DE10230655B4 - Verriegelungsvorrichtung nach einem rotativen Push-Push-Bewegungsprinzip - Google Patents

Verriegelungsvorrichtung nach einem rotativen Push-Push-Bewegungsprinzip Download PDF

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Abstract

Verriegelungsvorrichtung (1) nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung (3) für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür oder einer Abdeckung, die durch Ausübung einer Kraft (Pfeil C) entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder (3a) bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung (Pfeil O) in eine offene Raststellung gedrückt ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung (1) von einem in Lagern (12, 13) eines ortsfesten Grundkörpers (2) drehbaren Welle (8), der darauf angeordneten Zuhaltung (3), einem darauf drehbaren Rastnockenrad (5), einer Schrittraste (6) sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper (2) angeordneten Achse (10) schwenkbaren Rastsperre (7) gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder (7a) mit ihrer breitflächigen Sperrfläche (24) in angehobener Stellung von einem Nocken (21) des Rastnockenrades (5) gehalten ist und in geschlossener Raststellung mit einer breitflächigen Gegensperrfläche (25) der Zuhaltung (3) unter...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür oder einer Abdeckung, die durch Ausübung einer Kraft entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung in eine offene Raststellung gedrückt ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung von einem in Lagern eines ortsfesten Grundkörpers drehbaren Welle, der darauf angeordneten Zuhaltung, einem darauf drehbaren Rastnockenrad, einer Schrittraste sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper angeordneten Achse schwenkbaren Rastsperre gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder mit ihrer breitflächigen Sperrfläche in angehobener Stellung von einem Nocken des Rastnockenrades gehalten ist und in geschlossener Raststellung mit einer breitflächigen Abstützfläche der Zuhaltung unter Wirkung der Zuhaltungsfeder in Anlage gelangt, wobei das Rastnockenrad von einer am Grundkörper angeordneten Klinkensperre an einer Drehrichtung in Richtung der offenen Raststellung der Zuhaltung gehindert ist und an einer Stirnseite mit einer Schrittrastverzahnung versehen ist, in welche ein Rastvorsprung der Schrittraste eingreift.
  • Eine Verriegelungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE 202 00 409 U1 bekannt geworden. Diese Verriegelungsvorrichtung weist zwar bei geringer Bauraumgröße sowie minimaler Überdrückung eine hohe mechanische Stabilität auf, daß selbst bei einer Fehlbedienung nur ein vorgegebener Bewegungsablauf mit definierten, nicht zur Zerstörung von Kräften erfolgen kann, jedoch besteht sie aus zahlreichen Einzelteilen und erfordert insgesamt drei Drehschenkelfedern.
  • Eine bekannte Verriegelungsvorrichtung anderer Art gemäß der DE 199 42 956 A1 weist innerhalb der Führungsflächen eines plattenförmigen, in Schlitzen linear geführten Verriegelungskörpers einen mit einer Tür gekoppelten Stift auf, der entgegen der Wirkung einer vorgespannten Zuhaltungsfeder linear geführt wird. Dabei kontaktiert der Stift vor Erreichen seiner schließenden Raststellung mehrere Führungsflächen in einem bestimmten Zyklus. Zur Erreichung seiner offenen Raststellung wird er erneut entgegen der Wirkung einer nicht dargestellten Zuhaltungsfeder in der gleichen Kraftrichtung betätigt, bevor er wiederum nach einem bestimmten Zyklus der Führungsflächen seine offene Raststellung erreicht. Diese Verriegelungsvorrichtung ist mit dem Nachteil einer hohen Überdrückung verbunden, d.h., daß der Weg, gemessen von der Schließstellung des zu verschließenden Gegenstandes bis zu dessen geöffneter Stellung relativ lang ist. Nachteilig wirkt sich dabei insbesondere der dünne Stift aus, der bei einer Fehlbedienung, z.B. beim Anheben eines damit verriegelten Deckels aus seiner Schließstellung, in dieser Verriegelungsstellung abbrechen kann. Ferner darf der Stift aufgrund des linearen Führungsprinzips sowie zur Erzielung einer möglichst geringen Überdrückung nur mit einer möglichst geringen Querschnittsfläche versehen werden, weil sonst auch die Größe des plattenförmigen Verriegelungskörpers entsprechend ansteigt. Nachteilig ist ferner die relativ große Baulänge des Verriegelungskörpers in Verbindung mit dem Führungsstift.
