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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung liegt im Allgemeinen im Bereich der Schlösser und
betrifft speziell Kombinationsschlösser, die manchmal als schlüssellose
Schlösser
bezeichnet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Schloss,
bei dem das Entriegeln durch aufeinanderfolgende Verschiebungen
eines Verschiebeelements erfolgt.
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Derartige
Schlösser
sind nützlich
als Vorhängeschlösser, Gepäckschlösser (z.B.
Koffer, Aktentaschen), für
Türen,
Fenster, Tresore, Schließfächer, Fahrräder und
dergleichen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Schloss, bei
dem das Entriegeln durch aufeinanderfolgende Verschiebungen eines
Verschiebeelements erfolgt.
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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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Ein
Kombinationsschloss, wie es in der Technik genannt wird, ist ein
Schloss, das die Verwendung eines Schlüssels zum Öffnen ausschließt. Ein Typ
derartiger Schlösser
umfasst eine einzelne Wählscheibe,
die mehrmals in verschiedene Richtungen zu drehen ist, um die richtige
Kombination zum Öffnen
zu erreichen. Ein weiterer Typ von Kombinationsschlössern umfasst
mehrere Wählscheiben,
die jeweils auf eine Position zu drehen sind, in der die richtige
Kombinationsnummer erreicht ist. Es gibt Kombinationsschlösser, bei
denen fakultativ statt Wählscheiben
eine Mehrzahl von Tasten bereitgestellt ist, die in einer richtigen
Reihenfolge zu drücken sind,
um die richtige Kombination zum Öffnen
zu erreichen. Der Code, der das Öffnen
des Schlosses ermöglicht,
wird manchmal als Kombinationscode oder als Öffnungscode bezeichnet.
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Die
oben beschriebenen Kombinationsschlösser haben mehrere Nachteile
gemeinsam. Wenn beispielsweise der Verriegelungsmechanismus in Reihe
angeordnet ist, d.h. um den Verriegelungsmechanismus etwas komplizierter
zu machen, umfasst er gewöhnlich
drei oder mehr Verriegelungsbaugruppen, die jeweils separat gehandhabt
werden. Diese Anordnung führt
dazu, dass jede Verriegelungsbaugruppe nach erfolgreichem Manipulieren auf
ihre Öffnungsposition
das Aufsperren einfacher macht. Selbst Kombinationsschlösser mit
einzelner Wählscheibe
umfassen drei oder mehr Verriegelungsbaugruppen, die nacheinander
gehandhabt werden, obwohl sie nur eine Verschiebescheibe umfassen.
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Noch
ein weiterer Nachteil der Schlösser
des oben beschriebenen Typs ist die mechanische Komplexität, die eine
Mehrzahl von Elementen erfordert, die jeweils für das Manipulieren einer einzelnen
Verriegelungsbaugruppe eines Verriegelungsmechanismus ausgelegt
sind. Darüber
hinaus erfordert ein in Reihe angeordneter Verriegelungsmechanismus auch
mehr Zeit zum Öffnen.
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Außerdem bleibt
das Schloss bei einigen Kombinationsschlössern, selbst wenn es geschlossen
ist (der Bügel
in seine Öffnung
im Vorhängeschloss
eingeführt
ist oder die Tür
eines Tresors geschlossen ist), bis zur formschlüssigen Verschiebung von wenigstens
einem seiner Verschiebeelemente entriegelt.
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Darüber hinaus
ist bei den meisten Schlössern
zum Erreichen der Manipulation des Schlosses der Sichtkontakt mit
ihm erforderlich. Offensichtlich kann eine derartige Voraussetzung
für Blinde
oder in dunklen Verhältnissen
problematisch sein. Außerdem
könnte
es in vielen Situationen erforderlich sein, dass sich ein Schloss
mit nur einer Hand manipulieren lässt. Derartige Schlösser sind
besonders für Körperbehinderte
usw. geeignet. Viele andere Schlosstypen, insbesondere Sicherheitsschlösser, sind
elektrisch oder elektronisch betätigt
und haben daher offensichtliche Nachteile.
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Bekannte
Kombinations- oder schlüssellose Schlösser werden
z.B. in den US-Patenten
Nr. 2.049.983, Nr. 2.830.447, Nr. 2.931.204, Nr. 4.476.698, Nr.
4.733.548, Nr. 5.109.684 und Nr. 5.267.460 beschrieben. Man ist
aber der Ansicht, dass keines dieser Patente eine ausreichende Lösung für die oben
erwähnten
Nachteile bereitstellt. US-Patent Nr. 2.491.779 offenbart ein Kombinationsschloss,
das vier Betätigungsstifte
verschiedener Länge
umfasst, die jeweils die Aufgabe haben, nacheinander mit einem enstprechenden
Hebel der vier Scheiben in Eingriff zu kommen. Eine Stellplatte
verschiebt jeweils nur einen der Hebel, so dass sie die Winkelverschiebung
jeweils einer einzelnen Scheibe in dem Maße von jeweils einer Kerbe
beinhaltet.
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US-Patent
Nr. 6.298.694 B1 desselben Erfinders wie der vorliegenden Erfindung
offenbart ein verbessertes Kombinationsschloss, das sich von den oben
beschriebenen Schlössern
darin unterscheidet, dass es ferner ein einzelnes Verschiebeelement
umfasst, wobei der Öffnungscode
durch eine Reihe aufeinanderfolgender ebener Verschiebungen eines
einzelnen Verschiebeelements in einem so genannten X-Y-Muster erhalten
wird. Dieses Schloss ist mit einem Gehäuse, wenigstens einer drehbar
in dem Gehäuse
gelagerten Verriegelungsbaugruppe, einem Verriegelungselement, das
zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position
winkelverschiebbar ist, und einem Rückstellmechanismus versehen,
der bei Verschiebung eines Schlossriegels betätigt werden kann.
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Das
von dem oben genannten Patent dargelegte Konzept stellt zwar einen
Durchbruch auf seinem Gebiet dar und hat gegenüber Kombinationsschlössern vom
Stand der Technik viele Vorteile, es hat aber trotzdem mehrere Mängel, insbesondere bezüglich seiner
Gestaltung und Montage. Beispielsweise umfasst das offenbarte Schloss
wenigstens zwei koaxial angeordnete drehbare Verriegelungsbaugruppen,
die jeweils ein mit Zähnen
versehenes Rad, eine Verriegelungsscheibe und ein Rückstellelement
in Reihe angeordnet umfassen, wodurch das Gehäuse des Schlosses eine beträchtliche
Größe erhält, weshalb
es sich nicht zur Verwendung bei beschränktem Raum eignet.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kombinationsschlossmechanismus
bereitzustellen, bei dem die oben genannten Nachteile wesentlich
verringert oder überwunden
wurden und der das leichte Manipulieren des Schlosses mit nur einer
Hand und ohne Sichtkontakt mit dem Schloss ermöglicht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kombinationsschloss
gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein Kombinationsschloss vor, das ein
eben verschiebbares einzelnes Verschiebeelement umfasst und bei
dem kein Sichtkontakt mit dem Schloss erforderlich ist, um es zu
manipulieren, weshalb das Schloss auch von Personen mit begrenzten
Fähigkeiten,
z.B. kleinen Kindern, Behinderten (z.B. Blinde, Amputierte oder
anderweitig Behinderte), betätigt
werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Kombinationsschloss vorgesehen, das Folgendes umfasst:
ein
Gehäuse,
einen Schlossriegel, wobei wenigstens ein Schenkelabschnitt in das
Gehäuse
verläuft
und mit einer Verriegelungssperre ausgebildet ist, und eine Schlosszuhaltung
zum Sperren der genannten Verriegelungssperre;
wenigstens eine
Verriegelungsbaugruppe, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist; wobei jede
Verriegelungsbaugruppe ein Scheibenelement umfasst, das mit einer
Randaussparung, einem mit Nockenzähnen ausgebildeten Nockenrad
und einem Rückstellnocken
ausgebildet ist;
ein Verriegelungselement, das mit wenigstens
einem Arretierungsansatz ausgebildet ist, der jeweils einem Scheibenelement
entspricht, wobei das Verriegelungselement winkelverschiebbar ist
zwischen einer entriegelten Position, in der der wenigstens eine
bzw. jeder Arretierungsansatz in der Randaussparung des entsprechenden
Scheibenelements in Eingriff ist und wobei die Schlosszuhaltung
außer
Eingriff mit dem Schlossriegel ist; und einer verriegelten Position,
in der wenigstens einer der Arretierungsansätze außer Eingriff mit der entsprechenden
Randaussparung ist, wobei die Schlosszuhaltung den Schlossriegel sperrt;
einen
Rückstellmechanismus,
der einen Hebel zum Ausüben
von Kraft auf den Rückstellnocken
von der wenigstens einen bzw. jeder Verriegelungsbaugruppe umfasst,
um dadurch das assoziierte Scheibenelement in eine Rückstellposition
zu drehen;
ein Verschiebeelement, das wenigstens einen Stößel aufweist,
der jedem Nockenrad entspricht und in dem Gehäuse eben verschiebbar ist;
wobei
die Anordnung dergestalt ist, dass auf vorbestimmte aufeinanderfolgende
Verschiebungen des Verschiebeelements hin, die einem Kombinationscode
des Schlosses entsprechen, der wenigstens eine Stößel auf
die Nockenzähne
eines jeweiligen Nockenrads trifft, was entsprechende nachfolgende Winkelverschiebung
der wenigstens einen bzw. jeder Verriegelungsbaugruppe in eine Position
beinhaltet, in der die Randaussparungen jeweils entsprechenden Arretierungsansätzen gegenüberliegen,
wodurch sich das Verriegelungselement in die entriegelte Position
verschieben kann.
