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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für einen Schaltschrank mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Aus der Praxis ist es bekannt, die Türen von Schaltschränken mit einer Verriegelungseinrichtung zu verschließen und extern am Schaltschrank einen Hauptschalter anzuordnen, der die Energieversorgung, insbesondere die Stromversorgung, für die Einbauten im Schaltschrank, insbesondere eine elektrische Schalteinrichtung, einschaltet und ausschaltet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit eines Schaltschranks zu verbessern.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Mit der beanspruchten Sicherheitstechnik, d.h. mit der Sicherheitseinrichtung und dem Sicherungsverfahren, kann die Sicherheit eines Schaltschranks mit wenig Aufwand wesentlich erhöht werden. Durch die Kopplung des Hauptschalters mit der Verriegelungseinrichtung, kann die Bedienung der Türe und der Zugang zu Innenraum des Schaltschranks von der Stellung des Hauptschalters abhängig gemacht werden. Insbesondere kann im normalen Betrieb ein Öffnen der Schaltschranktüre bei geschlossenem Hauptschalter und eingeschalteter Energieversorgung verhindert werden.
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Die Kopplung des Hauptschalters mit der Verriegelungseinrichtung kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt eine mechanische Kopplung, wobei es besonders günstig ist, wenn der Hauptschalter als Betätiger der Verriegelungseinrichtung wirkt und ausgebildet ist. Diese Ausführung zeichnet sich auch durch eine besonders hohe Bedien- und Betriebssicherheit aus.
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Die Sicherheitseinrichtung wird vom Hauptschalter und der gekoppelten Verriegelungseinrichtung gebildet. Die Sicherheitseinrichtung kann zudem eine Hemmeinrichtung aufweisen, die bei geöffneter Türe ein Schließen des Hauptschalters und ein Einschalten der Energieversorgung verhindert. Der Hauptschalter kann erst dann eingeschaltet werden, wenn die Türe geschlossen ist und hierdurch die Hemmeinrichtung deaktiviert wird. Für die Ausbildung der Hemmeinrichtung gibt es ebenfalls verschiedene konstruktive Möglichkeiten, wobei eine mechanische Variante mit einem durch die Türbewegung in Aktion gebrachten Auslöser bevorzugt wird.
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Die Sicherheitseinrichtung kann ferner eine Notentriegelung aufweisen, die in Sonderfällen ein Öffnen der Türe bei geschlossenem Hauptschalter ermöglicht. Hierzu kann ein besonderes Werkzeug oder eine andere besondere Einrichtung erforderlich sein. Dies ermöglicht in Störungsfällen oder anderen besonderen Situationen einen Zugang zu der Schalteinrichtung bei eingeschalteter Energieversorgung.
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Der Hauptschalter kann eine beliebige Kinematik haben. Vorzugsweise ist er als Drehschalter ausgebildet. Mittels eines Getriebes, z.B. eines Nockengetriebes, kann die drehende Schalterbewegung in eine geeignete Verriegelungsbewegung, vorzugsweise eine translatorische Verriegelungsbewegung, umgesetzt werden. Das Getriebe kann außerdem eine Rasteinrichtung für eine Funktionsstellung der Verriegelungseinrichtung und des gekoppelten Hauptschalters aufweisen. Dies kann z.B. die Öffnungsstellung sein, in der die Türe geöffnet und geschlossen werden kann und der Hauptschalter geöffnet bzw. die Energieversorgung abgeschaltet ist.
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Die Verriegelungseinrichtung weist Riegelelemente an der Einhausung und an der Türe auf, die bei der Betätigung und Verriegelung in formschlüssigen Sperreingriff miteinander gebracht werden. Hierbei führt eines der Riegelelemente eine bevorzugt translatorische Verriegelungsbewegung aus. Dieses betätigte Riegelelement ist mit dem Hauptschalter verbunden und wird von diesem direkt oder über das besagte Getriebe bewegt. Die Riegelelemente können mehrere sperrende und nicht sperrende Relativstellungen zueinander einnehmen. Dies kann eine Sperrstellung zum Einschalten der Energieversorgung bei geschlossener und verriegelter Türe und eine Öffnungsstellung zum Öffnen und Schließen der Türe bei abgeschalteter Energieversorgung sein. Ferner ist in der bevorzugten Ausführungsform auch eine Notentriegelungsstellung möglich, die in Sonderfällen das besagte Öffnen und Schließen der Türe bei eingeschalteter Energieversorgung ermöglicht. Für die Notentriegelungsstellung kann die Verriegelungseinrichtung einen Freilauf aufweisen, der das betätigte Riegelelement vom Hauptschalter entkoppelt und dessen eigenständige Bewegung mittels eines Werkzeugs oder dergleichen ermöglicht.
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Die Sicherheitseinrichtung kann einfach und kostengünstig ausgebildet sein. Insbesondere der sandwichartige und von mehreren Platinen gebildete Korpus ist kostengünstig. Zudem wird die Montage vereinfacht und verbilligt. Ein weiterer Vorteil ist die kleine Bauform, die einen Einsatz auch unter beengten Platzverhältnissen ermöglicht. Die Sicherheitseinrichtung kann für die Erstausrüstung eines Schaltschranks, aber auch für die Nachrüstung eingesetzt werden. Die Sicherheitseinrichtung ist außerdem für beliebige Schränke, Gehäuse oder sonstige Räumlichkeiten geeignet, die einen aus Sicherheitsgründen abzuschirmende internen Gefährdungsbereich und einen Zugang mit einer Türe, Klappe oder einem sonstigen Verschluss sowie einen von außen zugänglichen Hauptschalter oder sonstigen sicherheitsrelevanten Schalter für eine Energieversorgung oder dgl. aufweisen.
