DE202011106274U1

DE202011106274U1 - Federverschlusssystem

Info

Publication number: DE202011106274U1
Application number: DE202011106274U
Authority: DE
Original assignee: Steinbach and Vollmann GmbH and Co KG
Current assignee: Steinbach and Vollmann GmbH and Co KG
Priority date: 2011-10-01
Filing date: 2011-10-01
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2021-10-02

Abstract

Elektromagnetisches Federverschlusssystem, insbesondere Geräteverschlusssystem, mit einem Elektromagneten (1), einer mittels des Elektromagneten (1) betätigbaren Falle (2) und einem mit der Falle (2) zusammenwirkenden Verschlusskloben (7), wobei die Falle (2) eine Fallenkulisse (3) mit einer Schließeinbuchtung (4) und einer Anlüfteinbuchtung (5) aufweist, in welcher der Verschlusskloben (7) form- und kraftschlüssig aufnehmbar ist, und wobei das Federverschlusssystem eine Betätigungseinrichtung (12, 16) aufweist, mittels welcher die Falle (2) zwischen einer Schließstellung, einer Anlüftstellung und einer Öffnungsstellung um eine parallel zu ihrer Längserstreckung verlaufende Rotationsachse verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Federverschlusssystem, insbesondere einen Geräteverschluss, mit einem Elektromagneten, einer mittels des Elektromagneten betätigbaren Falle und einem mit der Falle zusammenwirkenden Verschlusskloben.
Elektromagnetische Verschlüsse, insbesondere auch Geräteverschlüsse, sind aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf. Sie werden überall dort verwendet, wo ein automatisches Öffnen und Schließen einer Tür gewünscht ist. Insbesondere empfiehlt sich ein solcher automatischer Verschluss bei industriellen Großgeräten oder auch Geräteräumen, beispielsweise Kühlräumen, Trockenräumen, Waschanlagen etc., bei welchen die Türen aus Gründen der Sicherheit oder Funktion eine stets kontrollierbare Stellung einnehmen sollen. Dadurch wird verhindert, dass nicht befugte Personen die Kammer betreten oder in das Gerät eingreifen können. Während des Betriebs des Gerätes wird stets ein vollständiger Verschluss der Tür sichergestellt.
Mittels des Elektromagneten wird die Falle so betätigt, dass diese wahlweise den Verschlusskloben – als Gegenstück des Türverschlusses – freigibt oder blockiert. Dabei ist es jedoch nur vorgesehen, dass die Tür entweder vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist. Bei geöffneter Tür besteht die Gefahr, dass der Geräteraum oder das Gerät betreten wird, obwohl das Gerät noch nicht ausreichend abgekühlt ist und sich beispielsweise noch heißer Dampf in der Anlage befindet. Sofern man die Tür alternativ erst freigibt, wenn die Temperaturen entsprechend gesunken sind, muss entweder eine unwirtschaftliche Wartezeit in Kauf genommen oder eine kostenintensive Lüftungsanlage an das Gerät angeschlossen werden. Daneben sind weitere Situationen denkbar, wo ein solcher Türverschluss mit nur wahlweise vollständig offenem oder vollständig verschlossenem Zustand ebenfalls nachteilig ist. Diese Nachteile sucht die Erfindung zu beseitigen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Federverschlusssystem, insbesondere ein Geräteverschlusssystem, zu schaffen, welches neben einer vollständigen Öffnung und einem vollständigen Verschluss der Tür zusätzlich noch einen Zustand anbietet, welcher hier als Anlüftstellung benannt werden soll. Dies betrifft eine Türstellung, bei welcher die Tür zur Türzarge oder zu dem Gerätegehäuse einen gewissen Abstand einnimmt, ohne jedoch das Gerät oder den Geräteraum für eine Person zugänglich zu machen.