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Nach
einer ersten Anwendung eines Kombinationsschlosses gemäß der vorliegenden
Erfindung sind wenigstens zwei Verriegelungsbaugruppen vorgesehen,
die eben in dem Gehäuse
um eine zentrale Achse davon angeordnet sind und wobei das Verriegelungselement
um die zentrale Achse winkelverschiebbar ist.
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Nach
einer zweiten Anwendung umfasst das Schloss wenigstens zwei Verriegelungsbaugruppen, die
koaxial in dem Gehäuse
angeordnet sind, wobei das Verriegelungselement die Form eines Hebels hat,
der eine entsprechende Zahl von Arretierungsansätzen umfasst und zwischen der
verriegelten und der unverriegelten Position drehverschiebbar ist. Nach
einer spezifischen Ausgestaltung fluchten in der entriegelten Position
die Randaussparungen axial und ferner fluchten die Arretierungsansätze des Verriegelungselements
axial.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schlosszuhaltung an das
Verriegelungselement angelenkt, wobei das Verschieben des Verriegelungselements
in seine entriegelte Position das Verschieben der Schlosszuhaltung
durch Ziehen des Schlossriegels außer Eingriff mit der Verriegelungssperre
des Schlossriegels ermöglicht
und wobei das Verschieben des Verriegelungselements in seine verriegelte
Position entsprechendes Verschieben der Schlosszuhaltung in Eingriff
mit der genannten Verriegelungssperre beinhaltet.
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Nach
einer spezifischen Ausführung
ist die Schlosszuhaltung ein mit wenigstens einem Sperrenrastabschnitt
ausgebildeter Stab; wobei der Sperrenrastabschnitt in der verriegelten
Position mit der Verriegelungssperre in Eingriff ist und dadurch
den Schlossriegel arretiert und wobei ferner auf den Schlossriegel
ausgeübte
axiale Zugkraft ein Verschieben der Schlosszuhaltung in Eingriff
mit dem Gehäuse
beinhaltet, wodurch die genannte axiale Zugkraft die Schlosszuhaltung
in dem Gehäuse
in der verriegelten Position verkeilt, so dass die Axialkraft nicht
auf das Verriegelungselement und die wenigstens eine Verriegelungsbaugruppe übertragen wird.
Nach einer besonderen Ausgestaltung sind die Schlosszuhaltung und
das Gehäuse
jeweils mit einem gezahnten Abschnitt ausgebildet, wodurch das Ineingriffkommen
der gezahnten Abschnitte das Verkeilen der Schlosszuhaltung in der
verriegelten Position beinhaltet.
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Das
Kombinationsschloss gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Typ mit vorprogrammierter Kombination sein, bei
dem das Nockenrad und der Rückstellnocken
mit dem Scheibenelement einstückig
sind. Alternativ kann die Kombination individuell eingestellt werden,
so dass sie alle beliebigen praktischen sequentiellen aufeinanderfolgenden
Verschiebungen des Verschiebeelements aufweisen kann. Dementsprechend
ist wenigstens das Nockenrad axial von dem Scheibenelement abnehmbar,
wodurch es winkelverschoben werden kann, um eine von einer Mehrzahl
von Winkelpositionen voreinzustellen, wodurch der Kombinationscode
des Schlosses auf jede beliebige individuelle Kombination geändert werden
kann.
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Nach
einer speziellen Ausführung
umfasst das Nockenrad ein zentrales sternartiges Element, das mit
einer Mehrzahl von Spitzen ausgebildet ist, wobei jede Spitze eine
Nockenfläche
hat, die von einem Stößel des
Verschiebeelements gleitend in Eingriff genommen werden kann. Zum
Vergrößern der Zahl
von Kombinationen umfasst das Nockenrad ferner eine kreisförmige Anordnung
von Nockenelementen, die neben dem Umfang des Nockenrads angeordnet
sind, wobei jedes Nockenelement eine Nockenfläche umfasst, die von einem
Stößel des
Verschiebeelements gleitend in Eingriff genommen werden kann.
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Das
Verschiebeelement kann jede beliebige Anzahl von Stößeln umfassen,
die mit den Spitzen des Nockenrads in Eingriff gebracht werden können. Nach
einer speziellen Ausführung
sind je Nockenrad drei Stößel zur
Kooperation in Verbindung damit vorgesehen. Nach einer spezifischen
Ausführung
haben die Stößel die
Form von aus dem Verschiebeelement vorspringenden Stiften.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Rückstellen
des Kombinationscodes, d.h. das Einstellen einer individuellen Kombination,
leicht gemacht, indem das Scheibenelement wenigstens einer Verriegelungsbaugruppe
außer
Eingriff mit seinem assoziierten Nockenrad gebracht wird, das Nockenrad
winkelverschoben wird und wieder mit dem Scheibenelement in Eingriff
gebracht wird. Das Außereingriffbringen
der Scheibenelemente von ihrem assoziierten Nockenrad wird durch
axiale Trennung dazwischen durchgeführt. Eine derartige axiale
Trennung wird durch ein Trennelement erreicht, das mit einer oder
mehreren geneigten Flächen
ausgebildet ist und im Gehäuse
drehbar ist. Ein entsprechendes Element, das zum Bewegen über die
genannten schiefen Flächen
eingesetzt ist, übt
Axialkraft auf die Verriegelungsbaugruppen aus, um die Scheibenelemente
dadurch von ihrem assoziierten Nockenrad zu trennen.
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Gemäß der ersten
Anwendung der Erfindung, bei der die Verriegelungsbaugruppen in
einer ebenen Gestaltung angeordnet sind, ist jedes Scheibenelement
gegen den Eingriff mit seinem zugeordneten Nockenrad vorgespannt,
wobei das genannte entsprechende Element das Verriegelungselement ist
und wobei die axiale Verschiebung davon die genannte Trennung zur
Folge hat. Gemäß der zweiten Anwendung
der Erfindung, bei der die Verriegelungsbaugruppen koaxial im Gehäuse aufgenommen
sind, ist das entsprechende Element ein Sitzelement zum Ausüben von
Axialkraft gegen ein mit jeder Verriegelungsbaugruppe assoziiertes
Verbindungselement, wobei das Ausüben die Axialverschiebung nur
des Scheibenelements oder des Nockenrads jeder Verriegelungsbaugruppe
gegen die axiale Vorspannwirkung eines Vorspannelements beinhaltet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Um
die Erfindung zu verstehen und zu sehen, wie sie in der Praxis ausgeführt werden
kann, werden nun einige Ausgestaltungen mittels ausschließlich nicht begrenzender
Beispiele in Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben, wobei
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1 eine
teilweise im Schnitt dargestellte isometrische Ansicht eines Vorhängeschlosses
gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
auseinandergezogene isometrische Darstellung des in 1 zu
sehenden Vorhängeschlosses
ist;
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3 eine
isometrische Darstellung des in 2 zu sehenden
Schlosses nach Entfernen mehrerer Komponenten davon ist, wobei das
Schloss in einer so genannten verriegelten Position ist;
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4 eine
Darstellung ähnlich 3 ist,
wobei der Verriegelungsmechanismus in einer so genannten entriegelten
Position ist, das Schloss aber noch geschlossen ist;
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5A und 5B den
Verriegelungsmechanismus in einer verriegelten Position wie in 3 illustrieren,
wobei 5B ein versuchtes Aufbrechen des
Schlosses illustriert;
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6A und 6B das
Schloss in zwei aufeinanderfolgenden Schritten beim Öffnen des Schlosses
illustrieren;
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7A und 7B isometrische
Draufsichten des Stellmechanismus des Schlosses in zwei aufeinanderfolgenden
Positionen sind;
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8A bis 8F Draufsichten
sind, die das Verschiebeelement und eines der Nockenräder in überlagerter
Beziehung in einer Reihe aufeinanderfolgender Manipulationsverschiebungen
illustrieren;
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9A bis 9C isometrische
Darstellungen von unten sind, die aufeinanderfolgende Positionen
des Verriegelungselements und der Verriegelungsbaugruppen illustrieren;
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10A bis 10C isometrische
Darstellungen von unten sind, die den Rückstellmechanismus in aufeinanderfolgenden
Positionen eines Rückstellvorgangs
illustrieren;
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11 eine
auseinandergezogene isometrische Darstellung eines Vorhängeschlosses
gemäß einer
Modifikation der Erfindung ist;
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12A bis 12C aufeinanderfolgende Schritte
zum individuellen Einstellen des Verriegelungscodes eines Schlosses
gemäß der Ausgestaltung
von 11 illustrieren;
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13A bis 13C Schnittdarstellungen entlang
Linie XIIV-XIIV in den Figuren 12A und 11C sind, die aufeinanderfolgende Positionen
des Verriegelungsmechanismus während
des individuellen Einstellens des Verriegelungscodes des Schlosses
illustrieren;
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14A bis 14C isometrische
Darstellungen eines Vorhängeschlosses
gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in verriegelter, entriegelter
aber geschlossener bzw. offener Position sind;
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15 eine
auseinandergezogene isometrische Darstellung eines Vorhängeschlosses
gemäß einer
anderen Anwendung der Erfindung ist;
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16 eine
isometrische teilweise zusammengebaute und teilweise auseinandergezogene Darstellung
des Schlosses von 15 ist;
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17 eine
auseinandergezogene isometrische Darstellung des Schlosses von 16 nach Abnehmen
der oberen Abdeckung ist und
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18 eine
isometrische Darstellung von unten einer Verriegelungsbaugruppe
des in 16 illustrierten Schlosses ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
der folgenden Beschreibung in Bezug auf die angehängten Zeichnungen
ist die illustrierte Ausgestaltung ein Vorhängeschloss. Es versteht sich aber,
dass das Schloss stattdessen auch ein so genanntes Fahrradkettenschloss,
ein eingebautes Schloss, bei dem das Gehäuse an einer Tür oder einem
Rahmenelement angeschraubt ist (oder an einen Teil eines Koffers,
z.B. eines Aktenkoffers usw.), ein Feuerwaffensicherheitsschloss
usw. sein kann.