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In den Unteransprüchen sind weitere konstruktive Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht eines Schaltschranks mit einer Sicherheitseinrichtung,
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2: eine Draufsicht auf die Anordnung von 1,
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3: eine perspektivische Ansicht des Schaltschranks von 1 bei geöffneter Türe,
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4: eine Draufsicht auf die Anordnung von 3, mit einer Sicherheitseinrichtung,
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5 und 6: eine abgebrochene und vergrößerte perspektive Ansicht und Draufsicht der Sicherheitseinrichtung von 1 in einer Öffnungsstellung bei geschlossener Türe,
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7 und 8: die Anordnung von 5 und 6 bei geöffneter Tür
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9 und 10: eine abgebrochene und vergrößerte perspektive Ansicht und Draufsicht der Sicherheitseinrichtung von 1 in einer Sperrstellung,
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11 und 12: eine abgebrochene und vergrößerte perspektive Ansicht und Draufsicht der Sicherheitseinrichtung von 1 in einer Notentriegelungsstellung,
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13 und 14: die Verrieglungseinrichtung in der Öffnungsstellung in geschnittener Draufsicht und in Seitenansicht,
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15 und 16: die Anordnung von 13 und 14 in der Sperrstellung,
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17 und 18: die Anordnung von 13 und 14 in der Notentriegelungsstellung,
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19: ein als Stößel ausgebildetes Riegelelement,
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20: ein als Klaue ausgebildetes Riegelelement,
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21: ein Betätigungselement,
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22 bis 24: mehrere Platinen eines Sandwich-Korpus der Verriegelungseinrichtung,
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25 bis 28: eine Variante der Platinen eines Sandwich-Korpus der Verriegelungseinrichtung und
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29 bis 32: Varianten des Stößels und eines Riegelbeschlags in verschiedenen Ansichten.
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung (1) und ein Sicherungsverfahren für einen Schaltschrank (2). Die Erfindung betrifft auch einen Schaltschrank (2) mit einer solchen Sicherheitseinrichtung (1).
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Ein Schaltschrank (2) ist in 1 bis 4 beispielhaft und jeweils aufgebrochen mit Blick in seinen Innenraum dargestellt. Er besteht aus einer Einhausung (5) und mindestens einer beweglich gelagerten, vorzugsweise schwenkbaren Türe (4). Die Einhausung (5) kann ein kastenförmiges stationäres oder instationäres Gehäuse sein. Alternativ kann sie auch gemauert oder in sonstiger Weise ausgebildet sein. Der Schaltschrank kann z.B. auch als Springerwagen mit einem Kabelschlepp für einen darauf angeordneten Industrieroboter ausgebildet sein.
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Im Schaltschrank (2) ist eine Schalteinrichtung untergebracht, die mit einer Energieversorgung verbunden ist. Die Schalteinrichtung ist bevorzugt elektrisch ausgebildet und ist mit einer elektrischen Stromversorgung verbunden. Die Energie- bzw. Stromversorgung ist ihrerseits mit einem Hauptschalter (3) verbunden, der die Energie- bzw. Stromversorgung in seiner Schließstellung einschaltet und in seiner Öffnungsstellung ausschaltet.
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Der Hauptschalter (3) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Er ist in 2 und 6 schematisch angedeutet. In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen ist er als Drehschalter ausgebildet. Alternativ kann er als Schiebeschalter oder in anderer Weise ausgeführt sein. Der Hauptschalter (3) weist ein Bedienteil, z.B. einen Dreh- oder Schiebegriff, und eine elektrische Schalteinheit auf. Das Bedienteil ist extern bzw. außenseitig am Schaltschrank (2) angeordnet. Er ist bei geschlossener Türe (4) für einen Bediener von außen her erreichbar. Die elektrische Schalteinheit kann im Innenraum des Schaltschranks (2) geschützt untergebracht sein. Bei geschlossener Türe (4) ist sie von außen nicht zugänglich.
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Der Hauptschalter (3) ist vorzugsweise stationär und an der Einhausung (5) angeordnet. Er befindet sich in der Nähe der Türe (4), vorzugsweise in der Nähe des Türrandes, der der Türenlagerung gegenüber liegt. Alternativ kann der Hauptschalter (3) auch an der Türe (4), d.h. an deren Türflügel, angeordnet sein.
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Der Schaltschrank (2) weist eine Verriegelungseinrichtung (6) auf, mit der die Türe (4) in ihrer Schließstellung verriegelt und entriegelt werden kann. Der Hauptschalter (3) ist mit der Verriegelungseinrichtung (6) vorzugsweise mechanisch gekoppelt. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Hauptschalter (3) als Betätiger in der Verriegelungseinrichtung (6) ausgebildet. Die Schalterbewegungen werden dabei mechanisch auf die Verriegelungseinrichtung (6) übertragen und in eine Verriegelungsbewegung sowie gegebenenfalls auch eine Entriegelungsbewegung umgesetzt.
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Die mechanische Übertragung kann direkt oder mittelbar geschehen. Sie kann durch Schieben oder Ziehen erfolgen. Bei mittelbarer Übertragung kann ein Übertragungselement (12), z.B. ein Getriebe, ein Bowdenzug oder dgl., zwischengeschaltet sein.