Zur technischen Lösung wird ein elektromagnetisches Federverschlusssystem, insbesondere Geräteverschlusssystem, vorgeschlagen, wobei die Falle eine Fallenkulisse mit einer Schließeinbuchtung und einer Anlüfteinbuchtung aufweist, in welcher der Verschlusskloben form- und kraftschlüssig aufnehmbar ist, und wobei das Federverschlusssysstem eine Betätigungseinrichtung aufweist, mittels welcher die Falle zwischen einer Schließstellung, einer Anlüftstellung und einer Öffnungsstellung um eine parallel zu ihrer Längserstreckung verlaufende Rotationsachse verschwenkbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird es möglich, das Gerät bzw. den Geräteraum anzulüften, d. h. die Tür leicht zu öffnen, ohne dass eine Person vollständigen Zugriff oder Zutritt zu dem Gerät oder dem Geräteraum hat. In der Anlüftstellung befindet sich die Tür immer noch so nah an der Türzarge oder dem Gerätegehäuse, dass eine Versperrung des Zugangs gewährleistet ist. Hierdurch kann zum einen Luft, beispielsweise heiße oder feuchte Luft, aus dem Gerät/Geräteraum entweichen und anderseits der Zugang zu dem Gerät/dem Raum versperrt werden. Eine größtmögliche Sicherheit bei dem Betrieb des Gerätes wird somit möglich. Der erfindungsgemäße Verschluss kann dabei wahlweise in der Tür oder in dem Gerät eingebaut sein. Es ist weiterhin möglich, dass der Öffnungsimpuls für den Elektromagneten von der Gerätesteuerung bereitgestellt wird. Alternativ ist jedoch auch ein manuelles Auslösen des Öffnungsimpulses möglich, wahlweise jederzeit oder in Abhängigkeit von einer Freigabe durch die Gerätesteuerung.
Der Wechsel zwischen Schließstellung, Anlüftstellung und Öffnungsstellung wird durch den Öffnungsimpuls eingeleitet, welcher eine Bewegung des Elektromagneten, besonders bevorzugt eines Hubmagneten, verursacht. Hierdurch wird die Falle über eine Betätigungseinrichtung verschwenkt, so dass sich die an der Falle angeordnete Fallenkulisse mitdreht und der Verschlusskloben von der Schließeinbuchtung in die Anlüfteinbuchtung verschieben kann. Die Schließeinbuchtung und die Anlüfteinbuchtung sind so in die Fallenkulisse eingebracht, dass der Verschlusskloben form- und kraftschlüssig darin aufgenommen wird. Bei einem zylinderförmigen Verschlusskloben empfiehlt sich beispielsweise eine Halbkreisform der Einbuchtungen. Durch die Rotation der Falle um ihre Längserstreckung kann der parallel dazu angeordnete Verschlusskloben durch die Öffnungsbewegung von der Schließeinbuchtung in die Anlüfteinbuchtung wechseln. Weiterhin ist die Fallenkulisse so ausgebildet, dass sich der Verschlusskloben bei einer über die Anlüftstellung hinausgehenden Drehung der Falle, welche durch einen zusätzlichen auf den Elektromagneten einwirkenden Impuls initiiert wird, vollständig aus der Fallenkulisse löst. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Verschlusskloben innerhalb der Fallenkulisse in Öffnungsrichtung des Verschlusses zuerst die Schließeinbuchtung und die Anlüfteinbuchtung durchläuft und anschließend eine Öffnungsaussparung in der Kulissenwand, welche ein Herausgleiten des Verschlussklobens in radialer Richtung ermöglicht.
Es empfiehlt sich, dass die Falle in Rotationsrichtung federbeaufschlagt ist. Sofern die Feder in Öffnungsrichtung der Falle vorgespannt ist, kann dadurch ein leichter Übergang der Falle in die Anlüftstellung oder Öffnungsstellung erreicht werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Falle einen senkrecht zu ihrer Rotationsachse angeordneten Stützarm aufweist. Mittels dieses Stützarmes kann die von dem Elektromagneten angesteuerte Betätigungseinrichtung an der Falle angreifen und dadurch ein Verschwenken der Fallenkulisse bewirken. Durch die längliche Ausbildung des Stützarmes wird zudem ein gewisser Hebel geschaffen, welcher eine Rotation der Falle ohne große Krafteinwirkung ermöglicht.
Die Erfindung sieht vor, dass die Betätigungseinrichtung eine an dem Elektromagneten federbeaufschlagt angeordnete Sperrklinke und eine mit der Sperrklinke zusammenwirkende federbeaufschlagte Stütze aufweist, wobei die Stütze form- und kraftschlüssig an der Sperrklinke anordnenbar ist.
Die Stütze ist dabei vorteilhaft so im Bereich des Stützarmes der Falle angeordnet, dass die Falle mittels der Stütze rotierbar ist.