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In 1 und 2,
auf die zunächst
Bezug genommen wird, ist ein allgemein mit 20 bezeichnetes
Vorhängeschloss
dargestellt, das ein Gehäuse 22 umfasst,
das mit einer oberen Wand 24, einer unteren Wand 26 und
einer Umfangswand 28 ausgebildet ist, die sicher zusammengebaut
sind. Ein U-förmiger Bügel 30 umfasst
einen kurzen Schenkel und einen langen Schenkel 31, die
beide durch die obere Wand 32 in das Gehäuse aufgenommen
werden können, wobei
wenigstens der lange Schenkel 31 des Bügels durch einen manipulationssicheren
Schutzzylinder 34 befestigt ist, der ein gleichförmiger Zylinder (1)
sein kann oder aus zwei Hälften 34A und 34B (2)
aufgebaut sein kann.
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Ein
mit Fingern greifbares Verschiebestück 38 ist über die
obere Wand 24 in einem kreuzartigen Muster verschiebbar,
d.h. einem X-Y-artigen Muster, wie im Folgenden offensichtlich wird.
Die obere Wand 24 ist mit einer X-artigen Öffnung 44 ausgebildet, durch
die ein Verschiebeknopf 134 vorragt. Die obere Wand 24 ist
auch mit Ausrichtungszeichen versehen, die im vorliegenden Beispiel
Ziffern von 1 bis 0 sind. Anstelle von Ziffern können aber auch andere Zeichen,
z.B. Buchstaben, Symbole, Braillezeichen, bereitgestellt sein oder
es kann überhaupt
keine Anzeige vorliegen.
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Die
untere Wand 26 des Gehäuses 22 ist
mit einem zentralen Trägerzapfen 50 und
vier eben angeordneten Tragzapfen 52 ausgebildet. Ein kreuzartiges
Verriegelungselement 56 ist am zentralen Trägerzapfen 50 schwenkbar
gelagert, wobei das genannte Verriegelungselement 56 vier
Arme mit einem Arretierungsansatz 58 am Ende eines jeden
von ihnen umfasst, die im Wesentlichen tangential verlaufen und
sich in einer Position befinden, in der sie einander „jagen", d.h. die gleiche
Ausrichtung haben. Verriegelungselement 56 ist auch mit
einem Zuhaltungseingriffszapfen 62 ausgebildet. Verriegelungselement 56 wird
von Feder 57 zur Drehung im Uhrzeigersinn, d.h. in einer
dem Arretierungsansatz 58 entsprechenden Richtung, vorgespannt.
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Auf
jedem der eben angeordneten Tragzapfen 52 ist eine allgemein
mit 66 bezeichnete Verriegelungsbaugruppe drehbar gelagert,
die jeweils ein mit einer Randaussparung 72 (nur in einigen
von ihnen zu sehen) ausgebildetes unterstes Scheibenelement 70,
einen zwischenliegenden Rückstellnocken 76 (der
gemäß der speziellen
Ausgestaltung eine tropfenähnliche
Form hat) und ein oberstes Nockenrad 80, das mit einer
Mehrzahl von Nockenzähnen 82 ausgebildet
ist, umfassen, wie im Nachstehenden mit Bezug auf die folgenden
Zeichnungen ausführlicher erläutert wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Verriegelungsbaugruppe 66 ein Einzelteil, d.h.
das Scheibenelement 70 ist mit dem Nockenrad und dem Rückstellnocken
einstöckig
ausgebildet. Gemäß einer
anderen Ausgestaltung, wie im Folgenden mit Bezug auf die 11 bis 13 beschrieben wird, können diese Komponenten aber
auch voneinander trennbar sein.
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Ebenfalls
am zentralen Trägerzapfen 50 ist ein
sternartiges Rückstellelement 88 gelagert,
das mit vier Armen 90 ausgebildet ist, die jeweils an ihrem Ende
mit einer flachen Nockenanlagefläche 94 ausgebildet
sind.
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Ein
Rückstellhebel 98 ist
an einem Ende davon schwenkbar mit einem Versatzstift 100 verbunden,
der vom Rückstellelement 88 vorspringt,
und an einem entgegengesetzten Ende davon befindet sich ein vorspringender
Zapfen 106, der gleitend und schwenkbar in Aufnahme 104 aufgenommen
ist, die an der unteren Wand 26 des Gehäuse ausgebildet ist. Über den
Tragstiften 50 und 52 ist ein Führungsbahnelement 110 feststehend positioniert,
das mit einer Mehrzahl von Aussparungen 114 und 116 ausgebildet
ist, die einander im rechten Winkel durchqueren (um der X-Y-Ausrichtung
der Öffnung 44 der
vorderen Wand 23 zu entsprechen). Das Führungsbahnelement 110 kann
anderweitig im Gehäuse
befestigt sein, z.B. durch geeignete Vorsprünge von der vorderen Wand 24 oder
von den Seitenwänden.
Ferner ist zu beachten, dass das Führungsbahnelement 110 vier
nach oben vorspringende Bolzen 118 umfasst.
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Über dem
Führungsbahnelement 110 ist
ein Verschiebeelement 120 in Form einer Platte gleitfähig angeordnet,
die mit vier kreuzartigen Aussparungen 124 ausgebildet
ist, die jeweils einen entsprechenden Bolzen 118 des Führungsbahnelements 110 gleitend
aufnehmen, um dadurch sicherzustellen, dass das Verschiebeelement 120 nur
in einer X-Y-Ausrichtung
verschiebbar ist. Vom Verschiebeelement 120 springen vier
gleich angeordnete Stößelsätze in Form
von drei Stößelstiften 130 abwärts vor, die
für den
Eingriff mit Nockenzähnen 82 des
Nockenrads 80 geeignet sind, wie im Folgenden noch offensichtlich
werden wird.
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Vom
Verschiebeelement 120 springt zentral ein Verschiebeknopf 134 vor,
der durch Öffnung 44 verläuft und
mit dem mit Fingern greifbaren Verschiebeknopf 38 in Eingriff
gebracht werden kann.
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Eine
Schlosszuhaltung 140 hat die Form eines massiven Elements,
das gleitend an einem oberen Abschnitt des Gehäuses neben der oberen Wand 32 aufgenommen
ist, wobei die genannte Schlosszuhaltung mit zwei Sperrenrastvorsprüngen 144 und 146 für den Eingriff
mit Verriegelungssperre 150 bzw. 152 des Bügels 30 ausgebildet
ist. Die Zuhaltung wird von zwei Ständern 141 seitlich
gleitfähig
in dem Gehäuse
gehalten, obwohl sie auch einen gewissen Grad an Verschiebung in
Querrichtung, d.h. in Richtung auf die obere Wand 32, aufweist.