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Alternativ ist eine andere Art der Kopplung, insbesondere eine signaltechnische Kopplung, von Hauptschalter (3) und Verriegelungseinrichtung (6) möglich, wobei die Verriegelungseinrichtung (6) einen eigenen Betätigungsantrieb aufweist, der in Abhängigkeit von der Hauptschalterstellung gesteuert wird.
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Die Verriegelungseinrichtung (6) ist im Innenraum des Schaltschranks (2) geschützt angeordnet. Sie kann dabei zwischen dem Bedienteil und der elektrischen Schalteinheit des Hauptschalters (3) angeordnet sein.
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Die Sicherheitseinrichtung (1) beinhaltet den Hauptschalter (3) und die Verriegelungseinrichtung (6) sowie gegebenenfalls weitere Komponenten. Durch die besagte Kopplung wird bei der Bedienung des Hauptschalters (3), insbesondere bei seiner Drehung, die Verriegelungseinrichtung (6) entsprechend betätigt. Bei Schließen des Hauptschalters (3) und Anschalten der Energieversorgung wird die geschlossene Türe (4) verriegelt. Bei Öffnen des Hauptschalters (3) und Abschalten der Energie- bzw. Stromversorgung wird die Türe (4) entriegelt und kann bedarfsweise von Hand oder automatisch geöffnet oder geschlossen werden.
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Die Sicherheitseinrichtung (1) kann ferner eine Hemmeinrichtung (8) aufweisen, die ein Schließen des Hauptschalters (3) bei geöffneter Türe (4) verhindert. Die Hemmeinrichtung (8) weist hierfür ein Blockiermittel (10) für die Verriegelungseinrichtung (6) und einen die Blockierwirkung aufhebenden Auslöser (9) auf. Bei einer Blockade der Verriegelungseinrichtung (6) wird auch der gekoppelte Hauptschalter (3) blockiert. Er kann erst dann bewegt und geschlossen werden, wenn die Blockade der Verriegelungseinrichtung (6) aufgehoben ist. Dies geschieht automatisch beim Schließen der Türe (4). Konstruktiv kann die Hemmeinrichtung (8) in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Nachfolgend wird hierzu ein Ausführungsbeispiel angegeben. Der Auslöser (9) ist hierbei an der Türe (4) angeordnet. Alternativ kann er auch an der Einhausung (5) angeordnet sein, insbesondere wenn der Hauptschalter (3) sich an der Türe (4) befindet.
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Die Sicherheitseinrichtung (1) kann ferner eine Notentriegelung (36) aufweisen, die ein Öffnen der Türe (4) bei geschlossenem Hauptschalter (3) ermöglicht. Die Notentriegelung kann alternativ entfallen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für die Notentriegelung (36) angegeben. Die Betätigung kann in Sonderfällen, insbesondere bei Störungen der Schalteinrichtung oder anderer Komponenten im oder am Schaltschrank (2) erfolgen. Die Notentriegelung (36) kann eine besondere Bedienung, insbesondere ein Werkzeug (42), erfordern.
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Bei der bevorzugten Ausbildung des Hauptschalters (3) als Drehschalter kann die Verriegelungseinrichtung (6) ein Getriebe (12) zur Umsetzung der drehenden Hauptschalterbewegung in eine geeignete Verriegelungsbewegung aufweisen. Dies ist bevorzugt eine translatorische Verriegelungsbewegung. Alternativ ist eine rotatorische Verriegelungsbewegung oder eine andere Kinematik, insbesondere auch eine Kombination von translatorischer und rotatorischer Verriegelungsbewegung möglich.
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Wenn der Hauptschalter (3) in einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform als Schiebeschalter ausgebildet ist, kann ein zwischengeschaltetes Getriebe entfallen, wobei die Schiebebewegung des Hauptschalters (3) direkt in eine translatorische Verriegelungsbewegung umgesetzt wird. In weiterer Abwandlung sind andere Kinematiken mit und ohne Getriebe (12) möglich.
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Die Verriegelungseinrichtung (6) weist mehrere Riegelelemente (13, 14) auf, die an der Einhausung (5) und an der Türe (4) angeordnet sind. Vorzugsweise sind zwei Riegelelemente (13, 14) vorhanden. Alternativ kann ihre Zahl auch größer als zwei sein und drei, vier oder mehr betragen. Bei der Betätigung der Verriegelungseinrichtung (6) durch den Hauptschalter (3) oder einen eigenen Betätigungsantrieb werden die Riegelelemente (13, 14) in formschlüssigen Sperreingriff miteinander gebracht. In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Hauptschalter (3) mit dem betätigbaren Riegelelement (13) verbunden. Dieses ist in einem Korpus (7) der Verriegelungseinrichtung (6) beweglich gelagert und führt die bevorzugt translatorische Verriegelungsbewegung aus.
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In den gezeigten Ausführungsformen des stationären Hauptschalters (3) sind auch der Korpus (7) und das betätigbare Riegelelement (13) stationär und an der Einhausung (5) angeordnet. Das andere Riegelelement (14) befindet sich dabei an der Türe (4). In einer alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform können sich der Hauptschalter (3) und der Korpus (7) mit dem betätigbaren Riegelelement (13) an der Türe (4) befinden, wobei das andere Riegelelement (14) an der Einhausung (5) und dabei vorzugsweise stationär angeordnet ist.