  • Weitere bekannte Verriegelungsvorrichtungen anderer Art gemäß der DE 198 19 691 A1 und der EP 0 417 394 B1 arbeiten mit einer herzförmigen Steuerkurve innerhalb oder außerhalb einer Kulisse, mit Raststellungen, an denen ein Führungsstift entlanggleitet. Auch diese Verriegelungsvorrichtungen sind mit den vorgenannten Nachteilen verknüpft und weisen aufgrund des im Querschnitt möglichst gering zu haltenden Führungsstiftes eine nur geringe mechanische Stabilität auf.
  • Besonders problematisch hat sich bei diesen vorbekannten Verriegelungsvorrichtungen der relativ lange Weg ihrer Überdrückung erwiesen, der zwischen 2,0 mm und 2,5 mm liegt und letztlich die Größe des Spaltes zwischen dem Deckel oder der Abdeckung und dem jeweiligen Behälterrand bestimmt.
  • Aus diesem Grunde hat der Erfinder bereits vor Jahren versucht, in Abkehr von der Steuerung mittels einer Herzkurve eine andere Verriegelungsvorrichtung gemäß der DE 197 53 319 C2 zu schaffen, die mit dem Vorteil einer erheblich geringeren Überdrückung behaftet ist. Dies ist ihm insofern gelungen, wie gemäß den 3 bis 7 dieser Vorveröffentlichung der Führungsstift zwar linear in einen Führungskanal geführt wird, in welcher sich jedoch nicht mehr eine Herzkurve, sondern eine V-Kurve mit linearer Verbindung und zwei Vorsprüngen befindet. Dadurch kann zwar der aus 6 hervorgehende Überdrückungsweg um 60 % gegenüber den bis dato bekannten Herzkurven auf ca. 1 mm herabgesetzt werden, jedoch muß der Führungsstift entsprechend gering und damit mechanisch schwach dimensioniert werden, um mit den Seitenflächen der geometrischen Begrenzungen funktionell zusammenwirken zu können. Dabei kann bei gewaltsamen Abheben des Deckels oder der Abdeckung aus der Schließstellung ohne Durchführung einer Push-Bewegung entweder der Führungsstift abgebrochen oder aus seiner Verankerung herausgebogen werden.
  • Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei geringerer Bauraumgröße sowie minimaler Überdrückung die Vielfalt der Einzelteile reduziert und dennoch eine noch größere Stabilität aufweist.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schrittraste aus der Schrittrastverzahnung des Rastnockens und einer dieser zugekehrten Stirnflächenverzahnung der Zuhaltung besteht und die Rastsperrfeder von einer auf der Welle angeordneten Biegeschenkelfeder gebildet ist, deren einer Schenkel die Rastsperre in Richtung auf das Rastnockenrad drückt und deren anderer Schenkel am Grundkörper abgestützt ist. Dadurch wird nunmehr unter Einsparung einer der vorbekannten drei Schenkelfedern nunmehr die Schrittrast von zwei Stirnradverzahnungen gebildet, die ebenso stabil wie platzsparend auf der Welle angeordnet und einander zugekehrt sind. Auf der gleichen Welle ist nunmehr auch die Rastsperrfeder angeordnet, die einerseits mit ihrem einen Schenkel die auf der Achse befindliche Rastsperre in Richtung auf das Rastnockenrad in die Verriegelungsstellung verdreht und die andererseits in axialer Richtung der Welle das darauf ebenso frei drehbare wie axial verschiebliche Rastnockenrad mit seiner Schrittrastverzahnung gegen die ihr zugekehrte Stirnflächenverzahnung der Zuhaltung drückt bzw. in Eingriff hält.
  • Dadurch wird ein äußerst kompakter Mechanismus der Zuhaltung der Schrittraste, dem Rastnocken und der Rastsperre mit nur zwei Biegeschenkelfedern erzielt.
