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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dadurch
wird ein äußerst kompakter
Mechanismus der Zuhaltung der Schrittraste, dem Rastnocken und der
Rastsperre mit nur zwei Biegeschenkelfedern erzielt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
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1 die
perspektivische Ansicht auf die Verriegelungsvorrichtung in der
Loslage der Zuhaltung,
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2 die
Rückansicht
in Richtung des Pfeiles II von 1 in der
Loslage der Verriegelungsvorrichtung,
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3 die
Perspektivansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles
III von 1 in ihrer Verriegelungsposition,
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4 die
Perspektivansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles
IV von 1,
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5 die
Schnittansicht in Richtung des Pfeiles V-V von 3 in
der Verriegelungslage von Rastsperre und Zuhaltung,
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6 die
Ansicht von 5 in der Loslage der Rastsperre
in bezug auf die Zuhaltung,
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7 eine
Perspektivansicht etwa in Richtung des Pfeiles VII von 1,
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8 die
Explosionsansicht von 7,
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9 eine
Perspektivansicht in Richtung des Pfeiles IX von 10 auf
die Rastsperre, die Zuhaltung und das Rastnockenrad,
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10 die
Ansicht in Richtung des Pfeiles 10 von 9 auf
die vorgenannten Teile,
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11 eine
Explosionsansicht der gesamten Verriegelungsvorrichtung und ihrer
Einzelteile in Richtung des Pfeiles XI von 1 und
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12 die
Explosionsansicht der Verriegelungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles
XII von 1.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Neben
dem robusten Aufbau der eine Fehlbedienung ausschließenden Anordnung
der Einzelteile ist diese Verriegelungsvorrichtung 1 auch
mit dem unvergleichlichen Vorteil einer kurzen Überdrückung verknüpft.
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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.
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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.
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- 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