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Die Riegelelemente (13, 14) sind derart ausgebildet und relativ zueinander beweglich angeordnet, dass sie sperrende und nicht sperrende Relativstellungen einnehmen können. Dies ist einerseits eine Öffnungsstellung (39) der Sicherheitseinrichtung (1), in der die Verriegelungseinrichtung (6) und der Hauptschalter (3) geöffnet sind. 3 bis 7, 13 und 14 zeigen die Öffnungsstellung (39), in der die Türe (4) geöffnet und geschlossen werden kann. Die Hemmeinrichtung (8) wird in Abhängigkeit von den Türbewegungen betätigt, wobei bei geöffneter Türe (4) die erwähnte Blockadewirkung besteht und bei geschlossener Türe (4) die Blockade aufgehoben wird.
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Ferner ist eine Sperrstellung (40) der Sicherheitseinrichtung (1) vorhanden, in der die Verriegelungseinrichtung (6) verriegelt und der Hauptschalter (3) geschlossen ist. In der Sperrstellung (40) stehen die Riegelelemente (13, 14) in einem formschlüssigen Sperreingriff und verhindern ein Öffnen der Türe (4). Wenn eine Hemmeinrichtung (8) vorhanden ist, kann die Sperrstellung (40) nur bei geschlossener Türe (4) eingenommen werden. 9, 10, 15 und 16 zeigen die Sperrstellung (40).
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Die Sicherheitseinrichtung (1) kann gegebenenfalls auch die vorerwähnte Notentriegelungsstellung (41) einnehmen, in der ebenfalls die Türe (4) und die Verriegelungseinrichtung (6) entriegelt werden können.
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Dies erfolgt bei geschlossener Türe (4), wobei der Hauptschalter (3) in seiner Schließstellung bei angeschalteter Energie- bzw. Stromversorgung bleiben kann. 11, 12, 17 und 18 zeigen die Notentriegelungsstellung (41).
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Die Notentriegelung kann mit einem Werkzeug (42) erfolgen, wobei die Riegelelemente (13, 14) durch eine gegenseitige Relativbewegung aus dem Sperreingriff (40) miteinander gebracht werden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wirkt das von außen durch eine Öffnung im Schaltschrank (2) eingeführte Werkzeug (42) auf das betätigte Riegelelement (13) und bewegt dieses relativ zum anderen Riegelelement (14). Die Verriegelungseinrichtung (6) kann zum Zwecke der Notentriegelung einen Freilauf aufweisen, mit dem das betätigte Riegelelement (13) vom Hauptschalter (3) entkoppelt bzw. getrennt wird. Der Hauptschalter (3) kann dabei in der geschlossenen Stellung verbleiben. Er kann alternativ auch in die Öffnungsstellung bewegt werden, wobei die Energie- bzw. Stromversorgung abgeschaltet wird.
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In einer alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform kann das andere Riegelelement (14) mit dem Werkzeug (42) betätigt und relativ zum Riegelelement (13) bewegt werden, um den Sperreingriff (40) aufzuheben. Dies kann z.B. durch eine Biegeverformung eines Trägers des Riegelelement (14) erfolgen.
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Die Riegelelemente (13, 14) weisen Sperrkonturen (16, 28) auf, die in Sperrstellung (40) formschlüssig ineinander greifen und in Öffnungsstellung (39) sowie gegebenenfalls in Notentriegelungsstellung (41) voneinander lösbar sind. Für die Ausbildung, Anordnung und Funktion der Riegelelemente (13, 14) gibt es verschiedene Ausführungsmöglichkeiten.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das betätigbare und mit dem Hauptschalter (3) verbundene Riegelelement (13) als translatorisch verschiebbarer Stößel ausgebildet. Er kann als flaches und bandförmiges Blechteil ausgebildet sein. Alternativ ist eine andere Ausbildung, z.B. als Stange oder Rohr mit einem runden oder prismatischen Querschnitt möglich. Der Stößel (13) weist einen Schaft (15) auf, der sich längs seiner translatorischen und in 14 angedeuteten Verstellrichtung erstreckt. Die Sperrkontur (16) wird von einem Vorsprung gebildet, der vom Schaft (15) seitlich, vorzugsweise quer, absteht. 13 und 19 zeigen diese Ausbildung.
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Das betätigbare Riegelelement (13), insbesondere der Stößel weist an seinem einen, insbesondere vorderen Ende einen Mitnehmer (18) auf, der seitlich, insbesondere quer vom Schaft (15) absteht. Der Vorsprung (16) und der Mitnehmer (18) können quer zueinander ausgerichtet sein. Der Mitnehmer (18) kann mit der Hemmeinrichtung (8) zusammenwirken und kann auch für den Eingriff des Werkezugs (42) für die Notentriegelung (36) dienen.
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Das betätigbare Riegelelement (13), insbesondere der Stößel, weist an seinem anderen Ende (19) ein Stellmittel (20) auf, welches z.B. als axiale und verrundete Nocke ausgebildet ist. Auf das Stellmittel (20) wird nachfolgend näher eingegangen. Das betätigbare Riegelelement (13), insbesondere der Stößel, kann ferner ein Rückstellelement (21), insbesondere eine Feder aufweisen. Dieses ist z.B. auf dem Schaft (15) angeordnet und stützt sich an einem Bund ab, der seitlich vom Schaft (15) absteht und z.B. eine Federabstützung (22) bildet. Das Rückstellelement (21) drückt das Regelelement (13) in Richtung zum Hauptschalter (3).