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Eine
Oberseitenfläche 156 der
Zuhaltung 140 ist für
einen Zweck, der im Folgenden noch offensichtlich werden wird, in
einem entsprechenden Element wie der gezahnten Innenfläche 160 der
oberen Wand 32 gezahnt. Die Schlosszuhaltung 140 ist durch
den aus dem Verriegelungselement vorspringenden Zuhaltungseingriffszapfen 62,
das gleitend und schwenkbar in Aufnahme 166 der Schlosszuhaltung 140 aufgenommen
ist, gelenkig mit dem Verriegelungselement 56 verbunden.
Die Schlosszuhaltung 140 wird normalerweise mittels einer
Schraubenfeder 170, die an einem Ösenhaken 172 an der Schlosszuhaltung 140 und
an einem im Gehäuse ausgebildeten
geeigneten Federhaken 174 eingehängt ist, in eine Abwärtsposition,
außer
Eingriff mit der gezahnten Innenfläche 160 des Gehäuses, vorgespannt.
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In 3,
auf die jetzt Bezug genommen wird, ist das Schloss in einer verriegelten
Position dargestellt, d.h. in der der Bügel 30 arretiert ist
und nicht aus dem Gehäuse
herausgezogen werden kann. In dieser Position sind alle Arretierungsansätze 58 des
Verriegelungselements 56 nicht mit ihren entsprechenden
Randaussparungen 72 der Scheibenelemente 70 in
Eingriff, obwohl einer, zwei oder drei der Arretierungsansätze 58 in
einem Schritt vor dem, der das Entriegeln des Verriegelungsmechanismus beinhaltet,
gegenüber
ihren entsprechenden Randaussparungen 72 positioniert sein
können.
In der verriegelten Position von 3 ist das
Verriegelungselement 56 an einer Winkelverschiebung im
Uhrzeigersinn, d.h. zum Einrasten der Ansätze 58 in den Randaussparungen 72,
gehindert und die Schlosszuhaltung 140 bleibt daher in
ihrer am weitesten links liegenden Position, wodurch Sperrenrastabschnitte 144 und 146 in
entsprechenden Verriegelungssperren 150 bzw. 152 des
Bügels 30 eingerastet
bleiben, was das Öffnen
des Schlosses, nämlich
die Verschiebung des Bügels,
verhindert.
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In
der Position, auf die in 4 Bezug genommen wird, ist das
Schloss 20 in seiner entriegelten Position aber noch nicht
offen, d.h. der Bügel 30 bleibt
in seiner Position im Gehäuse.
In dieser Position sind alle Ansätze 58 des
Verriegelungselements 56 in ihren jeweiligen Randaussparungen 72 an
den Scheibenelementen 70 aufgenommen, wodurch sich das
Verriegelungselement 56 unter Vorspannwirkung der Schraubenfeder 57 (2)
im Uhrzeigersinn gedreht hat, um das Einrasten der Ansätze 58 in
die jeweilige Randaussparung 72 zu erleichtern. Nur in dieser
Position kann die Schlosszuhaltung 140 unter ziehendem
Einfluss des Bügels 30 in
Richtung von Pfeil 192 nach rechts in Richtung des Pfeils 190 verschoben
werden. Dies erhält
man dadurch, dass geneigte Oberflächen 194 von Verriegelungssperren 150 bzw. 152 des
Bügels 30 Axialkraft
auf entsprechend geneigte Oberflächen 198 der
Sperrenrastabschnitte 144 und 146 der Schlosszuhaltung 140 in
einer von Pfeil 190 dargestellten axialen Richtung ausüben.
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Die
Anordnung ist also dergestalt, dass das Schloss in einer entriegelten
Position, wie in 4, sein kann, obwohl die Schlosszuhaltung 140 und
der Bügel 30 ihre
Position noch nicht ändern
und das Schloss geschlossen bleibt. Diese Anordnung wird erreicht,
indem sichergestellt wird, dass, wenn das Verriegelungselement 56 in
seine offene Position verschoben wird, dies nicht unbedingt die
entsprechende Verschiebung der Schlosszuhaltung 140 in
ihre offene Position beinhaltet. Dies wird erreicht, indem die Aussparung 166 (der
Schlosszuhaltung) so ausgestaltet wird, dass die Verschiebung des
Zuhaltungseingriffszapfens 62 keine entsprechende Verschiebung
der Schlosszuhaltung 140 notwendig macht.
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5A und 5B illustrieren
das Schloss gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer verriegelten Position und bei einem Versuch,
das Schloss aufzubrechen (5B), während es
sich in dieser Position befindet. Zur deutlicheren Darstellung ist
nur eine Verriegelungsbaugruppe dargestellt und auch einige anderen
Elemente wurden entfernt.
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In 5A ist
das Schloss 20 in einer verriegelten Position, d.h. wenigstens
einer der Verriegelungsansätze 58 verläuft in Bezug
auf seine entsprechende Randaussparung 72 von Scheibenelement 70 versetzt,
wodurch keine Verschiebung von Verriegelungselement 56 im Uhrzeigersinn
zugelassen wird, d.h. der Verriegelungsmechanismus wird nicht in
eine offene Position verschoben, um eine entsprechende Verschiebung
der Schlosszuhaltung 140 zum Ausrasten aus dem Bügel 30 zuzulassen.
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Wie
im vergrößerten Teil
von 5A illustriert wird, der ein Aufriss dieses Teils
ist, sind entsprechende gezahnte Abschnitte 156 von Verriegelungselement 140 und 160 der
oberen Wand 32 mit einem schmalen Spalt zwischen ihnen
außer
Eingriff. Ein Versuch, den Bügel 30 in
Richtung von Pfeil 202 (5B) zu
ziehen, beinhaltet aber das Verschieben von Verriegelungselement 140 in
Richtung auf die obere Wand 32, wodurch die gezahnten Oberflächen 156 und 160 miteinander
in Eingriff kommen, wie im vergrößerten Teil
deutlich dargestellt ist. Beim Ineinandergreifen der gezahnten Abschnitte
wird die Schlosszuhaltung 140 in einer verriegelten Position arretiert,
so dass Sperrenrastabschnitte 144 und 146 der
Schlosszuhaltung 140 in entsprechenden Verriegelungssperren 150 und 152 des
Bügels 30 eingerastet
bleiben. Die Schlosszuhaltung 140 wird nicht in der Richtung
von Pfeil 190 wie in 4 verschoben, obwohl
Kraft in Richtung von Pfeil 202 auf den Bügel ausgeübt wird.
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Ferner
ist zu erkennen, dass die in Richtung von Pfeil 202 (5B)
auf den Bügel 30 ausgeübte Kraft
von der Schlosszuhaltung 140 vollständig aufgenommen wird, der
wiederum die Kraft auf das Gehäuse 22 ausübt, wodurch
die Komponenten des Verriegelungsmechanismus nicht von dieser Zugkraft beeinflusst
werden und daher nicht verformt oder beschädigt werden.
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Beim
Manipulieren des Verschiebeelements 120 führen die Verriegelungsbaugruppen 60 eine Reihe
von Winkelverschiebungen in Richtung von Pfeil 208 (6A)
durch, wodurch nach Abschluss der Reihe von Verschiebungen alle
Randaussparungen 72 der Scheiben 70 so positioniert
sind, dass sie den entsprechenden Arretierungsansätzen 58 des Verriegelungselements 56 zugekehrt
sind. Verriegelungselement 56 wird normalerweise durch
die Federn 57 (2) so in Richtung von Pfeil 210 (6B)
vorgespannt, dass die Arretierungsansätze 58 am Umfang der
Scheibenelemente 70 in Anlage sind. Wenn alle Aussparungen
den Arretierungsansätzen
zugekehrt sind, werden die Arretierungsansätze in Eingriff mit den Aussparungen 72 verschoben,
aber nur bei richtiger Manipulation, d.h. entsprechend der Kombination
zum Öffnen.
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In
der Position von 6B kann der Bügel 30,
nachdem das Verriegelungselement 56 seine Winkelverschiebung
in den Eingriff mit Aussparungen 72 durchgeführt hat,
in Richtung von Pfeil 214 gezogen werden, wobei dies in
einer ersten Phase die gleitende Verschiebung von Schlosszuhaltung 140 in
Richtung von Pfeil 218 beinhaltet, und kommt dann außer Eingriff
damit, was die axiale Verschiebung des Bügels und sein Entfernen zulässt. Es
ist aber zu erkennen, dass der längere
Schenkel 31 von Bügel 30 durch
eine andere Modifikation (nicht abgebildet) im Schutzzylinder 34 arretiert
bleibt.
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Ferner
wird die Aufmerksamkeit jetzt auf 7 und 8 gelenkt, die den Stellmechanismus der vorliegenden
Erfindung illustrieren. In den 7A und 7B ist
das Verschiebeelement 120 über dem Führungsbahnelement 110 und
mit einer einzelnen Verriegelungsbaugruppe 66 dargestellt.