  • Außer der vorbeschriebenen Biegeschenkelfeder, die sowohl als Rastsperrfeder als auch als Druckfeder der Schrittraste wirkt, befindet sich noch die Zuhaltungsfeder auf der Welle. Dadurch werden die beim Stand der Technik anzutreffende Schrittrastenfeder sowie der blattfederartige Vorsprung der Schrittraste entbehrlich. Ebenso wird nunmehr die ursprünglich mehrteilige Schrittraste als Stirnverzahnung in die Zuhaltung integriert, wodurch die gesamte Verriegelungsvorrichtung noch kompakter und stabiler gestaltet werden kann.
  • Dabei wirkt die Rastsperrfeder in ihrem gewundenen Mittenbereich als zylindrische Schraubenfeder auf das auf der Welle sowohl frei drehbare als auch axial verschiebliche Rastnockenrad ein und hält dieses mit seiner Schrittrastverzahnung mit der Stirnflächenverzahnung der Zuhaltung in Eingriff.
  • Sollte die Federwirkung dieses Mittenbereiches bei verschiedenen Anwendungsfällen für diese Andruckkräfte nicht ausreichen, kann außer der Biegeschenkelfeder auf der Welle noch zusätzlich eine zylindrische Schraubenfeder angeordnet werden, welche das Rastnockenrad mit seiner Schrittrastverzahnung gegen die Stirnflächenverzahnung der Zuhaltung drückt.
  • Weiterhin ist zwischen einem Lagerauge der Welle und der zugekehrten Stirnseite der Zuhaltung noch die als Drehschenkelfeder ausgebildete Zuhaltungsfeder auf der Welle angeordnet. Diese stützt sich mit ihrem einen Schenkel an einem Vorsprung an der Stirnseite der Zuhaltung und mit ihrem anderen Schenkel an dem ortsfesten Grundkörper ab. Dadurch erfordert die rotativ arbeitende Verriegelungsvorrichtung nur einen minimalen Bauraum sowie einen geringen Schwenkweg der Überdrückung. Aufgrund der breitflächigen Sperrfläche der Rastsperre und der ebenso breitflächigen Abstützfläche der Zuhaltung ist diese Vorrichtung mit einer derartig hohen mechanischen Stabilität versehen, daß selbst bei hohen Flächenpressungen infolge von Fehlbedienungen, z.B. durch Anheben des Deckels in seiner verriegelten Position, eine Zerstörung der Verriegelungsvorrichtung unter den hier zu berücksichtigenden Kräften kaum möglich ist, sondern der vorgegebene rotative Bewegungsablauf mit definierten Kräften zur Öffnung und Schließung eingehalten werden muß. Zugleich wird eine minimale Überdrückung sichergestellt. Zu dieser geringen Überdrückung trägt auch bei, daß die Rastsperre von einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper gebildet ist, der an beiden Endbereichen mit je einem über seinen Außenumfangsbereich vorspringenden Nocken versehen ist, von denen der eine Nocken mit seiner breitflächigen Sperrfläche mit einer breitflächigen Sperrfläche der Zuhaltung zusammenwirkt und sich der andere Nocken mit dem Rastnockenrad in Eingriff befindet. Dieses Rastnockenrad ist an einer Seite des Rastnockens mit einer weiteren Umfangsverzahnung versehen, welche mit der am Grundkörper befindlichen Klinkensperre zusammenwirkt. Damit wird eine Verdrehung des Rastnockenrades in eine ungewollte Drehrichtung unterbunden, wodurch gleichfalls Fehlbedienungen ausgeschlossen bleiben.
  • Vorteilhaft ist die Rastsperre frei drehbar auf der Achse angeordnet, die nunmehr ebenfalls frei drehbar in Lagern auf dem Grundkörper angebracht ist. Damit wird auch die Achse letztlich zu einer Welle umfunktioniert. Gleichwohl wird nachfolgend der Ausdruck „Achse" beibehalten, um diese „Welle" von der die Zuhaltung tragenden Welle sprachlich unterscheiden zu können.
  • Die Überdrückung kann je nach Einsatzzweck der Verriegelungsvorrichtung hinsichtlich der Anzahl der Rastnocken, des Rastnockenrades im Verhältnis zur Schrittrastverzahnung frei gewählt werden, wobei ein günstiges Verhältnis 1 : 2 ist, d.h., daß auf die Anzahl der Nocken die doppelte Anzahl an Schrittrastzähnen entfällt.