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Das Riegelelement (13) wird in den gezeigten Ausführungsbeispielen bei der Verriegelungsbewegung geschoben. Dies kann z.B. durch eine einseitige und durch Federkraft zusammen gehaltene Push-Verbindung zwischen dem Hauptschalter (3) oder Betätigungselement (23) und dem betätigbaren Riegelelement (13) erfolgen. Alternativ kann das Riegelelement (13) in einer anderen Ausführung gegen Federkraft gezogen werden, z.B. durch einen Bowdenzug.
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Das andere und in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Türe (4) zugeordnete Riegelelement (14) ist als Stößelaufnahme ausgebildet, die einerseits beim Schließen der Türe über das betätigbare Riegelelement (13), insbesondere den Stößel, geschoben werden kann, wobei andererseits das betätigbare Riegelelement (13) bei der bevorzugt translatorischen Verriegelungsbewegung in die Stößelaufnahme (14) formschlüssig eintaucht. Die Stößelaufnahme (14) kann hierfür z.B. als Klaue (27) ausgebildet sein, die eine hinterschnittene Klauenöffnung (28) aufweist, welche die Sperrkontur bildet. Die Riegelelemente (13, 14) sind quer zueinander ausgerichtet. 5 und 20 zeigen diese Anordnung.
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Die Sperrkonturen (16, 28) sind aneinander angepasst. Die Höhe des ein- oder beidseitigen Vorsprungs (16) ist an die Höhe des größeren und hinterschnittenen Bereichs der Klauenöffnung (28) angepasst. Die Breite des Vorsprungs (16) ist dabei mindestens gleich, vorzugsweise größer als die Dicke der Stößelaufnahme (14), insbesondere der Klaue (27).
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Die Stößelaufnahme (14) kann ebenfalls als flaches und bandförmiges Blechteil ausgebildet sein. In der Sperrstellung (40) gemäß 9, 10, 15 und 16 verhindert der in der Klauenöffnung (28) seitlich eingetauchte Vorsprung (16) ein Öffnen der Türe (4).
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Das Riegelelement (14) kann an einem Montagebügel angeordnet sein und mit diesem zusammen einen Riegelbeschlag (37) bilden. Der L-förmige Montagebügel trägt einen oder mehrere, z.B. zwei Auslöser (9) der Hemmeinrichtung (8) und kann an der Türe (4) montiert sein. 5, 9, 7 und 20 zeigen diese Anordnung. Der oder die Auslöser (9) sind z.B. als Drücknasen ausgebildet. Sie sind über und/oder unter dem Riegelelement (14) angeordnet und stehen in ihrer Wirkrichtung ein Stück über das Riegelelement (14) vor. Der Auslöser (9) und das Riegelelement (14) können außerdem seitlich beabstandet sein.
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Die Verriegelungseinrichtung (6) weist einen Korpus (7) auf, der das gegebenenfalls vorhandene Getriebe (12) und das dem Hauptschalter (3) zugeordnete betätigbare Riegelelement (13) sowie die Hemmeinrichtung (8) und gegebenenfalls das Rückstellelement (21) aufnimmt und führt. Der Korpus (7) kann in beliebiger Weise, z.B. als kastenförmiges Gehäuse, ausgebildet sein. Der Korpus (7) ist an der Innenseite der Einhausung (5) angeordnet. Er befindet sich z.B. zwischen der Einhausung (5) und der elektrischen Schalteinheit des Hauptschalters (3). Der Korpus (7) wird von der Schalterwelle durchdrungen.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Korpus (7) als mehrlagiges Sandwich ausgebildet und wird von mehreren Platinen (29, 30, 31) gebildet, die fluchtend aneinander liegen und miteinander durch Schrauben oder auf andere geeigneter Weise verbunden sind. Vorzugsweise sind drei Platinen (29, 30, 31) vorhanden. Die Platinenzahl kann wahlweise kleiner oder größer sein, wobei sie z.B. zwei, drei, vier, fünf oder mehr beträgt. Die Platinen (29, 30, 31) können aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, bevorzugt Federstahl, bestehen.
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13 bis 18 zeigen die Verriegelungseinrichtung (6) mit dem Korpus (7) und den Riegelelementen (13, 14) sowie der Hemmeinrichtung (8) in den verschiedenen Funktionsstellungen (39, 40, 41) und in jeweils einer Seitenansicht und einer zugehörigen geschnittenen Draufsicht. In 22 bis 24 sind die Platinen (29, 30, 31) jeweils einzeln und in Seitenansicht dargestellt.
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In den Seitenansichten von 14, 16 und 18 ist jeweils die vordere Platine (29) weggelassen, wobei nur die mittlere Platinen (30) und die hintere Platine (31) dargestellt sind. 14 zeigt die Lage der Schnittlinie (XIII-XIII) für die zugehörige geschnittene Draufsicht von 13. Bei den anderen Darstellungen von 11 bis 14 liegen die Schnitte entsprechend. 3, 5, 7, 9 und 11 zeigen die andere Blickrichtung mit der mittleren Platine (30) des Korpus (7) ohne hintere Platine (31).
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Das betätigbare und für die Verriegelung translatorisch bewegliche Riegelelement (13) ist in oder an der mittleren Platine (30) angeordnet und geführt. In den anderen Richtungen kann die Führung durch die jeweils anliegende vordere und hintere Platine (29, 31) bewirkt werden.
