewicht des Schließsystems zu reduzieren.
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Die
DE 100 02 776 A1 offenbart einen elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss, wobei sich der elektromotorische Stellantrieb dadurch auszeichnet, dass die Stellantriebsscheibe und der Diebstahlsicherungshebel aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt sind. Die auftretenden Kräfte sind bei dieser Konstruktion so bemessen, dass die Verwendung von Kunststoffmaterial, gegebenenfalls auch faserverstärkt, völlig ausreicht, wenn man entsprechende Materialstärken vorsieht. Offenbart ist in dieser Druckschrift beispielsweise als alternative Materialien, auch Aluminiumwerkstoffe zu verwenden.
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Kann mit Hilfe des Werkstoffes Aluminium, der sich durch ein geringeres spezifisches Gewicht als zum Beispiel Stahl auszeichnet, das Gewicht reduziert werden, so werden neben dem Gewicht auch die Funktionalitäten durch die Herstellung der Bestandteile des Schließsystems beeinflusst. Kurze Stellzeiten, das Geräuschverhalten und zum Beispiel die Vielzahl an Funktionalitäten im Kraftfahrzeugschloss sind Bewertungskriterien für die Güte eines Schlosses. Zur Einflussnahme auf diese Bewertungskriterien gelangen die heutigen Herstellverfahren für die Schlossbestandteile an ihre Grenzen. Hier setzt die Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Schließsystem zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein hohes Maß an Funktionalität mit einem geringen Gewicht und einem optimalen Geräuschverhalten zu kombinieren.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, vielmehr sind beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Schloss für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt wird, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, wobei das Gesperre mit einem Schlosshalter in Eingriff bringbar ist und mittels einer Relativbewegung zwischen Drehfalle und Schlosshalter das Gesperre in mindestens eine Rastposition überführbar ist, wobei die Drehfalle in der Rastposition mittels der Sperrklinke sperrbar ist, und wobei zumindest ein Gesperreteil aus einem Aluminiumstranggussprofil gebildet ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Schlosses bzw. Schließsystems ist nun die Möglichkeit geschaffen, ein hohes Maß an Funktionalität, mit einem geringen Gewicht und einem optimalen Geräuschverhalten bereitzustellen. Ein Aluminiumstranggussprofil zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus. Aluminium besitzt ein geringeres spezifisches Gewicht als die üblicherweise zum Einsatz gelangenden Stahlwerkstoffe. Eine Funktionalität kann dadurch erzielt werden, dass an die Form des Stranggussprofils hohe Anforderungen gestellt werden können, da mittels einer Matrize nahezu beliebige Querschnittsprofile für die Gesperreteile erzielbar sind. Das Geräuschverhalten kann in einem Gesperre zum Beispiel durch eine Scharfkantigkeit eines Gesperreteils, wie beispielsweise einer Sperrklinke beeinflusst werden. Mittels eines Stranggussprofils lassen sich nahezu beliebig scharfe Geometrien ausbilden, so dass ein hohes Maß an konstruktiver Gestaltungsfreiheit zur Einflussnahme auf die Funktionalität und das Geräuschverhalten genommen werden kann.
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Wie einleitend bereits beschrieben, kommen die Schlösser überall dort zum Einsatz, wo beweglich am Kraftfahrzeug angeordnete Bauteile in ihrer Position gesichert werden müssen. Zu nennen sind hier Türen, Klappen, Hauben aber auch Abdeckungen oder Schließfächer. Der Einsatz eines Gesperres mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke ermöglicht dabei ein sicheres Positionieren des beweglichen Bauteils unter Zuhilfenahme einer etablierten Technik. Zum Einsatz kommen Gesperre mit einer, zwei oder mehr Sperrklinken, die je nach Auslegung des Gesperres unterschiedliche Funktionen erfüllen. Bei einem Schließsystem bzw. einem Gesperre mit einer Drehfalle und einer Sperrklinke kann die Sperrklinke in der Rastposition im Zusammenspiel mit der Drehfalle ein öffnendes Moment aufweisen, so dass die Sperrklinke alleine durch die Kraft der Drehfalle, die