DE19629361C1 - Schloß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß zum Verriegeln zweier relativ zueinander beweglicher Bauteile mittels an einem Bauteil angeordnetem Sperrhaken mit mindestens einem Hakenende, der zum Zwecke der Verriegelung ein an dem anderen Bauteil angeordnetes Sperrstück umgreifen kann, wobei der Sperrhaken relativ zu dem Sperrstück um eine Achse beweglich angeordnet ist.

Derartige Schlösser sind vielfältig bekannt. Beispielsweise aus der DE 28 16 395 A1 ist eine Deckelzuhaltung einer Zentrifuge bekannt, bei der ein Sperrhaken ein Sperrstück umgreift, das durch eine Schraubenfeder gegen den Sperrhaken gehalten wird. Bei diesem Schloß treten Querkräfte auf, die insbesondere bei höher beanspruchten Bauteilen dazu führen können, daß sich die miteinander zu verriegelnden Bauteile verziehen und voneinander lösen können. Das beschriebene Schloß ist nicht querkraftfrei zum Sperrstück zwangsgeführt. Die Verriegelung hängt von der Beweglichkeit der beiden ineinandergreifenden Teile ab; bei einem Verklemmen eines der beweglichen Teile wird das Schloß nicht wirksam. Ähnliche Schlösser sind aus EP 0 577 863 A1 bekannt. Eine weitere, recht aufwendige Verriegelung durch lineare Bewegung ei­ nes Schließzylinders ist aus EP 470 428 B1 bekannt. Auch bei dem hier offenbarten Schloß er­ folgt keine querkraftfreie Zwangsführung.

Für Zentrifugen oder andere Einrichtungen, bei denen auf einem Gehäuse ein Deckel sicher gehalten werden muß, sind darüberhinaus manuelle Verschlüsse allgemein bekannt. Derartige Verschlüsse sind in der Regel bei mittel- bis großvolumigen Zentrifugen schwer zu bedienen, erfordern relativ hohe Dichtkräfte.