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Die in 23 dargestellte Platine (30) weist eine hintere und z.B. im Wesentlichen kreisrunde Führungsöffnung (35) für das nachfolgend erläuterte Getriebe (12) sowie eine anschließende längsgerichtete und bis zum vorderen Platinenende reichende schlitzartige Führungsöffnung (35) für das Riegelelement (13) auf. Ferner sind im vorderen und in 23 rechten Platinenbereich eine Platinenöffnung (33) für das Rückstellelement (21) und eine weitere Platinenöffnung (34) für die Riegelelemente (13, 14) und deren Sperrkonturen (16, 28) angeordnet.
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Die Platinenöffnung (34) kann eine größere Höhe bzw. Weite als die Platinenöffnung (33) aufweisen. Wie 7, 9 und 13 bis 18 verdeutlichen, kann das betätigte Riegelelement (13) durch die schlitzartige Führungsöffnung (35) an der mittleren Platine (30) nach außen treten.
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Die hintere Platine (31) weist eine Durchgangsöffnung für die Drehachse (38) des Hauptschalters (3) bzw. des Getriebes (12) sowie ebenfalls in Sandwichlage fluchtende Platinenöffnungen (33, 34) auf. Diese Öffnungen sind durch massive Platinenstege von einander getrennt, so dass die Platine (31) eine hintere Begrenzung oder Führung für das betätigbare Riegelelement (13) in oder an der mittleren Platine (30) bildet.
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Die in 24 gezeigte vordere Platine (29) weist ebenfalls die rückwärtige Öffnung für die Drehachse (38) und die vorderen Platinenöffnungen (33, 34) auf, wobei die vordere Platinenöffnung (34) axial nach vorn offen ist, wobei hier ebenfalls einen schlitzartige Führungsöffnung (35) für den Mitnehmer (18) des betätigbaren Riegelelements (13) gebildet wird.
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Der hinteren Platine (31) ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen auch die Hemmeinrichtung (8) zugeordnet. Das Blockiermittel (10) ist hierbei als Federbügel ausgebildet, der sich im vorderen Platinenbereich über den oberen und unteren sowie vorderen Platinenrand erstreckt. Der Federbügel (10) kann z.B. durch einen partiellen Freischnitt an dem betroffenen Randbereich der Platine (31) gebildet werden. 22 zeigt diese Ausbildung.
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Der Federbügel (10) weist außerdem an seinem vorderen Rand einen Anschlag (11) auf, der in der Ruhe- oder Ausgangsstellung der Hemmeinrichtung (8) und des Blockiermittels (10) und bei geöffneter Türe (4) die Ausfahrbewegung des betätigbaren Riegelelements (13) blockiert. 7, 8, 13 und 13 zeigen diese Ruhe- oder Ausgangsstellung des nicht verformten bzw. ausgelenkten Blockiermittels (10). Der Anschlag (11) kann z.B. von einer am Platinenrand umgebogenen Sperrnase gebildet werden. Der Anschlag (11) übergreift dabei die mittlere Platine (30). Alternativ kann der Anschlag (11) als zusätzlich angebrachtes Element, z.B. eine Schraube oder Niete, ausgebildet sein, die nur in einem Bereich des Riegelelements (13) bzw. dessen Stößelende (17) angeordnet ist.
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Die hintere Platine (31) hat einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss. Die mittlere Platine (30) und die vordere Platine (29) sind ebenfalls im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Sie weisen dabei im vorderen Platinenbereich an der Ober- und Unterseite sowie an der Frontseite jeweils eine Ausnehmung (32) oder eine Ausklinkung auf, die z.B. mit der Lage und Form des Federbügels (10) korreliert. Die obere und/oder untere Ausnehmung (32) kann auch kürzer sein und der Größe des Auslösers (9) entsprechen, wie dies z.B. in 5, 7, 9 und 11 dargestellt ist.
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In Einbaustellung des Korpus (7) weist die vordere Platine (29) nach vorn zur Türe (4). Die vorderen Ausnehmungen (32) an der mittleren Platine (30) und gegebenenfalls der vorderen Platine (29) erlauben den Umgriff des Anschlags (11) in der nicht ausgelenkten Ruhestellung der Hemmeinrichtung (8) und des Federbügels (10) bei geöffneter Türe (4).
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Durch die obere und gegebenenfalls untere Ausnehmung (32) kann der an der schließenden Türe (4) montierte Auslöser (9) an der vorderen und mittleren Platine (29, 30) zur Betätigung der Hemmeinrichtung (8) vorbei greifen und gegen den Federbügel (10) drücken und diesen dabei verbiegen und auslenken. 6, 10, 12, 15 und 17 zeigen in der Draufsicht diese Auslenkstellung, in der die Blockadewirkung der Hemmeinrichtung (8) aufgehoben und der Anschlag (11) vom betätigbaren Riegelelement (13) entfernt ist.
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Das Getriebe (12) weist eine Rasteinrichtung (26) für eine Funktionsstellung der Verriegelungseinrichtung (6) auf. Dies kann insbesondere die in 3 bis 8, 13 und 14 gezeigte Öffnungsstellung (39) sein.
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Das Getriebe (12) ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen als Nockengetriebe ausgebildet und weist einen mit dem Hauptschalter (3) drehschlüssig verbundenes Betätigungsmittel (23) auf, welches mit dem betätigbaren Riegelelement (13) zusammenwirkt. Das Betätigungsmittel (23) ist z.B. als runde drehbare Stellscheibe ausgebildet, die über eine prismatische Zentralöffnung mit der Schalterwelle des Hauptschalters (3) drehschlüssig verbunden ist. Die Stellscheibe (23) ist z.B. ebenfalls als flaches Blechteil ausgebildet. Sie ist in der hinteren kreisrunden Führungsöffnung (35) der mittleren Platine (30) aufgenommen und geführt.