Aus diesen Figuren geht auch hervor, dass das Verschiebeelement 120 auf
Grund des Vorspringens der Bolzen 118 von Führungsbahnelement 110 in
die entsprechenden kreuzartigen Aussparungen 124 des Verschiebeelements 120 nur
einer X-Y-Verschiebung fähig
ist. Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung wird das Verschiebeelement 120 von
einer oder mehreren geeigneten Federn (nicht gezeigt) in die neutrale
Position von 7A vorgespannt.
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In 7A ist
das Verschiebeelement 120 in einer neutralen Position und
in dieser speziellen Ausgestaltung ist keiner der Stößelstifte 130 mit
einem entsprechenden Nockenzahn 82 des Nockenrads 80 in
Eingriff. 7B illustriert eine Position,
in der das Verschiebeelement 120 gleitend in Richtung von
Pfeil 222 verschoben wurde, wodurch einer der Stößelstifte 130 mit
einem ihm zugekehrten Nockenzahn 82 gegen seine Nockenfläche gleitend
in Eingriff kommt, was eine entsprechende Winkelverschiebung (Drehung)
der Verriegelungsbaugruppe 66 in Richtung von Pfeil 226 beinhaltet.
Die 8A bis 8F illustrieren
eine überlagerte
Draufsicht, die das Verschiebeelement 120 mit gestrichelten
Linien und ein Nockenrad 80 mit durchgezogenen Linien zeigt.
Wie oben bereits erwähnt,
umfasst das Verschiebeelement 120 vier Sätze von
je drei Stößelstiften 130,
wobei jeder Satz einer Verriegelungsbaugruppe 66 entspricht.
In den 8A bis 8F ist
der Satz von Stößelstiften,
der dem dargestellten Nockenrad 80 entspricht, gestrichelt
abgebildet, um ihn von den anderen Sätzen von Stößelstiften, nicht gestrichelt,
zu unterscheiden. Zur Erläuterung
einer Manipulationssequenz sind die betreffenden Stößelstifte
als 130A, 130B und 130C gekennzeichnet.
Ferner wird ein in der kreuzartigen Aussparung 124 gleitfähiger Bolzen 118 (andere
wurden zwecks Deutlichkeit entfernt) gezeigt, der vom Führungsbahnelement
(110) (nicht gezeigt) vorspringt.
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In 8A,
auf die zunächst
Bezug genommen wird, ist das Verschiebeelement 120 in seiner neutralen
Position dargestellt, so dass Bolzen 118 des Führungsbahnelements 110 zentral
in der kreuzartigen Aussparung 124 positioniert ist. In
dieser Position ist keiner der Stößelstifte 130A, 130B oder 130C mit
einem der Nockenzähne
des Nockenrads 80 in Eingriff.
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8B illustriert
die Position beim Verschieben von Verschiebeelement 120 in
Richtung von Pfeil 232, woraufhin Betriebsstößelstift 130B auf
Nockenzahn 82A trifft, was die Drehung von Nockenrad 80 entgegen
dem Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 236 beinhaltet.
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Weitere
Verschiebung des Verschiebeelements 120 in derselben Richtung
gemäß Pfeil 232 beinhaltet
das Aufheben des Eingriffs von Betriebsstößelstift 130B mit
Betriebsnocken 82A in Richtung auf einen Eingriff mit dem
im Betrieb nächsten
Nockenzahn 80B der inneren Anordnung von Nockenzähnen, was
die Drehung des Nockenrads 80 im Uhrzeigersinn zur Folge
hat, wie von Pfeil 238 dargestellt. Jetzt befindet sich
das Verschiebeelement 120 am Ende seines Abwärtshubs,
da Bolzen 118 das Ende des jeweiligen Abschnitts der kreuzartigen
Aussparung 124 erreicht hat. Jetzt muss das Verschiebeelement 120 in
Richtung von Pfeil 232 wieder in seine neutrale Position
zurückgebracht
werden, woraufhin Betriebsstößelstift 130B wieder
auf Betriebsnockenzahn 82A trifft, wobei er dieses Mal
an seiner Innenfläche
auf ihn trifft, was die Drehung des Nockenrads 80 im Uhrzeigersinn
gemäß Pfeil 238 beinhaltet.
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Wenn
das Verschiebeelement 120 seine neutrale Position erreicht
hat, wie in 8D, kann es jetzt auch in einer
Links-Rechtsausrichtung verschoben werden. Bei Verschiebung des
Verschiebeelements 120 nach rechts, d.h. in Richtung von
Pfeil 242, trifft Betriebsstößelstift 130C auf
Betriebsnockenzahn 82B, was dem Nockenrad 80 Drehung
entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 236 erteilt. Weitere
Verschiebung des Verschiebeelements 120 in der gleichen
Richtung wie von Pfeil 242 beinhaltet das Auftreffen des
Betriebsstößelstifts 130C auf
einen weiteren Betriebsnockenzahn 82C, was die Drehung
von Nockenrad 80 im Uhrzeigersinn beinhaltet, wie von Pfeil 238 illustriert.
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Desgleichen
und gleichzeitig werden alle Verriegelungsbaugruppen jedesmal, wenn
das Verschiebeelement 120 verschoben wird, gedreht. Es kann
aber so konstruiert sein, dass in einigen Fällen das Verschieben des Verschiebeelements
nicht unbedingt zu entsprechender Drehung von einer oder mehreren
der Verriegelungsbaugruppen führt.
Ferner erkennt man, dass die so genannte Kombination zum Öffnen des
Schlosses im Voraus für
jedes beliebige erwünschte
Muster und jede beliebige erwünschte Länge der
Reihenfolge von Verschiebungen ausgelegt werden kann.
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In
der oben illustrierten Manipulationssequenz wurde das Nockenrad 80 zwar
im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, es ist aber
zu beachten, dass durch eine besondere Ausgestaltung eine derartige
Winkelverschiebung in einheitlicher Richtung möglich ist, allerdings in Abhängigkeit
von der jeweiligen Gestaltung der Nockenzähne und anderen geometrischen
Erwägungen.
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Nach
Beendigung der vorbestimmten aufeinanderfolgenden Verschiebungen
des Verschiebeelements 120 sind alle Verriegelungsbaugruppen 66 so ausgerichtet,
dass die Randaussparungen 72 der Scheibenelemente 80 den
entsprechenden Arretierungsansätzen 58 zugekehrt
sind, wodurch die Arretierungsansätze 58 unter der Vorspannwirkung
der Feder 57 spontan in die Aussparungen 72 verschoben
werden, wodurch das Schloss wie im Vorangehenden beschrieben entriegelt
wird.
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Zwar
nimmt die Beschreibung im Vorangehenden auf das Vorspannen des Verriegelungselements 56 in
Eingriff mit den Scheibenelementen 80 Bezug, man erkennt
aber, dass dies lediglich ein Beispiel ist und dass die genannte
Vorspannwirkung weggelassen werden kann. Das genannte Vorspannen
trägt aber
zum Erhalten der entriegelten Position bei, so dass das Verriegelungselement
nicht leicht und unbeabsichtigt verschoben wird, z.B. bei Schütteln usw.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird jetzt auf die 9A bis 9C Bezug
genommen, die das Verriegelungselement 52 und die Verriegelungsbaugruppen 66 in
einer isometrischen Darstellung von unten illustrieren, in der die
einzelnen Verriegelungsbaugruppen zur Verdeutlichung mit 66A, 66B, 66C und 66D gekennzeichnet
sind, wobei ihre jeweiligen Komponenten mit demselben Bezugsbuchstaben
gekennzeichnet sind.
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In 9A erstreckt
sich nur Arretierungsansatz 58C gegenüber der entsprechenden Randaussparung 72C der
Verriegelungsbaugruppe 66C, während Arretierungsansätze 58A, 58B und 58D an
den Randflächen
ihrer entsprechenden Scheibenelemente 70A, 70B bzw. 70C in
Anlage sind, so dass das Arretierungselement 52 nicht in
seine Entriegelungsposition winkelverschoben werden kann.
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In 9B wurden
die Verriegelungsbaugruppen 66 weiter gedreht, wodurch
Randaussparungen 72A, 72B und 72D einem
entsprechenden Arretierungsansatz 58A, 58B bzw. 58D zugekehrt
sind. Aufgrund der Tatsache, dass die Randaussparung 72B ihrem
entsprechenden Arretierungsansatz 58B noch nicht zugekehrt
ist, wird das Arretierungselement 52 am Drehen in seine
entriegelte Position, d.h. zum Einrasten der Arretierungsansätze 58 in
den Randaussparungen 72, gehindert. In 9C haben alle
Arretierungsansätze 68A bis 68D ihre
Winkelverschiebung (Drehung) in die richtige Position abgeschlossen,
in der die Arretierungsansätze 58A bis 58D in
die jeweiligen Randaussparungen 72A bis 72D verschoben
werden, was die Drehverschiebung des Verriegelungselements 52 in
Richtung von Pfeil 256 beinhaltet.