  • Vorteilhaft bestehen der Grundkörper, der Zuhaltebügel, die Zuhaltung, das Rastnockenrad, die Schrittraste und die Rastsperre aus Kunststoff, nämlich aus PA, POM, ABS, PC oder PEEK, und die Drehschenkelfedern aus gehärtetem Federstahl. Die Welle und die Achse werden vorteilhaft je nach Einsatzbereich und Belastung aus Stahl oder Kunststoff hergestellt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
  • 1 die perspektivische Ansicht auf die Verriegelungsvorrichtung in der Loslage der Zuhaltung,
  • 2 die Rückansicht in Richtung des Pfeiles II von 1 in der Loslage der Verriegelungsvorrichtung,
  • 3 die Perspektivansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles III von 1 in ihrer Verriegelungsposition,
  • 4 die Perspektivansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles IV von 1,
  • 5 die Schnittansicht in Richtung des Pfeiles V-V von 3 in der Verriegelungslage von Rastsperre und Zuhaltung,
  • 6 die Ansicht von 5 in der Loslage der Rastsperre in bezug auf die Zuhaltung,
  • 7 eine Perspektivansicht etwa in Richtung des Pfeiles VII von 1,
  • 8 die Explosionsansicht von 7,
  • 9 eine Perspektivansicht in Richtung des Pfeiles IX von 10 auf die Rastsperre, die Zuhaltung und das Rastnockenrad,
  • 10 die Ansicht in Richtung des Pfeiles 10 von 9 auf die vorgenannten Teile,
  • 11 eine Explosionsansicht der gesamten Verriegelungsvorrichtung und ihrer Einzelteile in Richtung des Pfeiles XI von 1 und
  • 12 die Explosionsansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles XII von 1.
  • Gemäß den 1 bis 8 besteht die Verriegelungsvorrichtung 1 aus einem Grundkörper 2 mit zwei Lageraugen 12, 13 für die Welle 8 und zwei weiteren Lageraugen 14, 15 zur Aufnahme der Achse 10, die gleichfalls frei drehbar in den Lageraugen 14, 15 angeordnet werden kann (s. 8).
  • Gemäß den 1 und 3 sind von links nach rechts auf der Welle 8 die Zuhaltungsfeder 3a, die Zuhaltung 3, die mit dem Zuhaltungsbügel 4 zusammenwirkt, sowie das Rastnockenrad 5 und die Rastsperrfeder 7a angeordnet. Wie insbesondere aus den 3 und 4 entnommen werden kann, wirkt die Rastsperrfeder 7a in ihrem gewundenen Mittenbereich 7d als zylindrische Schraubenfeder auf das Rastnockenrad 5 ein und hält dieses mit seiner Schrittrastverzahnung 23 (s. 9 und 10) mit der Stirnflächenverzahnung 6e der nunmehr auf der Zuhaltung 3 angeordneten Schrittraste 6 in Eingriff.
  • Wie am anschaulichsten der 4 entnommen werden kann, ist die Rastsperrfeder 7a auf der Welle 8 in Form einer Biegeschenkelfeder 7a ausgebildet, deren einer Schenkel 7b die Rastsperre 7 an einem Vorsprung 7e hintergreift und in Richtung des Pfeiles 17 auf das Rastnockenrad 5 drückt und deren anderer Schenkel 7c am Grundkörper 2 abgestützt ist.
  • Da die Rastsperre 7 frei drehbar auf der Achse 10 angeordnet ist, ja auch die Achse 10 selbst frei drehbar in den Lageraugen 14, 15 angeordnet werden kann, wird die Rastsperre 7 auch bei geringer Federkraft der Rastsperrfeder 7a mit ihrer Sperrfläche 24 gegen die Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3 und mit ihrer Sperrfläche 24a in Richtung des Pfeiles 17 gegen das Rastnockenrad 5 gedrückt oder, soweit es sich um geringe Kräfte der Rastsperrfeder 7 handelt, mit den vorgenannten Gegenständen 25, 5 in Anlage gehalten.