sich zum größten Teil aus zum Beispiel einem Türdichtungsdruck ergeben kann, aus der Rastposition herausgedrängt. In diesem Fall kommt eine zweite Sperrklinke zum Einsatz, die aufgrund ihrer Funktionalität auch als Blockade oder Rasthebel bezeichenbar ist. Diese weitere Sperrklinke hält die erste Sperrklinke in ihrer Rastposition und sichert somit das Gesperre in der Rastposition. In vorteilhafter Weise wirken auf die zweite Sperrklinke geringere Kräfte, so dass einerseits geringe Kräfte, so dass alternative Werkstoffe zum Einsatz kommen können und andererseits kann die Kraft zum Öffnen des Schlosses reduziert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist das Gesperreteil derart mittels einer Matrize ausbildbar, dass das Gesperreteil entlang einer ebenen Erstreckung von dem Stranggussprofil abtrennbar ist. Gesperreteile weisen eine ebene Erstreckung auf, wobei ihre Dicke gering in Bezug auf ihre Erstreckung ist. Mit anderen Worten sind Gesperreteile auch als flach bezeichenbar. Gesperreteile weisen eine Dicke von zumeist 3 bis 5 mm auf, wobei eine Drehfalle zumeist als nahezu rund bezeichenbar ist. Sperrklinken hingegen besitzen zumeist eine längliche Erstreckung und sind in Richtung der Drehfalle federvorgespannt im Kraftfahrzeugschloss und zumeist in einem Schlosskasten gelagert. Der Schlosskasten umschließt das zumeist aus Kunststoff gebildete Schlossgehäuse zumindest bereichsweise und ein-, zwei- oder dreiseitig. Das Gesperre ist im Schlosskasten mittels fest mit dem Schlosskasten verbundener Achsen dreh- und/oder schwenkbar gelagert. Durch die Ausbildung einer Matrize zur Herstellung eines Gesperreteils lässt sich ein Stranggussprofil erzielen, welches durch ein Abtrennen von Teilen des Stranggussprofiles zur Herstellung von Gesperreteilen nutzen lässt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Gesperreteil eine Hauptrastsperrklinke, wobei die Hauptrastsperrklinke unmittelbar mit der Drehfalle in Eingriff bringbar ist. Insbesondere durch das Zusammenspiel von Drehfalle und Sperrklinke kann das Geräuschverhalten des Schlosses maßgeblich beeinflusst werden. In einer geschlossenen Position und bevorzugt in einer Hauptrastposition eines Seitentürschlosses, als Beispiel, wirken hohe Schließkräfte auf die Drehfalle. Die Schließkräfte addieren sich dabei aus dem Türdichtungsdruck und einer Federkraft, die die Drehfalle in eine Offenstellung drängt. Diese auf die Drehfalle wirkenden Kräfte werden von der Sperrklinke in der Hauptrastposition aufgenommen. Wird nun die Sperrklinke von der Drehfalle gelöst, so kommt es zu einem schlagartigen Öffnen des Gesperres, wodurch ein Geräusch erzeugt wird, das auch als Abrissknall bezeichnet wird. Der Abrissknall wird maßgeblich durch die geometrischen Eingriffsverhältnisse zwischen Drehfalle und Sperrklinke beeinflusst. Durch den Einsatz eines Stranggussprofils lassen sich nahezu beliebige Radien aber auch scharfkantige Sperrklinken erzielen, die einen Einfluss auf das Abrissgeräusch des Schlosses ausüben. Somit kann durch den Einsatz eines Aluminiumstranggussprofils das Geräuschverhalten im positiven Sinne beeinflusst werden.
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Weist zumindest ein Gesperreteil in einem Eingriffsbereich mit einem weiteren Gesperreteil eine Kante, insbesondere eine Abrisskante, mit einem Winkel von 90° oder nahezu 90° auf, so ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung. Wie vorstehend ausgeführt, kann mittels eines Trennens der Gesperreteile das Geräuschverhalten maßgeblich beeinflusst werden. Durch den Einsatz eines Stranggussprofils können im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsprozessen für Gesperre, wie beispielsweise einem Stanzen, sehr genaue Winkel am Gesperreteil erzielt werden, wodurch das Geräuschverhalten des Gesperres maßgeblich beeinflussbar ist. Ein Winkel von 90° oder nahezu 90° bildet dabei eine Möglichkeit, ein schnelles Trennen der Gesperreteile zu ermöglichen, was wiederum in vorteilhafter Weise zur Erzielung schneller Reaktionszeiten im Schloss nutzbar ist. Somit kann einerseits auf das Geräuschverhalten und andererseits Einfluss auf die Funktionalität des Schlosses genommen werden.
