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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, welche zur Anbringung an Maschinen mit bewegten Teilen geeignet ist.
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Die
DE 198 13 626 A1 offenbart eine Verriegelungsvorrichtung, die einen Verriegelungsteil und einen Schließteil umfasst, welche in betriebsmäßiger Zuordnung an einem Maschinengehäuse beziehungsweise an einem zu verriegelnden und zu sichernden Abdeckteil befestigt sind. Das Abdeckteil verschließt aus Schutzgründen eine Gehäuseöffnung während des Maschinenbetriebs. Die Verriegelungsvorrichtung nach der
DE 198 13 626 A1 umfasst eine Sensorik, welche die geschlossene Betriebsstellung des Abdeckteils feststellen soll. Ein Entsperren und Abheben des Abdeckteils soll mit Hilfe dieser Sensorik erst nach der Unterbrechung des Maschinenantriebs wieder möglich sein.
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Aus der
DE 80 02 249 U1 ist ein schwenkbarer Sperrhebel zur Verriegelung und verzögerten Freigabe von Maschinentüren bekannt. In diesem Fall ist ein Sicherungsbolzen durch einen Hubmagneten gegen die Kraft einer Feder aus einer Raststellung bewegbar. Die Vorrichtung nach der
DE 80 02 249 U1 ist zur Verwendung bei Maschinen mit im Inneren umlaufenden Teilen vorgesehen.
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Die
DE 44 14 836 C2 offenbart eine Schutzabdeckung an Druckmaschinen, welche aus zwei Seitenteilen und einem oberen Teil besteht und zum Abdecken eines Druckwerks oder Lackierwerks vorgesehen ist, wobei die Seitenteile mit dem oberen Teil gelenkig verbunden sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte, zur Anbringung an einer Maschine geeignete Verriegelungsvorrichtung anzugeben, welche sich durch einen einfachen, robusten Aufbau bei zugleich guter Ergonomie auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Verriegelungsvorrichtung umfasst eine Bedieneinheit, welche zur Befestigung an einem ersten Maschinenteil vorgesehen ist, sowie mindestens ein Einrastelement, welches an einem zweiten Maschinenteil zu befestigen ist und einen im Vergleich zur Bedieneinheit simplen Aufbau aufweist.
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Bestandteil der Bedieneinheit ist ein Basisteil, mit welchem ein Handgriff starr verbunden ist. Im Basisteil ist ein gegen Federkraft verschiebbarer, in das Einrastelement einrastbarer Verriegelungsbolzen geführt. In typischer Ausgestaltung ist der Verriegelungsbolzen durch die Federkraft in Richtung der geschlossenen Position der Verriegelungsvorrichtung belastet. Zur Betätigung des Verriegelungsbolzens ist ein am Basisteil gelagerter abgewinkelter Betätigungshebel vorgesehenen, welcher zwei unterschiedlich lange Hebelarme aufweist, nämlich einen kürzeren Hebelarm, der gelenkig mit dem Verriegelungsbolzen gekoppelt ist, und einen längeren, als Betätigungsgriff ausgebildeten Hebelarm. Mit Hilfe des abgewinkelten Betätigungshebels kann somit bei Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung als normal-geschlossene Arretiervorrichtung der Verriegelungsbolzen gegen Federkraft aus dem Einrastelement herausgezogen werden, was das Öffnen der Verriegelungsvorrichtung bedeutet.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann grundsätzlich zum Arretieren zweier Maschinenteile, welche relativ zueinander Linear- und/oder Rotationsbewegungen ausführen können, ausgebildet sein. Bei arretierter Verriegelungsvorrichtung ist beispielsweise ein Arbeitsbereich einer Maschine, in welchem sich Teile bewegen, gegen Hineingreifen gesichert. Bei der Maschine handelt es sich zum Beispiel um eine Montagemaschine.
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In einfachster Ausgestaltung ist am zweiten Maschinenteil lediglich ein einziges Einrastelement vorhanden. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, bei welchen sich am zweiten Maschinenteil mehrere Einrastelemente befinden, in welche der Verriegelungsbolzen wahlweise einrastbar ist. In beiden Fällen ist die Verriegelungsvorrichtung derart auslegbar, dass er über seine gesamte Nutzungsdauer präzise und praktisch verschleißfrei arbeitet.