  • Wie insbesondere aus den 1, 5 und 6 hervorgeht, sind sowohl die Sperrflächen 24, 24a als auch die damit zusammenwirkende Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3 sowie die Rastnocken 21 des Rastnockenrades 5 äußerst robust gestaltet, so daß bei jedweder Fehlbedienung unter üblichen Umständen ein Abbrechen dieser Elemente nicht möglich ist und somit sowohl der Öffnungs- als auch der Schließvorgang der Verriegelungsvorrichtung 1 nur nach einem vorgegebenen Bewegungsablauf mit definierten, nicht zur Zerstörung führenden Kräften erfolgen kann.
  • Zwischen einem Lagerauge 13 der Welle 8 und der zugekehrten Stirnseite der Zuhaltung 3 ist die gleichfalls als Drehschenkelfeder ausgebildete Zuhaltungsfeder 3a auf der Welle 8 angeordnet (s. 3, 7 und 8). Diese Zuhaltungfeder 3a stützt sich mit ihrem einen Schenkel 3b (s. 2 und 9) an einem Vorsprung 18 an der Stirnseite der Zuhaltung 3 und mit ihrem anderen Schenkel 3c auf dem ortsfesten Grundkörper 2 ab.
  • Bei dieser Erfindung wird die Rastsperre 7 von einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper gebildet, der an beiden Endbereichen mit je einem über seinen Außenumfangsbereich vorspringenden Nocken 16, 16a versehen ist, welche je mit einer breitflächigen Sperrfläche 24, 24a versehen sind. Davon wirkt die Sperrfläche 24 mit der breitflächigen Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3 zusammen, wohingegen die Sperrfläche 24a mit dem Rastnockenrad 5 in Anlage gehalten wird.
  • Wie aus den 1, 3 und 7 bis 10 hervorgeht, ist das Rastnockenrad 5 an einer Seite der Rastnocken 21 mit einer weiteren Umfangsverzahnung 28 versehen, welche mit der am Grundkörper 2 befindlichen Klinkensperre 11 zusammenwirkt und somit eine Verdrehung des Rastnockenrades 5 in Richtung des Pfeiles 20 unterbindet.
  • Zwischen der Oberfläche 21a der Rastnocken 21 befinden sich Lücken 21b, in welche die Sperrfläche 24a des Nockens 16a bei entsprechender Stellung des Rastnockenrades 5 eingreifen kann. In einer solchen Eingriffsstellung ist die Zuhaltung 3 an einer Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 20 von 5 gehindert, weil in dieser Stellung zugleich die Sperrfläche 24 des Nockens 16 gegen die Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3 fährt bzw. eingreift. In dieser Position von Rastsperre 7 zur Zuhaltung 3 wird der Zuhaltebügel 4 von zwei vorspringenden Backen 26, 27 (s. 5 und 6) der Zuhaltung 3 in seiner Schließlage niedergehalten. Es versteht sich, daß diese Backen 26, 27 sowohl als federnde, den Zuhaltebügel 4 beidseitig umgreifende Klipse als auch als offene Arme – wie dargestellt – oder als Gelenk ausgebildet sein können.
  • Aus den 7 bis 12 sind die vorbeschriebenen Einzelteile sowohl der Zuhaltung 3, des Rastnockenrades 5 mit den Rastnocken 21, den Lücken 21b sowie der Schrittrastverzahnung 23 und der zusätzlichen Umfangsverzahnung 28, die mit der Klinkensperre 11 zusammenwirkt, aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt und damit jedem Fachmann in der erforderlichen Klarheit verdeutlicht.
  • An Hand der 1, 3 sowie 5 und 6 wird nachfolgend die Funktion der Verriegelungsvorrichtung 1 beschrieben. Dabei wird davon ausgegangen, daß sich der am Zuhaltebügel 4 befindliche Deckel, die Klappe, das Fach, die Tür oder die Abdeckung oder ein ähnlicher Gegenstand in seiner Verschlußlage gemäß 5 befindet, d.h., daß die Sperrfläche 24 des Nockens 16 der Rastsperre 7 eine Bewegung der Zuhaltung 3 in Richtung des Pfeiles 20 in ihre Öffnungslage sperrt. Wird nunmehr in dieser Lage der Zuhaltebügel 4 und damit der damit verbundene Gegenstand in Richtung des Pfeiles O der 1, 3 und 5 heruntergedrückt, wird die Zuhaltung 3 entgegengesetzt der Pfeilrichtung 20 gedreht und zugleich auch das Rastnockenrad 5 über die Stirnflächenverzahnung 6e der Schrittraste 6 sowie über ihre darin eingreifende Schrittrastverzahnung 23 um einen Schritt so weitergedreht, bis die Sperrfläche 24a des Nockens 16a aus der Lücke 21b auf die Oberfläche 21a des nachfolgenden Rastnockens 21 gelangt bzw. aufsetzt. Dadurch wird die Rastsperre 7 entgegen der Pfeilrichtung 17 sowie entgegen der Kraft der Rastsperrfeder 7a um einen geringen Schwenkwinkel verdreht, wodurch die Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 die Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3 freigibt und diese Gegensperrfläche 25 die Sperrfläche 24 gemäß 6 unterfahren kann.