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Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt sich dann, wenn zumindest eine Öffnung in einem Gesperreteil ausgebildet ist. Gesperreteile werden bevorzugt auf einer feststehenden Achse im Schloss befestigt. Dabei umschließt der metallische Teil des Gesperreteils die Achse zumindest bereichsweise. Eine vollumfängliche Umschließung der Achse kann auch mittels zum Beispiel einer Kunststoffumspritzung des Metallteils herstellbar sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung als eine Öffnung mit einem einheitlichen Durchmesser in das Gesperreteil eingebracht, so dass die Öffnung auch als Bohrung bezeichenbar ist. Das Stranggießverfahren eröffnet dabei die Möglichkeit, die Öffnung unmittelbar während des Herstellungsprozesses des Stranggussprofils in das Profil einzuformen. Somit kann ein günstiger Herstellungsprozess für die Gesperreteile bereitgestellt werden. Es ergeben sich folglich neben der Erzielbarkeit geometrisch vorteilhafter Abmessungen und Winkel am Gesperreteil Vorteile in Bezug auf einen kostengünstigen Herstellungsprozess.
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Ist die Drehfalle aus einem Stahlwerkstoff und zumindest die Hauptrastsperrklinke aus einem Aluminiumwerkstoff gebildet, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Im Gesperre und insbesondere in der Hauptrastposition des Gesperres können große Belastungen auftreten. Einerseits steht das Gesperre während der geschlossenen Position des beweglichen Bauteils zumeist unter einer Vorspannung gegen eine Dichtung. Darüber hinaus muss das Schloss in Extremsituationen, wie beispielsweise einem Unfall, sehr hohen Kräften standhalten. Diesbezüglich sind die Gesperreteile in dem aus zumeist Stahl gefertigten Schlosskasten auf eine aus Stahl gebildeten Achse schwenk- oder drehbar gelagert. Um nun den hohen Verformungskräften, die in Extremsituationen auftreten können, standzuhalten, hat sich die Kombination aus einer Drehfalle aus Stahl mit einer Hauptrastsperrklinke aus einem Aluminiumwerkstoff in vorteilhafter Weise ausgezeichnet. Anordnungsbedingt wirken auf die Drehfalle Biegekräfte, die sich aus dem Lagerpunkt der Drehfalle, dem Angriffspunkt des Schlosshalters und dem Eingriffsbereich der Sperrklinke in die Drehfalle ergeben. Die Sperrklinke wird zumeist aber nur axial entlang einer Erstreckung der Sperrklinke und auf Druck beansprucht. Somit können die mittels einer Aluminiumlegierung erzielbaren Werkstoffkennwerte einer Belastung im Gesperre standhalten.
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Als Aluminiumwerkstoffe können dabei hochfeste Aluminiumwerkstoffe, bevorzugt mit einer Zugfestigkeit von 350 N/mm2, noch bevorzugter von 450 N/mm2 und besonders bevorzugt von 550 N/mm2 zum Einsatz kommen. Die hochfesten Aluminiumwerkstoffe weisen Zugfestigkeiten in Bereichen auf, die denen von Stahlwerkstoffen entsprechen und können somit in geeigneter Weise im hochbelasteten Bereich der Gesperre zum Einsatz kommen. In der Kombination mit einem Stranggießverfahren können folglich die Vorteile des Stranggießens mit den Vorteilen der hinreichenden Zugfestigkeiten für ein Gesperreteil kombiniert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gesperreteil aus einer Aluminiumlegierung der Form AW-7075, AW-7020, AW-7022 oder AW-6082 gebildet. Die genannten Aluminiumlegierungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie für ein Strangpressverfahren geeignet sind und gleichzeitig vorteilhafte Werkstoffeigenschaften mit Zugfestigkeiten bis zu 560 mPa aufweisen. Somit ist einerseits eine ausreichende Verformbarkeit zur Herstellung des Gesperreteils vorhanden und gleichzeitig können ausreichende Werkstoffeigenschaften bereitgestellt werden, um zum Beispiel dem vorgeschriebenen Zugversuch in der Testphase der Schlösser gerecht zu werden.
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Weiterhin vorteilhaft kann es sein, wenn das Gesperreteil eine Sperrklinke ist und zumindest eine weitere Verlängerung aufweist. Ein Gesperreteil weist bevorzugt eine kreisrunde Öffnung zur Lagerung des Gesperreteils auf und erstreckt sich derart, dass das Gesperreteil zum Beispiel mit der Drehfalle in Eingriff bringbar ist. Somit erstreckt sich das Gesperreteil ausgehend von der Lagerstellt in Richtung der Drehfalle und weist an einem axialen Ende eine Rastfläche als Eingriffsfläche für die Drehfalle auf. In vorteilhafter Weise kann die Sperrklinke eine weitere Verlängerung ausgehend von der Lagerstelle aufweisen, die sich von der Erstreckung in Richtung der Drehfalle in eine entgegengesetzte Richtung erstreckt. Durch die eine, zwei oder mehr Verlängerungen an der Sperrklinke können zusätzliche Funktionen mittels der Sperrklinke realisiert werden. Einerseits können an der Verlängerung Dämpfungsmittel angreifen, es besteht aber auch die Möglichkeit, die Verlängerung zur Erzielung weiterer Funktionalitäten, wie beispielsweise einem Betätigen einer zweiten Sperrklinke oder eines Blockadehebels zu nutzen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine mögliche Ausführung der Erfindung darstellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
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Es zeigt:
- 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Gesperre eines Schlosses eines Kraftfahrzeugs mit einem sogenannten Zwei-Klinken-Gesperre und einer Vorrast- und einer Hauptrastposition für die Drehfalle, und
- 2 ein Stranggussprofil in einer dreidimensionalen Darstellung in Form einer Sperrklinke, wobei eine Trennlinie zur Abtrennung einer Sperrklinke gezeigt ist.