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10A bis 10C beziehen
sich auf den Rückstellmechanismus
des Schlosses. Ein Rückstellmechanismus
ist notwendig, um jeden Manipulationseingriff an einer so genannten „Nullposition" zu beginnen, so
dass am Ende der vorbestimmten aufeinanderfolgenden Verschiebungen
alle Randaussparungen den jeweiligen Arretierungsansätzen zugekehrt
sind, so dass das Schloss in die entriegelte Position versetzt werden
kann. 10A bis 10C sind
isometrische Darstellungen von unten, in denen die Verriegelungsbaugruppen
als 66A bis 66D gekennzeichnet sind und ihre jeweiligen
Komponenten mit demselben Bezugsbuchstaben gekennzeichnet sind.
Zur Verdeutlichung wurden die Scheibenelemente weggeschnitten und
nur ein Scheibenelement 70B ist zur Veranschaulichung seiner
jeweiligen Position mit gestrichelten Linien dargestellt.
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Das
Rückstellelement 88 umfasst
vier Arme, die jeweils an ihrem Ende mit einer flachen Nockenanlagefläche 88A bis 88D ausgebildet
sind, wobei jede einem jeweiligen Rückstellnocken 76A bis 76D entspricht.
Jeder der Rückstellnocken 76A bis 76D hat
eine tropfenähnliche
Form mit einem jeweiligen im Wesentlichen flachen Basisabschnitt 77A bis 77D, wodurch
die so genannte „Nullposition" oder „Rückstellposition" erreicht wird, wenn
alle Rückstellnocken
so ausgerichtet sind, dass ihre jeweiligen flachen Oberflächen 77A bis 77D an
den jeweiligen entsprechenden flachen Oberflächen 88A bis 88D des Rückstellelements 88 in
Anlage sind, wie in der Position von 10C.
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10A illustriert eine arbiträre Position der Rückstellnocken 76A bis 76D.
In 10B wird Bügel 30 in
Richtung von Pfeil 260 eingedrückt, wodurch sein langer Schenkel 31 den
Rückstellhebel 98 niederdrückt, was
eine entsprechende Winkelverschiebung des Rückstellelements 88 beinhaltet,
so dass die flachen Oberflächen 88A bis 88D auf
die Nockenfläche
der Rückstellnocken 76A bis 76D auftreffen, wobei
sie ein tangentiales Kraftmoment ausüben, das zur Drehung der Rückstellnocken
zum Erhalten der Position von 10C führt, in
der die flachen Oberflächen 88A bis 88D über entsprechenden
flachen Oberflächen 77A bis 77D der
jeweiligen Rückstellnocken 76A bis 76D ruhen.
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Wie
in 10B bemerkt wird, beinhaltet der Rückstellvorgang
die Drehung des Rückstellelements
in Richtung von Pfeil 262 in den 10B und 10C, während
die Verriegelungsbaugruppen 66A bis 66D sich in
einer zutreffenden Richtung drehen, wie von jeweiligen Pfeilen 266A bis 266D in 10B gezeigt wird.
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Die
in den 1 bis 10 illustrierte
Ausgestaltung illustriert ein Schloss und einen Verriegelungsmechanismus
dafür,
wobei die Entriegelungskombination auf Herstellerebene vorbestimmt
wird und vom Benutzer nicht spezifisch oder individuell eingestellt
werden kann. Die in Bezug auf die 11 bis 13 illustrierte weitere Ausgestaltung illustriert
eine Ausgestaltung, bei der die Kombination des Schlosses vom Benutzer
individuell auf jede beliebige erwünschte Verschiebungsfolge sowie
jede beliebige Manipulationsfolgenlänge eingestellt werden kann.
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Tatsächlich ist
das Schloss gemäß dieser Ausgestaltung
dem Schloss der vorhergehenden Ausgestaltung ähnlich und der Hauptunterschied
besteht darin, dass die kollektiv mit 366 bezeichnete Verriegelungsbaugruppe
ein Nockenrad 370 umfasst, das mit einem Rückstellnocken 372 einstückig ist,
der mit mehreren axial vorspringenden Zapfen 374 und 376 ausgebildet
ist. Das Scheibenelement 380 ist aber trennbar und mit
einer Randaussparung 382 und an einer Oberseite davon mit
einer Mehrzahl von Öffnungen 386 und 388 ausgebildet,
die die Aufgabe haben, die vorspringenden Zapfen 374 bzw. 376 des
Rückstellnockens 372 aufzunehmen.
Dementsprechend kann das Scheibenelement 380 in verschiedenen
Winkelanordnungen in Bezug auf den Rückstellnocken 372 und
das Nockenrad 370 positioniert werden, obwohl sie miteinander
koaxial sind. Eine Schraubenfeder 390 verläuft zwischen
dem Scheibenelement 380 und dem Rückstellnocken 372,
wodurch die zwei Komponenten auseinander vorgespannt werden.
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Ein
weiterer Unterschied liegt im Hinzufügen eines Trennelements 394,
das drehbar über
der unteren Wand 398 angeordnet ist, wobei ein Zapfen 400 axial
durch eine bogenförmige
Aussparung 402 vorspringt, die an der unteren Wand ausgebildet
ist, wie in 12A auch zu sehen ist.
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Außerdem ist
zu beachten, dass das Trennelement 394 mit vier schiefen
Oberflächen 410 mit geeigneten
Aussparungen 412 zum Aufnehmen der eben angeordneten Tragstifte 416 ausgebildet
ist. Dementsprechend erkennt man, dass das Trennelement 394 innerhalb
des Gehäuses
auf eingeschränkte
Weise nur im Uhrzeigersinn drehbar ist.
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Das
Schloss gemäß der Ausgestaltung
der 12A bis 12C funktioniert
auf ähnliche
Weise wie in Verbindung mit der vorhergehenden Ausgestaltung beschrieben.
Allerdings wird das Schloss, wenn die Kombination des Schlosses
individuell eingestellt werden soll, zunächst in die entriegelte Position
manipuliert, wie oben besprochen und z.B. in den 4, 6B und 9C illustriert
wird, in der die Arretierungsansätze 58 des
Verriegelungselements 52 in die Randaussparungen 382 der
Scheiben 380 (12B)
vorspringen. In dieser Position (siehe auch 13A)
laufen die Randabschnitte des Verriegelungselements 52,
d.h. die Ansätze 58, über das Trennelement 394,
das das Verriegelungselement 52 in einer etwas erhöhten Position
in Bezug auf die untere Wand 398 hält und wiederum auch die Verriegelungsbaugruppen 366 an
einer entsprechenden Position erhält, d.h. die Scheibenelemente 380 trennen sich
unter der Vorspannwirkung von Feder 390 nicht vom Rückstellnocken 372.
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Wenn
das Trennelement 394 aber im Uhrzeigersinn gedreht wird,
wie von Pfeil 418 gezeigt (12A und 12C), dreht sich das Verriegelungselement 52 nicht,
wodurch es zusammen mit dem Scheibenelement 380 unter der
Vorspannwirkung der Schraubenfeder 390 axial verschoben
wird, was zur Trennung der Scheibenelemente 380 von den
Rückstellnocken 372 führt, wie
in den 12C und 13B illustriert.
In dieser Situation kann der Benutzer eine neue Kombination des
Schlosses inviduell einstellen, indem er eine Reihe von aufeinanderfolgenden
Verschiebungen des Verschiebeelements durchführt. Wenn die Scheibenelemente 380 wieder
mit den Rückstellnocken 372 in
Eingriff gebracht worden sind (13C),
ist eine neue Kombination eingestellt, und beim Zurückbringen
des Trennelements 394 in seine Ausgangsposition bleibt die
neue Kombination bestehen.
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Wie
in den 13A bis 13C am
besten zu sehen ist, umfasst das Scheibenelement 380 einen
koaxialen Abwärtsvorsprung 413,
dessen Höhe in
etwa der Dicke des Trennelements 394 sowie der Dicke des
Verriegelungselements 52 entspricht, um dadurch das einfache
Ein- und Ausrasten während des
Verschiebens des Verriegelungselements 52 und des Trennelements 394 zu
erleichtern.
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In
der Ausgestaltung der 1 bis 13 hatte die
Schlosszuhaltung 140 die Form eines separaten mit dem Verriegelungselement 52 verbundenen
und durch es manipulierten Elements. In den 14A bis 14C wird eine andere Ausgestaltung illustriert,
in der die Schlosszuhaltung mit dem Verriegelungselement einstückig ist.
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Gemäß dieser
Ausgestaltung ist das Verriegelungselement 430 einstückig mit
zwei Zuhaltungsarmen 432 und 434 ausgebildet,
die jeweils an ihrem Ende mit einem Sperrenrastelement 438 bzw. 440 ausgebildet
sind, das zum Arretieren von Verriegelungssperren 444 bzw. 446 eines
Schlossriegels 450 in der Form eines U-förmigen Bügels angebracht
ist.