  • Sodann schwenkt die Zuhaltung 3 unter Wirkung ihrer Zuhaltungsfeder 3a in Richtung des Pfeiles 20 gemäß 6 nach oben, wodurch die Backen 26, 27 den Zuhaltebügel 4 zur Öffnung des damit verbundenen Deckels, der Klappe, des Faches, der Tür, der Abdeckung oder eines ähnlichen Gegenstandes freigeben.
  • Wird in der Position der 6 nunmehr der Zuhaltebügel 4 durch Herunterdrücken des mit ihm verbundenen Deckels, der Klappe, eines Faches, einer Tür oder einer Abdeckung oder eines sonstigen Gegenstandes in Richtung des Pfeiles C heruntergedrückt, trifft nach einem relativ kurzen Weg der Zuhaltebügel 4 auf die Backe 27 der Zuhaltung 3, wodurch der Zuhaltung 3 eine Drehbewegung entgegen dem Pfeil 20 erteilt wird.
  • Da in der geöffneten Stellung die breitflächige Sperrfläche 24a der Rastsperre 7 auf der Oberfläche 21a eines Nockens 21 ruht, wird durch die Drehbewegung der Zuhaltung 3 in Richtung des Pfeiles 17 auch die an der Zuhaltung 3 angeordnete Schrittrastverzahnung 6e der Schrittraste 6 und damit die Schrittrastverzahnung 23 das Rastnockenrad 5 um einen Schritt, d.h. um einen Zahn 22 verdreht. Dadurch wird der betreffende Rastnocken 21 des Rastnockenrades 5 um einen bestimmten Winkel verdreht, bis die Sperrfläche 24a in die zwischen zwei Rastnocken 21 befindliche, nachfolgende Vertiefung 21b einrastet. In dieser Stellung fährt die Sperrfläche 24 des Nockens 16 der Rastsperre 7 erneut gegen die Gegensperrfläche 25 der Zuhaltung 3. Diese Verschlußposition ist in den 3 und 5 dargestellt, hingegen die Öffnungsposition in den 1, 4 und 6.
  • Zum erneuten Öffnen wird, ausgehend von der Position der 5, die Zuhaltung 4 mit dem damit in Verbindung stehenden Gegenstand erneut in Richtung des Pfeiles O nach unten gedrückt und der vorbeschriebene Öffnungsvorgang wiederholt.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann und soll das Rastnockenrad 5 stets nur im Uhrzeigersinn der 1, 3 und 4 bewegt werden. Zur Vermeidung einer Verdrehung in entgegengesetzter Richtung dient die am Boden des Grundkörpers 2 angeordnete Klinkensperre 11 in Verbindung mit der zusätzlichen Umfangsverzahnung 28 auf dem Rastnockenrad 5 seitlich neben den Rastnocken 21.
  • Zur sicheren Funktion ist es notwendig, daß sich das Rastnockenrad 5 mit seiner Schrittrastverzahnung 23 stets in Anlage bzw. in Eingriff mit den Zähnen 6e der Schrittraste 6 an der Zuhaltung 3 befindet. Zu diesem Zweck ist die Biegeschenkelfeder 7a in ihrem Mittenbereich 7d so ausgebildet, daß sie ähnlich einer zylindrischen Schraubenfeder einen Druck in Richtung des Pfeiles 29 der 8 und 10 auf das Rastnockenrad 5 ausübt. Falls dazu der Mittenbereich 7d der Rastsperrfeder 7a nicht ausreichen sollte, erlaubt es die Erfindung, neben der Biegeschenkelfeder 7a auf der Welle 8 noch zusätzlich eine zylindrische, hier nicht dargestellte Schraubenfeder anzuordnen, welche das Rastnockenrad 5 mit seiner Schrittrastverzahnung 23 gegen die Stirnflächenverzahnung 6e der Zuhaltung 3 drückt.