Die wesentlichen Elemente der Betätigungseinrichtung, d. h. die Sperrklinke und die damit zusammenwirkende Stütze, sind erfindungsgemäß federbeaufschlagt gehalten. Die Sperrklinke ist mit der Feder an einem Anker des Elektromagneten angeordnet, so dass sie zum einen verschwenkbar und zum anderen längenverstellbar ist. Die Sperrklinke erfährt eine Federkraft, welche sie parallel zur Achse des Elektromagneten auszurichten sucht. Sofern der Elektromagnet eine Hubbewegung der Sperrklinke einleitet, wird die Feder der Sperrklinke vorgespannt, so dass sie eine entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die verbundene Stütze ausübt. Gleichzeitig ist die an dem Anker des Elektromagneten angeordnete Feder jedoch auch geeignet, die Sperrklinke von dem Hubmagneten wegzuschieben, wodurch sich die Länge der Sperrklinke ändert. Durch die Einzugsbewegung des Hubmagneten wird erreicht, dass die Sperrklinke die Stütze verschwenkt. Die Stütze ist dazu an einer parallel zu der Schwenkachse der Sperrklinke verlaufenden Achse aufgehängt, wobei eine Feder, insbesondere eine Blattfeder, die Stütze in einer vertikalen Ruhestellung zu halten sucht. Somit können sich die Bauteile der Betätigungseinrichtung – Sperrklinke und Stütze – gegeneinander verschwenken und dadurch eine Bewegung der Falle zur Erreichung der Anlüftstellung und Öffnungsstellung bewirken.
Erfindungsgemäß weist die Sperrklinke eine vordere und eine hintere Raste auf, in welche ein an der Stütze angeordneter Stift form- und kraftschlüssig eingreifbar ist. Je nach dem Eingriff des Stiftes entweder in der vorderen oder der hinteren Raste lässt sich die Anlüft- oder Öffnungsstellung des Federverschlusssystems bewirken.
Es ist vorgesehen, dass die Stütze einen Vorsprung aufweist, an welchen der Stützarm in Öffnungsrichtung der Falle anlegbar ist. Hierdurch wird die Anlüftstelllung des Türverschlusses eingestellt. Die Betätigungseinrichtung vollzieht eine Bewegung, welche es dem Stützarm der Falle ermöglicht, in Richtung der Federkraft der Fallenfeder zu schwenken bis er an den Vorsprung der Stütze stößt. In dieser Stellung kann er – ohne zusätzliche Bewegung der Betätigungseinrichtung – nicht weiter bewegt werden, so dass die Anlüftstellung arretiert ist.
Die Feder der Sperrklinke bewegt nach dem Ende des Auslöseimpulses die Sperrklinke vom Hubmagneten weg. Durch die Schrägstellung der Stütze in der Anlüftstellung greift die Sperrklinke mit ihrer hinteren Raste den Stift der Stütze. Durch erneutes Erregen des Hubmagneten wird die Stütze weiter in Richtung Hubmagnet gezogen und der Stützarm der Falle kann an dem Vorsprung der Stütze vorbeischwenken in die Offen-Stellung.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Stütze eine Spur aufweist, entlang welcher der Stützarm in Schließrichtung der Falle bewegbar ist. Bei der Bewegung der Falle in Schließrichtung des Verschlusssystems wird somit die Anlüftstellung umgangen, so dass ein nur teilweises Schließen der Gerätetür vermieden wird. Ein Stoppen des Stützarmes durch einen Vorsprung – wie bei der Anlüftstellung – findet somit nicht statt.
Es ist vorgesehen, dass die Stütze an ihrem zum Stützarm der Falle gewandten Endbereich eine Rolle aufweist, mittels welcher Stütze und Stützarm gegeneinander abrollbar sind. Durch die Rolle sind nur geringe Kräfte beim Öffnen und Schließen des Verschlusses aufzubringen, da sich die Reibung zwischen Stütze und Stützarm erheblich reduziert. Auch der Einsatz mehrerer Rollen an der Stütze ist denkbar.