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Beim Betätigen der Verriegelungsvorrichtung wird der Betätigungsgriff relativ zum Handgriff bewegt. Gemäß einer ergonomisch besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Betätigungsgriff im vom Einrastelement maximal entfernten Zustand des Verriegelungsbolzens, das heißt im geöffneten Zustand der Verriegelungsvorrichtung, zumindest näherungsweise parallel zum Handgriff angeordnet, wogegen im geschlossenen Zustand der Verriegelungsvorrichtung der schwenkbare Betätigungsgriff gegenüber dem Handgriff in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel von weniger als 30°, jedoch mehr als 6°, schräggestellt ist.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung sieht vor, dass am Basisteil eine von mehreren, insbesondere drei, Befestigungspositionen des Handgriffs wählbar sind, womit der Abstand zwischen dem Betätigungsgriff und dem Handgriff einstellbar ist. Prinzipiell kann auch eine stufenlose Verstellmöglichkeit des Handgriffs am Basisteils gegeben sein. Unabhängig vom Vorhandensein und der eventuellen Ausgestaltung einer Verstellmöglichkeit des Handgriffs ist dieser typischerweise unveränderlich parallel zum Verriegelungsbolzen ausgerichtet.
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Der Verriegelungsbolzen kann Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufweisen, wobei am Übergang zwischen einem dickeren und einem dünneren Abschnitt ein Anschlag gebildet sein kann, der den Verschiebeweg des Verriegelungsbolzens in einer Richtung begrenzt. Der dickere der genannten Abschnitte kann aus zwei Unterabschnitten unterschiedlicher Querschnittsgestaltung gebildet sein, wobei ein den Verriegelungsbolzen mit einer Vorspannkraft beaufschlagendes Federelement einerseits am Übergang zwischen den genannten Unterabschnitten und andererseits an einer Kontur des Basisteils anschlägt. Dies begünstigt einen teilesparenden Aufbau des Verriegelungsmechanismus.
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Als Federelement ist insbesondere eine Schraubendruckfeder geeignet, welche genau einen der Unterabschnitte umgibt, wobei der Anschlag des Verriegelungsbolzens gegenüber dem Basisteil durch den anderen der beiden Unterabschnitte gebildet ist.
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In fertigungstechnisch vorteilhafter Ausgestaltung umfasst das Basisteil mehrere miteinander verschraubte Gehäusekomponenten, nämlich eine erste Gehäusekomponente, an der der Handgriff befestigt ist, und eine zweite Gehäusekomponente, in der der Verriegelungsbolzen verschiebbar geführt ist. Der Betätigungshebel kann hierbei an der ersten Gehäusekomponente schwenkbar gelagert sein.
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Insgesamt wird mit der Verriegelungsvorrichtung in typischer Ausgestaltung eine automatische, das heißt selbsttätig schließende, Arretiervorrichtung bereitgestellt, welche sich bei praktisch vollständigem Ausschluss von Fehlanwendungen durch eine ergonomisch besonders günstige, verschleißarme Gestaltung auszeichnet.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
- 1 ausschnittsweise eine Maschine mit einer Verriegelungsvorrichtung,
- 2 eine Bedieneinheit der Verriegelungsvorrichtung.
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Eine in 1 ausschnittsweise dargestellte Montagemaschine umfasst ein erstes Maschinenteil 2 und ein relativ zu diesem bewegliches zweites Maschinenteil 3. Im Ausführungsbeispiel ist das erste Maschinenteil 2, geht man von einem feststehenden zweiten Maschinenteil 3 aus, in der Bildebene verschiebbar, das heißt entlang des zweiten Maschinenteils 3 bewegbar. Um die Relativbeweglichkeit zwischen den Maschinenteilen 2 und 3 wahlweise freizugeben oder zu blockieren, ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die auch als Arretiervorrichtung bezeichnet wird.