  • Die Teilung der Rastnocken 21 auf dem Rastnockenrad 5 und die Teilung der Schrittrastverzahnung 23 an einer seiner Stirnseiten stehen vorteilhaft im Verhältnis 1 : 2, so daß sich zwischen zwei benachbarten Flanken zweier Rastnocken 21 stets ein Zahn 22 der Schrittrastverzahnung 23 befindet.
  • Neben dem robusten Aufbau der eine Fehlbedienung ausschließenden Anordnung der Einzelteile ist diese Verriegelungsvorrichtung 1 auch mit dem unvergleichlichen Vorteil einer kurzen Überdrückung verknüpft.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, beträgt der Winkel α der Überdrückung lediglich ca. 15°, wohingegen gemäß 6 der Winkel β zwischen der Schließstellung und der vollständig geöffneten Stellung ca. 45° beträgt, d.h., daß die Zuhaltung 3 aus der Schließstellung der 5 zur vollständigen Öffnungsstellung der 6 einen Gesamtwinkel von Überdrückung + Öffnungswinkel von insgesamt α + β = 60° zurücklegen muß. Ein derartig geringer Weg α der Überdrückung, der linear zwischen 0,55 mm und 0,8 mm liegt, ist nur mit dieser rotativen Verriegelungsvorrichtung möglich.
  • Der Grundkörper 2, der Zuhaltebügel 4, die Zuhaltung 3, das Rastnockenrad 5, die Schrittraste 6 und die Rastsperre 7 werden vorteilhaft aus Kunststoff, nämlich aus PA, POM, ABS, PC oder PEEK, und die Drehschenkelfedern 3a, 7a aus gehärtetem Federstahl hergestellt. Die Welle 8 und die gleichfalls als Welle fungierende Achse 10 sind je nach Einsatzbereich und Belastung entweder aus Stahl, Kunststoff oder Bronze hergestellt.
  • 1
    Verriegelungsvorrichtung
    2
    Grundkörper
    3
    Zuhaltung
    3a
    Zuhaltungsfeder
    3b, 3c
    Schenkel der Zuhaltungsfeder 3a
    4
    Zuhaltungsbügel
    5
    Rastnockenrad
    6
    Schrittraste
    6e
    Stirnflächenverzahnung
    der Schrittraste 6
    7
    Rastsperre
    7a
    Rastsperrfeder
    7b, 7c
    Schenkel der
    Rastsperrfeder 7a
    7d
    Mittenbereich der
    Rastsperrfeder 7a
    7e
    Vorsprung an der Rastsperre 3
    8
    Welle
    10
    Achse
    11
    Klinkensperre
    12, 13, 14, 15
    Lageraugen
    16, 16a
    Nocken
    17, 20, C, O, 29
    Pfeile
    18
    Vorsprung an der Zuhaltung 3
    21
    Rastnocken
    21a
    Oberfläche der Rastnocken 21
    21b
    Lücken zwischen zwei Rastnocken 21
    22
    Zähne
    23
    Schrittrastverzahnung
    24, 24a
    Sperrflächen der Nocken 16, 16a
    25
    Gegensperrfläche an der Zuhaltung 3
    26, 27
    Backen
    28
    Umfangsverzahnung
    α, β
    Winkel

Claims (11)

  1. Verriegelungsvorrichtung (1) nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung (3) für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür oder einer Abdeckung, die durch Ausübung einer Kraft (Pfeil C) entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder (3a) bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung (Pfeil O) in eine offene Raststellung gedrückt ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung (1) von einem in Lagern (12, 13) eines ortsfesten Grundkörpers (2) drehbaren Welle (8), der darauf angeordneten Zuhaltung (3), einem darauf drehbaren Rastnockenrad (5), einer Schrittraste (6) sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper (2) angeordneten Achse (10) schwenkbaren Rastsperre (7) gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder (7a) mit ihrer breitflächigen Sperrfläche (24) in angehobener Stellung von einem Nocken (21) des Rastnockenrades (5) gehalten ist und in geschlossener Raststellung mit einer breitflächigen Gegensperrfläche (25) der Zuhaltung (3) unter Wirkung der Zuhaltungsfeder (3a) in Anlage gelangt, wobei das Rastnockenrad (5) von