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Das Betätigungsmittel (23), insbesondere die drehbare Stellscheibe, weist eine umfangseitige Stellkontur (24) auf. Diese besitzt einen oder mehrere Vorsprünge und/oder Vertiefungen in radialer Richtung und dient zur Betätigung und Bewegung des Riegelelements (13) in Abhängigkeit von der Drehstellung der Stellscheibe (23). 5, 7, 9, 15, 16 und 21 zeigt die Scheibenausbildung und deren Funktion.
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Das Betätigungsmittel (23) und das betätigbare Riegelelement (13) weisen treibend und rastfähig zusammenwirkende Stellmittel (20, 25) auf. Diese sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen als die vorerwähnte Nocke (20) und eine angepasste randseitige, radiale Vertiefung (25) am Umfang der Stellscheibe (23) ausgebildet. In der Öffnungsstellung (39) werden die Stellmittel (20, 25) unter Einwirkung des Rückstellelements (21) in formschlüssigen Eingriff gebracht, wobei das Riegelelement (13) die linke Endstellung einnimmt. Durch die Stellmittel (20, 25) wird auch die vorerwähnte Rasteinrichtung (26) gebildet. Die Vertiefung (25) kann eine runde Wannenform und abgerundete Übergänge zum angrenzenden Scheibenrand aufweisen.
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Wie 3 bis 8, 13 und 14 verdeutlichen, sind die Sperrkonturen (16, 28) der Riegelelemente (13, 14) in der Öffnungsstellung (39) voneinander getrennt, so dass die Türe (4) geöffnet und geschlossen werden kann. Das türseitige Riegelelement (14) kann dabei mit dem engeren Teil der Klauenöffnung (28) ungehindert über den schmaleren Schaft (15) gleiten. Die Breite der Platinenöffnung (34) zumindest in der mittleren Platine (30) ist dabei in Verriegelungsrichtung oder Axialrichtung so groß, dass der Vorsprung (16) zwei oder drei verschiedene Stellungen relativ zu dem bei geschlossener Türe (4) eintauchenden Riegelelement (14) einnehmen kann. In der Öffnungsstellung (39) ist der Vorsprung (16) in Richtung zum Hauptschalter (3) distanziert und außer Eingriff mit dem türseitigen Riegelelement (14). In der Öffnungsstellung (39) schlägt der Mitnehmer (18) am Anschlag (11) der Hemmeinrichtung (8) an.
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Wenn die Türe geschlossen ist, drücken die Auslöser (9) das Blockiermittel (10), insbesondere den Federbügel, weg, wobei der Anschlag (11) vom betätigbaren Riegelelement (13) entfernt wird. Bei geschlossener Türe (4) kann nun der Hauptschalter (3) betätigt und gedreht werden, wobei die Rasteinrichtung (26) gelöst wird und die Stellscheibe (23) das betätigbare Riegelelement (13) nach vorn und gegen die Kraft des Rückstellelements (21) in die Sperrstellung (40) verschiebt. Die Sperrkonturen (16, 28) kommen dadurch in Eingriff. 9, 10, 15 und 16 zeigen diese Sperrstellung (40).
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In der Sperrstellung (40) ragt der Mitnehmer (18) axial ein Stück über die mittlere und vordere Platine (29, 30) vor, so dass ein Werkzeug (42) zur Notentriegelung durch eine geeignete Öffnung, z.B. in der Tür (4), eingeführt werden kann. Hierüber kann das betätigbare Riegelelement (13) noch ein Stück weiter in Axialrichtung und gegen die Kraft des Rückstellelement (21) geschoben werden, wodurch die in 11, 12, 17 und 18 gezeigte Notentriegelungsstellung (41) eingenommen wird, in der die Sperrkonturen (16, 28) wieder voneinander frei kommen und die Türe (4) geöffnet und geschlossen werden kann. Der Vorsprung (16) befindet sich dabei in seiner rechten Endstellung in der Platinenöffnung (34).
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Der vorerwähnte Freilauf für die Notentriegelung (36) kann durch eine einseitige und durch Federkraft zusammen gehaltene Push-Verbindung von Betätigungselement (23) und betätigbarem Riegelelement (13) gebildet werden.
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25 bis 32 zeigen Varianten der Verriegelungseinrichtung (6) und ihrer Komponenten.
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Eine Variante betrifft die Ausbildung des sandwichartigen Korpus (7) und der Platinen (29, 30, 31). Die hintere Platine (31) mit dem freigeschnittenen Federbügel (10) und dem Anschlag bzw. der Sperrnase (11) kann dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 22 entsprechen.