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In der
1 ist der Stand der Technik gemäß einer Ausführungsform, wie sie in der
DE 10 2009 026 921 A1 offenbart ist, wiedergegeben. Das dargestellte Gesperre eines Kraftfahrzeugs weist eine Drehfalle auf, die mittels einer ersten Sperrklinke in einer Vorrastposition haltbar ist, wobei eine zweite Sperrklinke die Drehfalle in einer Hauptrastposition sichern kann. In der Hauptrastposition wird die weitere Sperrklinke mittels eines Rast- oder Blockadehebels gehalten, da sich aufgrund der im Gesperre einstellenden Momente ein selbständiges Öffnen des Gesperres ergibt. Der Stand der Technik zeigt, wie vielfältig die Ausführungsformen der Gesperreteile sein können und insbesondere wie mehrere Funktionen in ein Gesperreteil, wie beispielsweise Anschläge oder Betätigungsarme, integriert werden können.
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In der 2 ist ein Stranggussprofil 1 in einer dreidimensionalen Ansicht wiedergegeben. Das Stranggussprofil 1 weist die Form eines Gesperreteils 2 und insbesondere die Form einer Sperrklinke auf. Das Stranggussprofil 1 kann mittels einer nicht dargestellten Matrize hergestellt sein, wobei mittels der Matrize unmittelbar eine Öffnung 3, ein Radius R und ein Winkel α in das Gesperreteil 2 einformbar ist. Hier zeigt sich wiederum ein wesentlicher Vorteil des Stranggussprofils, nämlich der, dass auf eine Nacharbeit des Gesperreteils 2 verzichtet bzw. nahezu verzichtet werden kann, da mittels des Stranggussprofils 1 unmittelbar alle Funktionsflächen an das Gesperreteil 2 anformbar sind. Fortführungsflächen werden beispielsweise durch die Öffnung 3, den Winkel α und den Radius R gebildet. Darüber hinaus ist an das Gesperreteil 2 auch unmittelbar eine Rastfläche 4 als Eingriffsfläche in zum Beispiel eine Drehfalle einformbar.
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In der 2 ist eine Trennlinie 5 eingezeichnet, wobei die Trennlinie die Linie kennzeichnet, an der das Gesperreteil 2 vom Stranggussprofil 1 abgetrennt wird, um das Gesperreteil 2 vom Stranggussprofil 1 abzutrennen. Zum Abtrennen des Gesperreteils 2 können die üblichen Trennverfahren aus der Stranggussprofilherstellung Verwendung finden.
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In dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Gesperreteils 2 und insbesondere der Darstellung einer Sperrklinke ist erkennbar, dass ausgehend von der Lagerstelle 6 des Gesperreteils 2 sich das Gesperreteil 2 in Richtung der Achse A erstreckt. Weitere Verlängerungen, die sich beispielsweise an das Lagerteilende 7 des Gesperreteils 2 anschließen können, sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht wiedergegeben. Das Gesperreteil 2 weist somit lediglich eine Erstreckung in Richtung der Achse A auf. Wie deutlich zu erkennen, können mittels des Stranggussprofils Konturen 8 wie auch Winkel α oder Radien R an das Gesperreteil 2 angeformt werden. Die Dicke D des Gesperreteils 2 ist dabei in einfachster Weise durch eine Verschiebung der Trennlinie 5 erzielbar und somit an die Anforderungen im Schloss anpassbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stranggussprofil
- 2
- Gesperreteil
- 3
- Öffnung
- 4
- Rastfläche
- 5
- Trennlinie
- 6
- Lagerstelle
- 7
- Lagerteil
- 8
- Kontur
- R
- Radius
- α
- Winkel
- A
- Achse
- D
- Dicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112008002484 T5 [0004]
- DE 10002776 A1 [0005]
- DE 102009026921 A1 [0021]