Aus DE 38 21 840 C1 ist eine Zuhaltung für ein Laboratoriumsgerät bekannt, bei welcher zur Erzielung einer hohen Sicherheit beim Schließen an der als Sperrhaken ausgebildeten Zuhal­ tung ein zusätzliches Sperr- und Öffnungselement angefügt ist. Aus DE 44 07 912 A1 ist ein elektromotorisch angetriebenes Schloß bekannt, bei dem der Riegel von zwei Sperrstücken ar­ retiert wird. Beide Sperrstücke liegen einander gegenüber, sind symmetrisch zur Symmetrie­ achse des Riegels ausgebildet und besitzen eine gemeinsame Drehachse.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik ein Schloß bereitzustellen, das bei geringen manuellen Schließkräften eine hohe Verschlußsi­ cherheit auch unter Belastung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Sperrhaken einander gegen­ überliegend, symmetrisch zu dem in der durch diese Symmetrie gebildeten Symmetrieebene angeordneten Sperrstück angeordnet sind, wobei die Hakenenden der Symmetrieebene zuge­ wandt sind und beide Sperrhaken eine gemeinsame, an dem dem Hakenende abgewandten Ende in der Symmetrieebene beweglich angeordnete Achse aufweisen, daß die Sperrhaken sich längs erstreckende Führungselemente aufweisen, deren Längsachse nichtparallel zur Symmetrieebene verläuft, wobei die Führungselemente in Führungsbolzen eingreifen, die par­ allel und symmetrisch zur Symmetrieebene angeordnet sind. Durch diese Anordnung erfolgt ei­ ne Zwangsführung der Sperrhaken, wenn die die Sperrhaken miteinander verbindende Achse von dem Sperrstück weg bewegt wird, so daß die Hakenenden der Sperrhaken das Sperrstück von zwei gegenüberliegenden Seiten querkraftfrei umgreifen. Dadurch ist auch bei hoher Bela­ stung eine allseitig gleichmäßige Belastung des Schlosses vorhanden, was in Verbindung mit der Zwangsführung zu einem sicheren Verschließen führt. Natürlich ist es auch denkbar, Sperr­ haken und Sperrstück miteinander zu vertauschen, indem beispielsweise statt des Sperrstüc­ kes ein Sperrhaken mit einander gegenüberliegenden Hakenenden in der Symmetrieebene an­ geordnet ist und zwei um die Achse bewegliche Sperrstücke durch Zwangsführung bei Bewe­ gung der Achse über die Hakenenden geschoben werden. Auch hier gewährleistet die symme­ trische Bewegung eine gleichmäßige Kräfteverteilung und damit ein sicheres Schließen. Eben­ so ist ein Vertauschen der sich längs erstreckenden Führungselemente mit den Führungsbol­ zen möglich (Bolzen im Sperrhaken, Führung in den Schloßhälften). Das Sperrstück kann zweckmäßigerweise als geschlossene Öse oder als halboffene Öse mit parallel zur Achse an­ geordnetem Sperrbolzen ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise sind die Sperrhaken im wesentlichen plattenförmig ausgebildet und senk­ recht zur Symmetrieebene angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, die Führungselemente als Schlitze auszubilden, die kurvenförmig zur Symmetrieebene an den Sperrhaken angeordnet sind und in Bolzen geführt sind, die mit dem Bauteil, an dem die Sperrhaken angeordnet sind, starr verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist die Achse an einer in der Symmetrieebene oder parallel zur Symmetriee­ bene angeordneten Spindel angeordnet, mit deren Hilfe die Bewegung der Achse und damit das zwangsweise Öffnen und Schließen des Schlosses erfolgen kann. Dazu ist es zweckmä­ ßig, daß die Spindel in ein mit einem Motor verbundenes Getriebe eingreift, das die Bewegung der Spindel realisiert. Um eine Bewegung der Achse mit Hilfe der Spindel zu realisieren, kann entweder die Spindel fest mit der Achse verbunden und in Richtung der Spindelachse beweg­ lich sein, beispielsweise durch einen Schneckentrieb in dem Getriebe, beispielsweise durch ei­ ne drehende, im Getriebe gelagerte Spindelmutter, oder die Spindel kann um ihre Spindelachse beweglich sein und in ein Gewinde der Achse eingreifen. Bei der letztgenannten Variante er­ folgt lediglich eine Rotation der Spindel, so daß sich diese in die Achse hinein- oder heraus­ schraubt und dadurch eine Bewegung der Achse verursacht.

Zweckmäßigerweise sind die Hakenenden in Richtung der Achse gesehen in hintereinander lie­ genden Ebenen angeordnet, so daß sie das Sperrstück nicht nur jeweils bis zur Mitte, sondern weitergehend querkraftfrei übergreifen können. Die Sicherheit des Verschlusses wird dadurch erhöht.

Zweckmäßig ist es, daß die Hakenenden in geschlossenem Zustand des Schlosses kraft­ schlüssig an dem Sperrstück anliegen, wobei das Sperrstück mit einer in Richtung der Achse wirkenden Kraft beaufschlagt ist. Das bedeutet, daß die Spindel nicht nur soweit bewegt wird, daß die beiden Sperrhaken das Sperrstück umgreifen, sondern daß die Spindel die Sperrhaken darüberhinaus weiter in Richtung der Spindelachse ziehen. Dadurch wird verhindert, daß ein Spiel zwischen Sperrhaken und Sperrstück entsteht. Das Sperrstück wird in Richtung der selbsthemmenden Spindel gezogen und zieht damit das an ihm befestigte Bauteil gegen das zweite Bauteil. Es wird dadurch nicht nur ein sicherer, sondern auch ein dichter Verschluß zwi­ schen den beiden Bauteilen, beispielsweise einem Gehäuse und einem Deckel, gewährleistet.