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Die Verriegelungsvorrichtung 1 setzt sich zusammen aus einer Bedieneinheit 4, welche sich am ersten Maschinenteil 2 befindet, und einem am zweiten Maschinenteil 3 befindlichen Einrastelement 5. Das mit einer Schraube 9 am zweiten Maschinenteil 3 befestigte Einrastelement 5 weist eine Sacklochbohrung 6 auf, in die ein Verriegelungsbolzen 18 der Bedieneinheit 4 eingreifen kann. Der Verriegelungsbolzen 18 ist an seinem vorderen, dem Einrastelement 5 zugewandten Ende, wie aus 1 hervorgeht, konisch geformt. Wie aus 1 weiter hervorgeht, weist das Einrastelement 5 eine Schrägfläche 7 auf, an welcher der Verriegelungsbolzen 18 entlang gleiten kann. Im Unterschied zur Schrägfläche 7 ist eine Auflagefläche 8, mit welcher das Einrastelement 5 an einer Kontur des zweiten Maschinenelements 3 anliegt, senkrecht zum Verriegelungsbolzen 18 ausgerichtet. Statt eines einzigen Einrastelementes 5 könnte das zweite Maschinenteil 3 in nicht dargestellter Weise auch eine Mehrzahl an Einrastelementen 5 aufweisen, die eine Arretierung des ersten Maschinenteils 2 gegenüber dem zweiten Maschinenteil 3 in einer von mehreren Positionen ermöglichen.
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Die im Vergleich zum Einrastelement 5 wesentlich komplexer aufgebaute Bedieneinheit 4 umfasst ein sogenanntes Basisteil 10, an welchem ein Handgriff 11 befestigt ist. Der Handgriff 11 ist parallel zum Verriegelungsbolzen 18 ausgerichtet. Dies bedeutet, dass die Verschieberichtung, in welcher die Maschinenteile 2, 3 relativ zueinander bewegbar sind, orthogonal zum Handgriff 11 ausgerichtet ist. Im Basisteil 10 sind mehrere, im Ausführungsbeispiel drei, Gewindebohrungen 12 erkennbar, die unterschiedlichen Befestigungspositionen des Handgriffs 11 entsprechen. Die Gewindebohrungen 12 befinden sich in einer ersten Gehäusekomponente 13 des Basisteils 10.
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Mit der ersten Gehäusekomponente 13 ist eine zweite Gehäusekomponente 14 des Basisteils 10 fest verbunden. Der zweiten Gehäusekomponente 14 sind ein Aufnahmeteil 15 und ein Abschlussteil 16 zuzurechnen, wobei sich der Verriegelungsbolzen 18 größtenteils innerhalb eines Hohlraums 17 befindet, der durch die genannten Teile 15, 16 gebildet ist. Im Hohlraum 17 befindet sich ferner ein Federelement 19, welches den Verriegelungsbolzen 18 in Richtung der Geschlossen-Stellung der Verriegelungsvorrichtung 1 belastet.
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Zum Herausziehen des Verriegelungsbolzens 18 aus der geschlossenen Stellung der Verriegelungsvorrichtung 1 ist ein Betätigungshebel 20 vorgesehen, welcher einen kurzen Hebelarm 21 aufweist, sowie einen langen Hebelarm 22, welcher als Betätigungsgriff ausgebildet ist. Der Betätigungsgriff 22 ist im Ausführungsbeispiel dünner als der Handgriff 11 und mit gestufter Umfangsfläche ausgebildet, wobei der dickere, hintere Abschnitt des Betätigungsgriffs 22 leicht konisch geformt ist.
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Zwischen den beiden Hebelarmen 21, 22 des in sich starren Betätigungshebels 20 ist ein rechter Winkel eingeschlossen. Im Übergangsbereich zwischen den Hebelarmen 21, 22, das heißt am Knick des Betätigungshebels 20, befindet sich ein Stift 24, mit dem der Betätigungshebel 20 schwenkbar an der ersten Gehäusekomponente 13 gelagert ist. Ein Stift, mit welchem der Verriegelungsbolzen 18 am Ende des kurzen Hebelarms 21 angelenkt ist, ist mit 23 bezeichnet. Geringe, theoretisch auftretende Schwenkbewegungen des Verriegelungsbolzens 18, welche bei der Bewegung des Betätigungshebels 20 zwangsweise auftreten, sind hinsichtlich der Funktion der Verriegelungsvorrichtung 1 ohne Bedeutung.