einer am Grundkörper (2) angeordneten Klinkensperre (11) an einer Drehrichtung (Pfeil 20) in Richtung der offenen Raststellung der Zuhaltung (3) gehindert ist und an einer Stirnseite mit einer Schrittrastverzahnung (23) versehen ist, in welche ein Rastvorsprung der Schrittraste (6) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittraste (6) aus der Schrittrastverzahnung (23) des Rastnockens (5) und einer dieser zugekehrten Stirnflächenverzahnung (6e) der Zuhaltung (3) besteht und die Rastsperrfeder (7a) von einer auf der Welle (8) angeordneten Biegeschenkelfeder (7a) gebildet ist, deren einer Schenkel (7b) die Rastsperre (7) in Richtung auf das Rastnockenrad (5) drückt und deren anderer Schenkel (7c) am Grundkörper (2) abgestützt ist.
  2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastsperrfeder (7a) in ihrem gewundenen Mittenbereich (7d) als zylindrische Schraubenfeder auf das auf der Welle (8) sowohl frei drehbare als auch axial verschiebliche Rastnockenrad (5) einwirkt und dieses mit seiner Schrittrastverzahnung (23) mit der Stirnflächenverzahnung (6e) der Zuhaltung (3) in Eingriff hält.
  3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Biegeschenkelfeder (7a) auf der Welle (8) eine zylindrische Schraubenfeder angeordnet ist, welche das Rastnockenrad (5) mit seiner Stirnrastverzahnung (23) gegen die Stirnflächenverzahnung (6e) der Zuhaltung (3) drückt.
  4. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Lagerauge (13) der Welle (8) und der zugekehrten Stirnseite der Zuhaltung (3) die als Drehschenkelfeder ausgebildete Zuhaltungsfeder (3a) auf der Welle (8) angeordnet ist und sich mit ihrem einen Schenkel (3c) an einem Vorsprung (18) an der Stirnseite der Zuhaltung (3) und mit ihrem anderen Schenkel (3b) auf dem ortsfesten Grundkörper (2) abstützt.
  5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastsperre (7) von einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper gebildet ist, der an beiden Endbereichen mit je einem über seinen Außenumfangsbereich vorspringenden Nocken (16, 16a) versehen ist, von denen der eine Nocken (16) mit seiner breitflächigen Sperrfläche (24) mit einer breitflächigen Sperrfläche (25) der Zuhaltung (3) zusammenwirkt und der andere Nocken (16a) mit seiner Sperrfläche (24a) mit dem Rastnockenrad (5) in Anlage gehalten ist.
  6. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastsperre (7) frei drehbar auf der Achse (10) angeordnet ist.
  7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Achse (10) frei drehbar in Lagern (14, 15) auf dem Grundkörper (2) angebracht ist.
  8. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastnockenrad (5) an einer Seite der Rastnocken (21) mit einer weiteren Umfangsverzahnung (28) versehen ist, welche mit der am Grundkörper (2) befindlichen Klinkensperre (11) zusammenwirkt.
  9. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Rastnocken (21) und die Teilung der Schrittrastverzahnung (23) mit ihren Zähnen (22) im Verhältnis von 1 : 2 stehen und zwischen zwei benachbarten Flanken zweier Rastnocken (21) ein Zahn (22) der Schrittrastverzahnung (23) angeordnet ist.
  10. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2), der Zuhaltebügel (4), die Zuhaltung (3), das Rastnockenrad (5), die Schrittraste (6) und die Rastsperre (7) aus Kunststoff, nämlich aus PA, POM, ABS, PC oder PEEK, und die Drehschenkelfedern (3a, 7a) aus gehärtetem Federstahl bestehen.
  11. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) und die Achse (10) je nach Einsatzbereich und Belastung aus Stahl oder Kunststoff hergestellt sind.
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