Vorteilhaft ist es, daß das Gehäuse des Getriebes in Richtung der Spindelachse beweglich ge­ lagert ist und ein mit dem Gehäuse des Getriebes verbundener Hebel etwa senkrecht zur Sym­ metrieebene angeordnet ist und daß der Hebel in eine Sperrklinke eingreift, die zu dem Hebel beweglich angeordnet ist und das Gehäuse mit dem Hebel arretiert. Bei Lösen der Sperrklinke von dem Hebel ist es möglich, das Getriebe mit der Spindel auch manuell zu bewegen, so daß bei einer Bewegung in Richtung des Sperrstückes der Verschluß auch manuell gelöst werden kann. Bei plötzlich stromlosen Motor ist es damit möglich, das Schloß manuell zu öffnen. Dazu ist die Sperrklinke zweckmäßigerweise drehbar gelagert und mit einer Reißleine versehen, so daß durch Zug an der Reißleine die Sperrklinke vom Hebel weggezogen wird.

Es kann vorteilhaft sein, daß unterhalb der Spindelachse ein Endlagenschalter zur Erfassung der Position der Spindel angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Endlagenschalters kann der Verschluß­ zustand signalisiert werden. Es kann auch die Spindelbewegung nach Auslösen des Schalters gestoppt werden. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, einen Positionsgeber für die Position der Sperrhaken vorzusehen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Sperrhaken an einem Zentrifu­ gengehäuse und das Sperrstück an einem Zentrifugendeckel angeordnet. Das beschriebene Schloß ist erfindungsgemäß geeignet für den Verschluß eines Zentrifugendeckels. Gerade bei Zentrifugen sind hohe Belastungen des Deckelverschlusses oft zu beobachten. Diese können durch das erfindungsgemäße Schloß zuverlässig kompensiert werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Darstellung des Schlosses im geschlossenen Zustand und

Fig. 2 eine Darstellung des Schlosses im geöffneten Zustand.

Die Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Schloß, mit dem ein Deckel 1 auf einem Gehäuse 2 gehalten wird. Deckel 1 und Gehäuse 2 können beispielsweise Bauteile einer Zen­ trifuge sein. An dem Deckel 1 ist ein Sperrstück 3 angeordnet, das mit einer Öse 4, deren unte­ rer Abschluß durch einen Sperrbolzen 5 gebildet wird, in das Gehäuse 2 hineinragt. In dem Ge­ häuse 2 sind zwei Schloßplatten 6 angeordnet, an denen die einzelnen Bestandteile des Schlosses gehalten sind. Die Öse 4 bildet eine Symmetrieebene, die senkrecht zu der Schloß­ platte 6 angeordnet ist. In der Symmetrieebene, senkrecht auf der Schloßplatte 6 stehend, ist unterhalb des Sperrbolzens 5 die Achse 7 angeordnet, an der symmetrisch zur Symmetrieebe­ ne die beiden Sperrhaken 8 beweglich angeordnet sind. Die Sperrhaken 8 sind plattenförmig ausgebildet; sie weisen jeweils einen Schlitz 9 auf, der im geschlossenen Zustand etwa 45° zur Symmetrieebene hin geneigt ist und dessen verlängerte Mittellinien sich in der Achse 7 schnei­ den. In die Schlitze 9 greifen auf der Schloßplatte 4 angeordnete Führungsbolzen 10 ein.

Jeweils ein Hakenende 11 greift in die Öse 4 ein und liegt auf dem Sperrbolzen 5 auf. Dabei wird eine nach unten wirkende Kraft auf den Sperrbolzen 5 ausgeübt, so daß der Deckel 1 auf das Gehäuse 2 gezogen wird. Die Zugbewegung nach unten wird realisiert durch eine Spindel 12 (Fig. 2), die von einem Getriebe 13 durch einen Motor 14 nach unten gezogen wird. In ihrer unteren Endlage betätigt die Spindel 12 einen Endlagenschalter 15, der den Schließvorgang über eine Steuerelektronik des Motors 14 beendet. Zusätzlich kann der Endlagenschalter 15 die Notentriegelungsabfrage übernehmen. Dies kann durch eine in der Zeichnung nicht darge­ stellte mechanische Ankopplung an die Sperrklinke 19 erzielt werden.