Schließlich kann die Falle mittels der Stütze blockiert werden, vorteilhaft dadurch, dass die Stütze sich in der Schließstellung des Verschlusssystems über dem Stützarm befindet, so dass der Stützarm und damit auch die Falle keine Rotation in Öffnungsrichtung ausführen kann. Sofern die Stütze mit einer endseitigen Rolle ausgestattet ist, steht diese auf dem Stützarm der Falle.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
1 eine Seitenansicht eines elektromagnetischen Federverschlusssystems,
2 eine Seitenansicht eines Federverschlusssystems senkrecht zu der Seitenansicht gemäß 1,
3–8 ein Federverschlusssystem in einer 3D-Ansicht in verschiedenen Stellungen der Falle.
1 zeigt ein elektromagnetisches Federverschlusssystem mit einem Elektromagneten 1 und einer mittels des Elektromagneten 1 betätigbaren Falle 2, welche eine Fallenkulisse 3 aufweist.
Gemäß 2 weist die Fallenkulisse 3 eine Schließeinbuchtung 4, eine Anlüfteinbuchtung 5 und eine Öffnungsaussparung 6 auf. Mit der Fallenkulisse 3 wirkt ein Verschlusskloben 7 zusammen, hier vereinfacht als Rolle dargestellt.
Gemäß 3 verfügt die Falle 2 über einen Stützarm 8 und eine Fallenfeder 9. Der Elektromagnet 1 ist über einen Anker 10 und eine Feder 11 mit einer Sperrklinke 12 verbunden. Die Sperrklinke 12 weist eine vordere Raste 13, eine hintere Raste 14 und einen Fortsatz 15 auf. Mit der Sperrklinke 12 ist eine Stütze 16 über einen Stift 17 verbunden. Sperrklinke 12 und Stütze 16 bilden zusammen die Betätigungseinrichtung. Die Stütze 16 verfügt desweiteren über einen Vorsprung 18 und eine Spur 19. Die Stütze 16 ist ebenfalls durch eine Stützenfeder 20 vorgespannt. An der der Stützenfeder 20 gegenüberliegenden Seite der Stütze 16 befindet sich eine Rolle 21.
Das erfindungsgemäße Federverschlusssystem funktioniert gemäß dem in den 3 bis 8 dargestellten Bewegungsablauf.
3 zeigt die Schließstellung des elektromagnetischen Federverschlusssystems. Der Verschlusskloben 7 befindet sich dabei in der Schließeinbuchtung 4 der Fallenkulisse 3 der Falle 2. Die Stütze 16 steht mit der an ihr befestigen Rolle 21 auf dem Stützarm 8 der Falle 2 und blockiert deren Rotationsbewegung.
4 zeigt die Anlüftstellung des elektromagnetischen Federverschlusssystems. Der Elektromagnet 1 hat mittels der Sperrklinke 12 die Stütze 16 zu sich hin gezogen (in der Bildebene links). Die Rolle 21 gibt dabei den Stützarm 8 der Falle 2 frei. Die Falle 2 wird durch die Fallenfeder 9 in Richtung der Öffnungsstellung der Falle 2 geschwenkt. Der Stützarm 8 wird in seiner weiteren Bewegung durch den Vorsprung 18 der Stütze 16 gehemmt. Eine Bewegung über diesen die Anlüftstellung definierenden Punkt hinaus ist nicht möglich. Der Verschlusskloben 7 wandert dabei in die Anlüfteinbuchtung 5 der Fallenkulisse 3. Die zwischen Elektromagnet 1 und Sperrklinke 12 angeordnete Feder 11 schiebt den Anker 10 mit der angelenkten Sperrklinke 12 aus dem Elektromagneten 1 heraus, so dass der Stift 17 der Stütze 16 in der hinteren Raste 14 der Sperrklinke 12 einrastet.
5 zeigt die Öffnungsstellung des elektromagnetischen Federverschlusssystems, welche – ausgehend von der Anlüftstellung gemäß 4 – nach einem weiteren Auslösen des Elektromagneten 1 eingenommen wird. Durch das Auslösen des Elektromagneten 1 zieht die Sperrklinke 12 mit der hinteren Raste 14 die Stütze 16 weiter in Richtung Elektromagnet 1. Dabei gibt der Vorsprung 18 den Stützarm 8 vollends frei, wodurch die Falle 2 soweit rotieren kann, dass sich der Verschlusskloben 7 durch die Öffnungsaussparung 6 aus der Fallenkulisse 3 löst. Beim Hochschnellen des Stützarmes 8 hebt dieser die Sperrklinke 12 an deren Fortsatz 15 an. Der Stift 17 wird aus der hinteren Raste 14 gelöst und die Stütze 16 wird durch die Stützenfeder 20 wieder in die senkrechte Position gezogen.