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Die
Anordnung ist dergestalt, dass das Verriegelungselement 430 in
der verriegelten Position (14A)
in seiner relativ entgegen dem Uhrzeigersinn angeordneten Position
ist, da die Arretierungsansätze
nicht in den Aussparungen des Scheibenelements in Eingriff kommen
können.
Infolgedessen kommen die Sperrenrastelemente 438 und 440 mit den
Verriegelungssperren 444 bzw. 446 des Bügels 450 in
Eingriff, wodurch das Abziehen des Bügels verhindert wird.
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Nach
dem Betätigen
des Verriegelungsmechanismus in seine entriegelte Position (14B) springen die Arretierungsansätze in die
jeweiligen Randaussparungen der Scheibenelemente vor, wodurch das
Verriegelungselement entgegen dem Uhrzeigersinn verschoben wird,
was eine entsprechende Verschiebung der Sperrenrastelemente 438 und 440 nach
rechts beinhaltet, um aus den Verriegelungssperren 444 bzw. 446 auszurasten,
damit so der Bügel 440 wie
in 14C herausgezogen werden kann.
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Man
wird verstehen, dass die Ausgestaltung, auf die in den 14A bis 14C Bezug
genommen wird, im Grunde die gleichen Elemente wie die vorhergehenden
Ausgestaltungen umfasst, und der Leser wird zum Verstehen, wie das
Schloss zwischen einer verriegelten und einer entriegelten Position
manipuliert wird, auf die obige Beschreibung verwiesen. Darüber hinaus
kann das Schloss ein Schloss mit einer voreingestellten Kombination
sein oder ein Schloss sein, bei dem die Kombination individuell eingestellt
werden kann, wie in Verbindung mit den 11 bis 13 besprochen.
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In
den vorhergehenden Ausgestaltungen der 1 bis 14 sind die Verriegelungsbaugruppen auf ebene
Weise angeordnet, d.h. auf Achsen (Trägerzapfen) parallel zur zentralen
Achse (zentraler Trägerzapfen)
des Schlosses montiert, so dass die Verriegelungsbaugruppen im Wesentlichen
in derselben Ebene liegen. Die Zahl der Verriegelungsbaugruppen
kann verschieden sein, von einer bis zu jeder beliebigen anderen
praktischen Zahl, die das Schloss sicherer werden lässt. Gemäß einer
anderen Anwendung sind die Verriegelungsbaugruppen koaxial ausgerichtet,
d.h. sie verlaufen übereinander,
wie in der Ausgestaltung der 15 bis 18 illustriert. Die
Figuren illustrieren zwar drei Verriegelungsbaugruppen, es kann
aber jede beliebige praktische Zahl angewendet werden.
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Das
allgemein mit 500 bezeichnete Schloss umfasst ein Gehäuse, das
aus einem Unterteil 502 und einem Gehäuseoberteil 504, einem
Deckel 503 mit einem darüber gleitend verschiebbaren
Stellknopf 505 besteht. Das Schloss umfasst ferner einen Schlossriegel 506 in
Form eines U-förmigen
Bügels. Bügel 506 hat
einen kurzen Schenkel 508 und einen langen Schenkel 510,
der axial und schwenkbar in dem Gehäuse aufgenommen ist, aber nicht
daraus entfernt werden kann. Der kurze Schenkel 508 ist
mit einer Verriegelungssperre 514 in der Form einer Aussparung
ausgebildet und der lange Schenkel 510 ist mit einer Aussparung 518,
einem Kombinationszapfen 520 und einem Rückstellzapfen 524 ausgebildet, deren
Zweck im Folgenden noch offensichtlich werden wird. An einer zentralen
Achse 528 sind drei Verriegelungsbaugruppen 530 koaxial
montiert, die jeweils ein mit einer Randaussparung 536 ausgebildetes
Scheibenelement 534, einen Rückstellnocken 542 und
ein Nockenrad 546 mit der Form eines Sterns umfassen. Im
normalen Betätigungsverlauf sind
die Glieder der Verriegelungsbaugruppe 530 aneinander in
Anlage und stehen durch ein Verbindungselement 550, das
durch das Nockenrad 546 und den Rückstellnocken 542 verläuft und
zwei axiale Vorsprünge 552 umfasst,
die in jeweilige im Scheibenelement 534 gebildete Öffnungen 556 ragen, drehbar miteinander
in Eingriff. Die Anordnung der drei Verriegelungsbaugruppen 530 wird
von einem Schraubenfederelement 561 in Abwärtsrichtung
vorgespannt.
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In 16 ist
zu sehen, dass das Gehäuseoberteilelement
zwei parallel ausgerichtete kreuzartige Schlitze 508 umfasst.
Außerdem
sind zwei parallele Schlitze 510 bereitgestellt, die parallel
zu jeweiligen Abschnitten der kreuzartigen Schlitze 508 verlaufen.
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In
dem Gehäuse
sind zwei unter dem Gehäuseoberteil 504 verlaufende
Schieber 512 und 516 eben verschiebbar, wobei
der obere Schieber 512 mit zwei axialen Aufwärtsvorsprüngen 520 ausgebildet ist,
die gleitend in den kreuzartigen Aussparungen 508 aufgenommen
sind, und der untere Schieber 516 zwei axiale Aufwärtsvorsprünge 524 umfasst,
die gleitend in den linearen Schlitzen 510 aufgenommen sind.
Beide Schieber 512 und 516 sind in eine neutrale
Position vorgespannt, so dass die Zapfen 520 und 524 normalerweise
mittig in ihren jeweiligen Schlitzen 508 bzw. 510 im
Gehäuseoberteil 504 positioniert
sind.
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Jeder
der Schieber 512 und 516 ist mit zwei parallel
verlaufenden mit Zähnen
versehenen Rahmenteilen 517 ausgebildet, die jeweils vier
Stößel in Form
von Zähnen 518 und 519 umfassen.
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Ein
Verriegelungselement 532 umfasst drei feststehende Arretierungsansätze 537,
die axial verlaufen und so angeordnet sind, dass sie mit den jeweiligen
Randaussparungen 536 der Scheibenelemente 534 in
Eingriff kommen. Das Verriegelungselement 532 ist auf einem
massiven Bolzen 538 gelagert, der mit einer Schlosszuhaltung 542 in
Form eines einstückigen
Blockierelements zum Arretieren der Verriegelungssperre 514 von
Bügel 506 ausgebildet
ist. Die Schlosszuhaltung 542 ist über Achse 546 schwenkbar
mit dem Gehäuse
verbunden und von Schraubenfeder 550 entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt,
d.h. so, dass die Arretierungsansätze 537 gegen den
Umfang von Scheibenelementen 534 vorgespannt sind. Wie
auch in Verbindung mit der vorhergehenden Anwendung erläutert, wird
das Vorspringen des Arretierungsansatzes 537 in die Randaussparungen 536 aber
nur ermöglicht,
wenn alle Randaussparungen 536 axial fluchten, d.h. nach
ihrer Manipulation.
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Ein
Rückstellelement 560 umfasst
drei koaxial verlaufende Rückstellhebel 562,
die jeweils einem Rückstellnocken 542 einer
jeweiligen Verriegelungsbaugruppe 530 zugekehrt sind. Das
Rückstellelement 560 ist
normalerweise im Uhrzeigersinn vorgespannt, d.h. in einer Richtung,
um außer
Eingriff mit den Rückstellnocken 542 zu kommen.
Das Rückstellelement 560 kann
aber auf das Zurückziehen
und Eindrücken
des Bügels 506 hin
entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt werden, wodurch Rückstellzapfen 524 (der
an entgegengesetzten Seiten des langen Schenkels 510 verläuft) als
Drehpunkt dienend das Rückstellelement 560 schwenkbar
verschiebt, wodurch wiederum die Rückstellhebel 562 tangentiale
Kraft auf die Rückstellnocken 542 ausüben, wobei
sie sie zum Drehen vorspannen, bis die flache Oberfläche jedes
Rückstellnockens 542 bündig auf
die jeweilige flache Oberfläche
des Rückstellhebels 562 ausgerichtet
ist, wie in Verbindung mit der vorhergehenden Anwendung erläutert.
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An
Stellen am Umfang um die Verriegelungselemente 530 sind
vier axiale Verschiebeelemente 560, 562, 564 und 566 schwenkbar
befestigt, die jeweils eine Mehrzahl von bogenförmigen Blättern umfassen, die als Nummer
des Verschiebeelements mit einem Indexbuchstaben A, B oder C bezeichnet
sind. Der Bogen der Blätter
hat einen Umriss, der dem der Nockenräder 546 entspricht.