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Die in 26 gezeigte mittlere Platine (30) weicht von der ersten Ausführung von 23 ab. Sie hat einerseits am oberen und unteren Rand die vorerwähnte kürzere Ausnehmung (32) für den Auslöser (9), die im vorderen Eckbereich der Platine (30) angeordnet ist. Außerdem weist die mittlere Platine (30) am vorderen Rand eine Querleiste (43) auf. Diese steht von der Hauptebene der Platine (30) zur vorderen Platine (29) hin ab und ist z.B. als Randabkantung ausgebildet. 27 zeigt in der Draufsicht diese Anordnung. Die Querleiste ist im Biegebereich mit einer Ausnehmung versehen, die an die vordere schlitzartige Führungsöffnung (35) angrenzt und die den Mitnehmer (18) des betätigten Riegelelements (13) aufnimmt. Dabei bleibt am Außenrand der Querleiste (43) ein Steg stehen, welcher die Führungsöffnung (35) und die angrenzende Ausnehmung überbrückt und die Platine (30) versteift. Die mittlere Platine (30) hat ansonsten wie im ersten Ausführungsbeispiel am vorderen Rand eine Ausnehmung oder Verkürzung (32), die den Übergriff des Anschlags (11) ermöglicht. Die Hemmeinrichtung (8) kann dadurch die gleiche Funktion wie im ersten Ausführungsbeispiel haben.
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Die vordere Platine (29) gemäß 28 ist ebenfalls gegenüber der ersten Ausführungsform von 24 geändert. Die vordere schlitzartige Öffnung (35) ist entfallen, wodurch die Platinenöffnung (34) einen umlaufend geschlossenen Öffnungsrand hat. Die vordere Platine (29) ist außerdem in der Länge gegenüber der mittleren Platine (30) verkürzt, so dass die Querleiste (43) den vorderen Platinenrand und die dortige Ausnehmung (32) übergreifen kann. Außerdem kann der Mitnehmer (18) des betätigten Riegelelements (13) an diesem vorderen Rand der Platine (29) anschlagen. Hierdurch wird die Rückwärtsbewegung des Riegelelements (13) zum Betätigungselement (23) bzw. zum Hauptschalter (3) hin begrenzt. Das Rückstellelement (21) kann dadurch auch in dieser rückwärtigen Endstellung eine größere Spannkraft entwickeln.
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Eine weitere Abwandlung betrifft das betätigte Riegelelement (13), insbesondere den Stößel. Dieser weist gemäß der geklappten Darstellungen von 29 bis 31 eine andere Abstützung (22) für das Rückstellelement (21) auf. Sie wird bei dieser Variante durch eine Öffnung im Schaft (15) gebildet, durch die ein Stift oder ein anderes Anschlagteil für das Rückstellelement (21) gesteckt werden kann. Die Abstützung (22) kann außerdem näher am vorderen Ende (17) als bei der Ausführungsform von 19 angeordnet sein. Hierdurch kann in Verbindung mit dem vorerwähnten Anschlag des Mitnehmers (18) an der vorderen Platine (29) die Entspannungslänge des Rückstellelements (21) begrenzt werden.
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In 32 ist eine Variante des Riegelbeschlags (37) gegenüber der ersten Ausführung von 20 dargestellt. Das andere Riegelelement (14) ist in einer oder mehreren Achsen, insbesondere in der Höhe, verstellbar am Montagebügel des Riegelbeschlags (37) angeordnet. Die Verstellung kann z.B. über eine Langlochführung und Klemmschrauben erfolgen. Außerdem hat der Auslöser (9) eine Anschrägung oder Verrundung am Übergang von der Frontseite zur inneren Längsseite. Dies erleichtert ein Übergreifen der Ausnehmungen (32) an den Platinen (29, 30).
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Abwandlungen der gezeigten und betriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele und der genannten Abwandlungen beliebig miteinander kombiniert und auch ausgetauscht werden.
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Darüber hinaus sind weitere Abwandlungen möglich. Das Betätigungselement (23) des Getriebes (12) kann z.B. als Exzenterscheibe ausgebildet sein. Es kann alternativ statt der Vertiefung (25) auch einen einzelnen nockenartigen Vorsprung aufweisen. Ferner ist eine Variante mit einem Kurbeltrieb möglich, wobei ein Freilauf von einem Langloch gebildet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherheitseinrichtung
- 2
- Schaltschrank
- 3
- Hauptschalter
- 4
- Türe
- 5
- Einhausung
- 6
- Verriegelungseinrichtung
- 7
- Korpus
- 8
- Hemmeinrichtung
- 9
- Auslöser, Drücknase
- 10
- Blockiermittel, Federbügel
- 11
- Anschlag, Sperrnase
- 12
- Übertragungselement, Getriebe, Nockengetriebe
- 13
- Riegelelement, Stößel
- 14
- Riegelelement, Stößelaufnahme
- 15
- Schaft
- 16
- Sperrkontur, Vorsprung
- 17
- Stößelende vorn
- 18
- Mitnehmer
- 19
- Stößelende hinten
- 20
- Stellmittel, Nocke
- 21
- Rückstellelement, Feder
- 22
- Abstützung, Federabstützung
- 23
- Betätigungsmittel, Stellscheibe
- 24
- Stellkontur
- 25
- Stellmittel, Vertiefung
- 26
- Raste
- 27
- Klaue
- 28
- Sperrkontur, hinterschnittene Klauenöffnung
- 29
- Platine vorn
- 30
- Platine mittig
- 31
- Platine hinten
- 32
- Ausnehmung, Ausklinkung
- 33
- Öffnung, Platinenöffnung für Feder
- 34
- Öffnung, Platinenöffnung für Sperrkonturen
- 35
- Öffnung, Führungsöffnung
- 36
- Notentriegelung
- 37
- Riegelbeschlag
- 38
- Drehachse
- 39
- Funktionsstellung, Öffnungsstellung
- 40
- Funktionsstellung, Sperrstellung
- 41
- Funktionsstellung, Notentriegelungsstellung
- 42
- Werkzeug
- 43
- Querleiste, Abkantung