Das Schloß wird geöffnet, in dem die Spindel 12 von dem Getriebe 13 nach oben gefahren wird. Dadurch schiebt die Achse 7 die Sperrhaken 8 ebenfalls nach oben. Diese Sperrhaken 8 führen jedoch keine senkrecht gerichtete Bewegung aus, sondern sie bewegen sich durch die Schlitze 9 und die Bolzen 10 zwangsgeführt schräg nach oben, von der Symmetrieebene und damit von dem Sperrstück 3 weg. Dadurch werden die Hakenenden 11 aus der Öse 4 heraus­ geführt und das Sperrstück 3 freigegeben; der Deckel 1 kann geöffnet werden.

Der Zustand des Schlosses (offen/geschlossen) wird von Schalter 16 und 22 bzw. Schalter 15 indirekt in Verbindung mit Schalter 16 und 22 angezeigt. Durch Schalter 22 wird über eine Steue­ relektronik bekannter Art der Motor 14 ein- bzw. ausgeschaltet. Die Einheit Getriebe 13 und Motor 14 ist im Normalfall in ihrer Lage zur Schloßplatte 6 arretiert. Dazu ist ein an den Schloß­ platten 6 drehbar gelagerter Hebel 17, der anliegend am Getriebe 13 angeordnet ist und von ei­ ner Feder 18 nach unten gezogen wird, in einer Ausnehmung einer Sperrklinke 19 eingerastet. Bei einer Drehung des Motors 14 wird, wie bereits oben beschrieben, die Spindel 12 durch das Getriebe 13 nach oben oder unten bewegt, so daß das Schloß geöffnet oder geschlossen wird. Bei einer Abwärtsbewegung, also einem Schließen des Schlosses, wird die Spindel nicht nur soweit abwärtsbewegt, daß die beiden Hakenenden 11 an dem Sperrbolzen 5 anliegen, son­ dern die Bewegung wird geringfügig weitergeführt (wenige Millimeter), so daß der Deckel 1 von den Sperrhaken 8 um den Abstand B auf das Gehäuse 2 gezogen wird und dort dicht anliegt.

Das Schloß muß im Bedarfsfall auch im stromlosen Zustand geöffnet werden können, wenn die Spindel 12 nicht von dem Motor 14 nach oben gefahren werden kann. Dazu ist die Sperr­ klinke 19 drehbar gelagert und von einer Feder 20 in der Betriebsstellung gehalten. Um das Schloß auch im stromlosen Zustand öffnen zu können, wird die an der Sperrklinke 19 befestigte Reißleine 21 gegen die Kraft der Feder 20 gezogen; der Hebel 17 rastet aus, so daß die Einheit aus Motor 14, Getriebe 13, Spindel 12 und Achse 7 nicht mehr in ihrer Lage arretiert ist. Die Positionsabfrage der Sperrklinke 19 kann sowohl über einen zusätzlichen Schalter als auch durch mechanische Ankopplung zu Endlagenschalter 15 erfolgen. Hebel 17 ist nicht fest mit der Motor-Getriebe-Einheit verbunden. Gehalten wird diese Einheit durch übliche und in der Zeich­ nung nicht gezeigte Führungen. Beim Notentriegeln erfolgt eine Relativbewegung zwischen He­ bel 17 und Motor 14 bzw. Getriebe 13. Der Deckel 1 kann manuell angehoben werden, wobei die Achse 7 (und mit ihr die Spindel 12, der Motor 14 und das Getriebe 13) angehoben wird. Dadurch werden zwangsgeführt die Hakenenden 11 aus der Öse 4 herausbewegt und der Dec­ kel 1 kann geöffnet werden. Um das Schloß nach einer derartigen manuellen Öffnung wieder in die Funktionsstellung für die automatische Betätigung zu bringen, wird die Spindel 12 wie beim Vorgang "Öffnen" nach oben gefahren. Da sich dabei die Schlitze 9 an den Bolzen 10 abstüt­ zen, wird das Getriebe 13 mit dem Motor 14 nach unten gedrückt. Da sich der Hebel 17, von der Feder 18 gezogen, ebenfalls nach unten bewegt, rastet er in die Sperrklinke 19 ein, so daß der Betriebszustand wieder hergestellt ist.