Jedes der bogenförmigen
Blätter,
das mit dem gleichen Indexbuchstaben bezeichnet ist, dient zum tangentialen
Verschieben über
ein entsprechendes Nockenrad 546, wodurch die Drehung des
Verschiebeelements die entsprechende Verschiebung der Verriegelungsbaugruppen 530 beinhaltet.
Man wird verstehen, dass die Nockenräder 546 mit einem
oder mehreren bogenförmigen
Blättern
höhengleich
in Eingriff kommen können, wodurch
die Verriegelungsbaugruppen auf einem hohen Sicherheitsniveau manipuliert
werden können.
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Jedes
der Verschiebeelemente umfasst eine Doppelachsenanordnung, durch
die die unteren Blätter 560C, 562C, 564C und 566C in
Bezug auf die oberen Blätter
unabhängig
drehbar sind. Dies wird durch zwei flaggenähnliche Elemente 570 und 572 erreicht,
die sich von jeder der Achsen erstrecken.
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Die
flaggenähnlichen
Elemente 570 und 572 sind in den mit Zähnen versehenen
Rahmen 517 der Schieber 512 und 516 aufgenommen,
wodurch die Gleitverschiebung der Schieber 512 und 516 in
einem X-Y-artigen Muster auf Grund des Eingriffs der Flaggenelemente 570 und 572 mit
den jeweiligen Zähnen 518 und 519,
die zusammen als ein mit Zähnen
versehener Rahmenmechanismus wirken, entsprechende Winkelverschiebungen
der Verschiebeelemente 560 bis 566 mitteilt.
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Die
drei Verriegelungsbaugruppen 530 sind auf einem axial verschiebbaren
Sitzelement 580 gelagert, das koaxial in einem Ring 584 aufgenommen ist,
der mit mehreren Randansätzen 588 ausgebildet ist
und mit dem an dem Unterteil 502 befestigten mit Zähnen versehenen
Rad 590 in Eingriff steht. Das mit Zähnen versehene Rad 590 ist
durch den Kombinationszapfen 520 des Bügels 506 drehbar,
so dass er beim Eindrücken
des Bügels
dem mit Zähnen
versehenen Rad 590 eine Drehbewegung erteilt, die wiederum
den Ring 584 dreht. Die Anordnung ist derart, dass das
Drehen von Rad 584 die axiale Aufwärtsverschiebung von Sitz 580 auf
Grund der entsprechenden Nockenflächen an beiden Elementen beinhaltet.
Eine derartige axiale Verschiebung gegen die Vorspannwirkung von
Feder 561 übt
Axialkraft auf die Kerne der Verbindungselemente 550 aus,
wodurch sie aus ihren jeweiligen Scheibenelementen 534 ausrasten,
so dass es dann möglich
wird, die jeweiligen Winkelpositionen der Scheibenelemente 534 innerhalb
jeder Verriegelungsbaugruppe 530 zu ändern.
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Ferner
ist in dem Gehäuse,
wie in 15 am besten zu sehen ist, eine
Umschaltfeder 592 aufgenommen, die an einem Ende 594 am
Gehäuse
und an einem gegenüberliegenden
Ende an einem Umschaltelement 598 befestigt ist, das mit
einem Vorsprung 600 ausgebildet ist, der mit der Aussparung 518 des
Bügels 506 in
Eingriff gebracht werden kann. Blockelement 538 des Verriegelungselements 532 ist auf
der Umschaltfeder 592 gelagert, wodurch es formschlüssig in
eine von zwei Positionen verschoben wird, nämlich geschlossen und offen.
Die Anordnung ist dergestalt, dass Vorsprung 600 in Aussparung 518 von
Bügel 506 in
Eingriff ist, während
das Zurückziehen
des Bügels 506 das
Schnappen der Umschaltfeder 590 in eine geschlossene Position (d.h.
in Bezug auf die zentrale Achse 528 konkav) beinhaltet
bzw. entsprechend das Herausziehen des Bügels 506 das Schnappen
der Umschaltfedern 592 in eine offene Position beinhaltet
(d.h. in Bezug auf die zentrale Achse 528 konvex).
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18 ist
eine isometrische Darstellung von unten, die nur den unteren Schieber 516,
eine Verriegelungsbaugruppe 530 und eine Stellbaugruppe 560 illustriert
zum besseren Verständnis
ihres jeweiligen Zusammenwirkens.
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Bei
linearer Verschiebung von Schieber 516 in Richtung von
Pfeil 620 treffen die flaggenähnlichen Zähne 570 und 572 auf
Zähne 518 und 519 des
mit Zähnen
versehenen Rahmens 517, wodurch den Blättern 560B und 560C eine
Winkelverschiebung mitgeteilt wird, wobei Letztere mit Nockenrad 546 komplanar
sind. Die Winkelverschiebungen des Blatts 560 beinhalten
entsprechende Winkelverschiebungen des Nockenrads 546.
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Nockenrad 546 würde von
entsprechenden Blättern 566C, 564C und 562C (in
dieser Figur nicht abgebildet) weiter winkelverschoben werden und Blatt 560B würde mit
dem entsprechenden Nockenrad 546 der mittleren Verriegelungsbaugruppe
(nicht gezeigt) in Eingriff kommen.
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Die
Konstruktion des Schlosses 500 unterscheidet sich zwar
von der Konstruktion der vorhergehenden Anwendung, wie in den 1 bis 14 illustriert, man wird aber verstehen,
dass ihre grundsätzlichen
Funktionen auf ähnliche
Weise ablaufen. Das Manipulieren des Stellknopfes 505 beinhaltet
nämlich
das Verschieben der Schieber 512 und 516, was zu
aufeinanderfolgenden Winkelverschiebungen der Verschiebeelemente 560 bis 566 führt, die
wiederum ihren Gegennockenrädern 546 eine
entsprechende Winkelverschiebung mitteilen, was zu einer Winkelverschiebung
der Scheibenelemente 534 in eine Öffnungsposition führt, in
der alle Randaussparungen 536 axial fluchten und den Arretierungsansätzen 537 des
Verriegelungselements 532 zugekehrt sind, in die offene
Position, in der der Bügel 506 herausgezogen
werden kann.
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Darüber hinaus
und grundsätzlich ähnlich der
vorhergehenden Anwendung hat das Eindrücken von Bügel 506 eine Winkelverschiebung
von Rückstellelement 560 zur
Folge, so dass Rückstellhebel 560 tangentiale
Kraft auf die Rückstellnocken 542 ausüben, um
sie in eine Nullposition zu drehen, in der die flachen Oberflächen der
Rückstellnocken 542 an den
entsprechenden Oberflächen
der Rückstellhebel 562 in
Anlage sind und in der die Rückstellnocken 542 axial
fluchtend werden.
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Die
individuelle Einstellung der Kombination des Schlosses wird durch
axiales Abtrennen der Scheibenelemente 534 von ihrem/ihren
zugeordneten Nockenrad 546 und Rückstellnocken 542, Ändern ihrer
Winkelposition in Bezug darauf und dann erneutes Ineingriffbringen
der Verriegelungsbaugruppen erreicht. Dies erhält man durch Eindrücken des Bügels 506,
wodurch der Kombinationszapfen 520 einem mit Zähnen versehenen
Rad 590 eine Drehbewegung erteilt, die zur Drehung von
Rad 584 führt, die
Sitze 580 axial verschiebt, was wiederum die Verbindungen 550 axial
verschiebt, so dass sie aus den Scheibenelementen 534 ausrasten.
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Es
ist zu beachten, dass die im Vorangehenden beschriebenen Verriegelungsmechanismen
gemäß der vorliegenden
Erfindung trotz ihrer einfachen und im Wesentlichen schnellen Manipulation
auch zum Erfüllen
der hohen Sicherheitsstandards ausgeführt sind. Das Schloss kann
nicht mit konventionellen Mitteln aufgesperrt werden (wie dem Ansetzen
eines Stethoskops an ein standardmäßiges Wählscheiben-Kombinationsschloss
zum Ausmachen seiner Öffnungspositionen).
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Trotzdem
ist der Verriegelungsmechanismus zum Einsatz in Hauptschlössern geeignet
und darüber
hinaus können
zusätzliche
Schlösser
mit derselben Kombination zum Öffnen
leicht eingeführt
werden, indem ihre Kombination zum Öffnen wie erklärt eingestellt
wird.
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Außerdem bietet
das Schloss einige weiteren ernstzunehmenden Vorteile, die bei Schlössern vom
Stand der Technik nicht bekannt sind, nämlich dass es möglich ist,
das Schloss in völliger
Dunkelheit und einhändig
(was beides ernstzunehmende Vorteile für Blinde oder amputierte Personen
sind) und sogar dann, wenn Handschuhe getragen werden, zu manipulieren.
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Fachkundige
Personen werden erkennen, dass die Schlösser, die die Erfindung betrifft,
mutatis mutandis für
eine Vielzahl von anderen Anwendungen nützlich sind, z.B. Türen, Fenster,
Fahrzeugtüren,
Schließfächer usw.