Die 6 und 7 zeigen die der Öffnungsstellung zeitlich nachfolgende Schließbewegung. Beim Schließen der Tür drückt der Verschlusskloben 7 gegen die Kante der Öffnungsaussparung 6 der Fallenkulisse 3. Dadurch wird die Falle 2 gegen die Kraft der Fallenfeder 9 rotiert. Der Stützarm 8 greift dabei in die Spur 19 der Stütze 16 und bewegt sich entlang dieser in Richtung Rolle 21. Gleichzeitig wird die Stütze 8 gegen die Stützenfeder 20 in Richtung der Fallenkulisse 3 geschwenkt.
Gemäß 8 schwenkt die Falle 2 so weit, dass der Stützarm 8 unter die Rolle 20 der Stütze 16 gelangt. Die Stütze 16 kann sodann mittels ihrer Stützenfeder 20 in die senkrechte Grundstellung zurückschwenken, so dass sie vollständig über dem Stützarm 8 ruht und diesen verriegelt. Damit befindet sich das Verschlusssystem wieder in der Schließstellung gemäß 3.
Bezugszeichenliste

1: Elektromagnet
2: Falle
3: Fallenkulisse
4: Schließeinbuchtung
5: Anlüfteinbuchtung
6: Öffnungsaussparung
7: Verschlusskloben
8: Stützarm
9: Fallenfeder
10: Anker
11: Feder
12: Sperrklinke
13: vordere Raste
14: hintere Raste
15: Fortsatz
16: Stütze
17: Stift
18: Vorsprung
19: Spur
20: Stützenfeder
21: Rolle

Claims

Elektromagnetisches Federverschlusssystem, insbesondere Geräteverschlusssystem, mit einem Elektromagneten (1), einer mittels des Elektromagneten (1) betätigbaren Falle (2) und einem mit der Falle (2) zusammenwirkenden Verschlusskloben (7), wobei die Falle (2) eine Fallenkulisse (3) mit einer Schließeinbuchtung (4) und einer Anlüfteinbuchtung (5) aufweist, in welcher der Verschlusskloben (7) form- und kraftschlüssig aufnehmbar ist, und wobei das Federverschlusssystem eine Betätigungseinrichtung (12, 16) aufweist, mittels welcher die Falle (2) zwischen einer Schließstellung, einer Anlüftstellung und einer Öffnungsstellung um eine parallel zu ihrer Längserstreckung verlaufende Rotationsachse verschwenkbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Falle (2) in Rotationsrichtung federbeaufschlagt ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Falle (2) einen senkrecht zu ihrer Rotationsachse angeordneten Stützarm (8) aufweist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (12, 16) eine an dem Elektromagneten (1) federbeaufschlagt angeordnete Sperrklinke (12) und eine mit der Sperrklinke (12) zusammenwirkende federbeaufschlagte Stütze (16) aufweist, wobei die Stütze (16) form- und kraftschlüssig an der Sperrklinke (12) anordnenbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (16) so im Bereich des Stützarmes (8) der Falle (2) angeordnet ist, dass die Falle (2) mittels der Stütze (16) rotierbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (12) verschwenkbar und längenverstellbar an dem Elektromagneten (1) angeordnet ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (12) eine vordere Raste (13) und eine hintere Raste (14) aufweist, in welche ein an der Stütze (16) angeordneter Stift (17) form- und kraftschlüssig eingreifbar ist.
Elektromagnetische Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (16) einen Vorsprung (18) aufweist, an welchen der Stützarm (8) in Öffnungsrichtung der Falle (2) anlegbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (16) eine Spur (19) aufweist, entlang welcher der Stützarm (8) in Schließrichtung der Falle (2) bewegbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (16) an ihrem zum Stützarm (8) der Falle (2) gewandten Endbereich eine Rolle (21) aufweist, mittels welcher Stütze (16) und Stützarm (8) gegeneinander abrollbar sind.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Falle (2) mittels der Stütze (16) blockierbar ist.
Elektromagnetisches Federverschlusssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (16) so angeordnet ist, dass sie mittels der Sperrklinke (12) relativ zum Stützarm (8) der Falle (2) verschwenkbar ist.