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Ist die Verriegelungsvorrichtung 1 geschlossen, wie in 1 dargestellt, so schließt der Betätigungsgriff 22 mit dem Handgriff 11 einen spitzen Winkel von weniger als 30° ein. Beim Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 1 wird dieser spitze Winkel kleiner, bis hin zu einer, zumindest näherungsweise parallelen Anordnung von Betätigungsgriff 22 und Handgriff 11. Ein Anliegen des Betätigungsgriffs 22 am Handgriff 11 ist in keinem Zustand der Verriegelungsvorrichtung 1 gegeben.
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Hinsichtlich weiterer Details des Verrieglungsmechanismus wird sowohl auf 1 als auch auf 2 verwiesen. Der Verriegelungsbolzen 18 weist in seinem hinteren, dem kurzen Hebelarm 21 zugewandten Bereich einen dickeren Abschnitt 25 auf. Zum vorderen Ende des Verriegelungsbolzens 18 hin schließt sich an den dickeren Abschnitt 25 ein dünnerer Abschnitt 26 an. Zwischen den Abschnitten 25, 26 ist ein Anschlag 27 ausgebildet, welcher ein Anschlagen des Verriegelungsbolzens 18 an einer durch das Aufnahmeteil 15 gebildeten Gegenkontur ermöglicht.
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Innerhalb des dickeren Abschnitts 25 ist ein erster Unterabschnitt 28 von einem zweiten Unterabschnitt 29 unterscheidbar. Der Übergang zwischen den Unterabschnitten 28, 29 ist als Anschlagkontur für das als Schraubendruckfeder ausgebildete Federelement 19 nutzbar. An seinem anderen Ende schlägt das Federelement 19 am Abschlussteil 16 an. Eine an dieser Stelle gegebene gehäusefeste Anschlagkontur ist mit 30 bezeichnet.
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Druckkräfte, welche durch das Federelement 19 ausgeübt werden, werden unter anderem durch mehrere Schrauben 31 aufgenommen, mit welchen das Abschlussteil 16 am Aufnahmeteil 15 befestigt ist. Verschiedene Stifte, welche in die Komponenten 13, 14 des Basisteils 10 eingesteckt sind, sind mit 33 bezeichnet. Mit Schrauben 32 ist die zweite Komponente 14 an der ersten Gehäusekomponente 13 festgeschraubt. Der kurze Hebelarm 21 stellt eine bewegliche Brücke zwischen den beiden Gehäusekomponenten 13, 14 dar, wobei der Betätigungshebel 20, welchem der kurze Hebelarm 21 zuzurechnen ist, an der ersten Gehäusekomponente 13 und damit an derjenigen Gehäusekomponente, außerhalb derer sich der Verriegelungsbolzen 18 befindet, gelagert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungsvorrichtung
- 2
- erstes Maschinenteil
- 3
- zweites Maschinenteil
- 4
- Bedieneinheit
- 5
- Einrastelement
- 6
- Sacklochbohrung
- 7
- Schrägfläche
- 8
- Auflagefläche
- 9
- Schraube
- 10
- Basisteil
- 11
- Handgriff
- 12
- Gewindebohrung
- 13
- erste Gehäusekomponente
- 14
- zweite Gehäusekomponente
- 15
- Aufnahmeteil
- 16
- Abschlussteil
- 17
- Hohlraum
- 18
- Verriegelungsbolzen
- 19
- Federelement
- 20
- Betätigungshebel
- 21
- kurzer Hebelarm
- 22
- langer Hebelarm, Betätigungsgriff
- 23
- Stift zur Kopplung des Hebelarms 21 mit dem Verriegelungsbolzen
- 24
- Stift zur schwenkbaren Lagerung des Betätigungshebels
- 25
- dickerer Abschnitt des Verriegelungsbolzens
- 26
- dünnerer Abschnitt des Verriegelungsbolzens
- 27
- Anschlag
- 28
- erster Unterabschnitt
- 29
- zweiter Unterabschnitt
- 30
- Anschlagkontur am Abschlussteil für das Federelement
- 31
- Schraube zur Befestigung des Abschlussteils am Aufnahmeteil
- 32
- Schraube zur Befestigung des Aufnahmeteils an der ersten Gehäusekomponente
- 33
- Stift
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19813626 A1 [0002]
- DE 8002249 U1 [0003]
- DE 4414836 C2 [0004]