Claims (16)

1. Schloß zum Verriegeln zweier relativ zueinander beweglicher Bauteile mittels an einem Bauteil angeordnetem Sperrhaken mit mindestens einem Hakenende, der zum Zwecke der Verriegelung ein an dem anderen Bauteil angeordnetes Sperrstück umgreifen kann, wobei der Sperrhaken relativ zu dem Sperrstück um eine Achse beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sperrhaken (8) einander gegenüberliegend, sym­ metrisch zu dem in der durch diese Symmetrie gebildeten Symmetrieebene angeordneten Sperrstück (3) angeordnet sind, wobei die Hakenenden (11) der Symmetrieebene zuge­ wandt sind und beide Sperrhaken (8) eine gemeinsame, an dem dem Hakenende (11) abgewandten Ende in der Symmetrieebene beweglich angeordnete Achse (7) aufweisen, daß die Sperrhaken (8) sich längs erstreckende Führungselemente (9) aufweisen, deren Längsachse nichtparallel zur Symmetrieebene verläuft, wobei die Führungselemente (9) in Führungsbolzen (10) eingreifen, die parallel und symmetrisch zur Symmetrieebene an­ geordnet sind.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrstück (3) als geschlos­ sene Öse (4) oder als halboffene Öse (4) mit parallel zur Achse angeordnetem Sperrbol­ zen (5) ausgebildet ist.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrhaken (8) plat­ tenförmig ausgebildet und senkrecht zur Symmetrieebene angeordnet sind.

4. Schloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (9) als Schlitze ausgebildet sind, die schräg zur Symmetrieebene angeordnet sind.

5. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (7) an einer in der Symmetrieebene oder parallel zu dieser angeordneten Spindel (12) ange­ ordnet ist.

6. Schloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (12) in ein mit einem Motor (14) verbundenes Getriebe (13) eingreift.

7. Schloß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (12) fest mit der Achse (7) verbunden und in Richtung der Spindelachse beweglich ist.

8. Schloß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (12) um die Spindelachse beweglich ist und in ein Gewinde der Achse (7) eingreift.

9. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenen­ den (11) in Richtung der Achse (7) gesehen in hintereinanderliegenden Ebenen angeord­ net sind.

10. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenen­ den (11) in geschlossenem Zustand des Schlosses kraftschlüssig an dem Sperrstück (3) anliegen, wobei das Sperrstück (3) mit einer in Richtung der Achse (7) wirkenden Kraft beaufschlagt ist.

11. Schloß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Getriebes (13) in Richtung der Spindelachse beweglich gelagert ist und ein mit dem Gehäuse des Ge­ triebes (13) verbundener Hebel (17) etwa senkrecht zur Symmetrieebene angeordnet ist und daß der Hebel (17) in eine Sperrklinke (19) eingreift, die zu dem Hebel (17) beweg­ lich angeordnet ist und das Gehäuse mit dem Hebel (17) arretiert.

12. Schloß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (19) drehbar ge­ lagert ist und daß sie eine Reißleine (21) aufweist.

13. Schloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Spindelachse ein Endlagenschalter (15) zur Erfassung der Position der Spindel (12) angeordnet ist.

14. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positions­ geber (16) für die Position der Sperrhaken (8) vorgesehen ist.

15. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrha­ ken (8) an einem Zentrifugengehäuse (2) und das Sperrstück (3) an einem Zentrifugen­ deckel (1) angeordnet sind.

16. Verwendung des Schlosses nach einem der Ansprüche 1 bis 15 für den Verschluß eines Zentrifugendeckels.