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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Im Bereich des Standes der Technik wird eine große Anzahl von
Verriegelungsvorrichtungen dargestellt, beispielweise für Schlösser. Bei diesen gibt es
allgemein zwei Probleme. Das erste Problem besteht darin, dass die Kraft, die bei dem
Versuch, die Verriegelung aufzuheben, aufgebracht wird, auf die eigentliche
Verriegelungsvorrichtung übertragen wird. Dies bedeutet, dass die
Verriegelungsvorrichtung besonders robust ausgebildet werden muss, was negative Konsequenzen
für die Steuervorrichtung hat. Eine Steuervorrichtung dieser Art ist zu dem Zweck
vorhanden, die Verriegelung aufzuheben, und, im Falle der gemäß dem Stand der
Technik bekannten Mechanismen, wird jedes Mal dann, wenn eine Kraft
aufgebracht wird, um die Verriegelung aufzuheben, die Kraft auch auf die
Steuereinrichtung ausgeübt, wodurch deren Betätigung erschwert wird. Der bewegliche
Schließbecher bei bestimmten Schlössern soll hier als Beispiel genannt werden.
Um in der Lage zu sein, solche Schlösser ohne Bewegen des Riegels zu betätigen,
ist es im Falle der ferngesteuerten Schlösser üblich, einen Teil des Schließbechers
wegzukippen, was es dem Riegel ermöglicht, frei aus dem Becher herausbewegt
zu werden. Falls Anstrengungen unternommen werden, um den Riegel mit Gewalt
im verriegelten Zustand herauszubewegen, bedeutet dies, dass die Kraft auf den
kippbaren Teil des Bechers ausgeübt wird, was erfordert, den letzteren robust
auszubilden. Darüber hinaus sind Maßnahmen getroffen worden, um einerseits die
Möglichkeit des nichtautorisierten Öffnens und andererseits, im Falle der
ferngesteuerten Betätigung, die Möglichkeit zu verhindern, dass das Öffnen in einfacher
Weise bewirkt werden kann. Dies bedeutet, dass eine relativ große Kraft
erforderlich ist, um die Verriegelung zu vermeiden, was die damit verbundene Folge hat,
dass ein relativ schwerer Servomotor benötigt wird. Dies ist besonders in Fällen
von
Nachteil, in denen Batterien und dergleichen verwendet werden. Weiter
besteht bei solchen Schlössern der Nachteil, dass, wenn vor der ferngesteuerten
Betätigung ein Schub auf den Bolzen zum Zwecke der Freigabe der Verriegelung
ausgeübt wird, der bewegliche Teil des Bechers kaum betätigt werden kann, so
dass die ferngesteuerte Betätigung versagt und die an der Tür befindliche Person
gebeten werden muss, die Benutzung der Tür so lange zu verschieben, bis die
ferngesteuerte Betätigung durchgeführt worden ist.
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Das zweite Problem, das mit Verriegelungsvorrichtungen verbunden ist, besteht
darin, dass oft eine Bewegung bis hinter einen Verriegelungspunkt erforderlich
ist, um die Verriegelung zu bewirken, woraufhin das verriegelte Teil in der Lage
ist, wieder um einen gewissen Betrag zurückbewegt zu werden, d. h., dass das
verriegelte Teil mit einem gewissen Maß an Spiel verriegelt wird. Es ist daher,
beispielsweise bei Türen, erforderlich, Witterungsabdichtungen und andere
nachgiebige Teile anzubringen, um die Tür am Klappern zu hindern. Ganz abgesehen von
der Unannehmlichkeit eines solchen Geräusches hat sich auch gezeigt, dass
derartige wechselnde Belastungen entweder Schäden am Riegel oder am Becher
verursachen.
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Aus der US-Patentschrift Nr. 2,919,152 ist eine Verriegelungsvorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser greift ein kontaktgebendes
Bauteil in zahnartige Vorsprünge auf einem Keilglied ein, das derart eingepasst
ist, dass es entlang einer Führung linear verschiebbar ist. Wenngleich mit einer
Vorrichtung dieser Art eine optimale Klemmkraft erzeugt werden kann, besteht
ein Problem darin, dass es besonders schwierig ist, das Öffnen, beispielsweise
einer Tür oder eines Rahmens, gegen eine beträchtliche Kraft, wie beispielsweise
diejenige einer Witterungsdichtung oder einer Sicherheitsvorrichtung, zu
bewirken. Es ist daher erforderlich, die Gestaltung der Steuervorrichtung für das
Keilglied strukturell stark auszubilden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verriegelungsvorrichtung zu
schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist, d. h., die einerseits nach
der Verriegelung keinerlei Rückwärtsbewegung mehr zeigt, und bei der
andererseits die Steuereinrichtungen nicht der Verriegelungskraft ausgesetzt sind, so dass
eine einfachere Betriebsweise möglich ist.
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Diese Aufgabe wird bei der oben beschriebenen Verriegelungsvorrichtung
dadurch gelöst, dass sie die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Die Erfindung basiert auf der Idee des Anbringens eines drehenden Bauteils
zwischen dem Keilglied und dem kontaktgebenden Bauteil. Weiter ist dieses
drehende Bauteil in speziellen Einkehlungen gefangen, die in dem kontaktgebenden
Bauteil angebracht sind.
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Selbst wenn eine beträchtliche Kraft zum Zwecke der Entriegelung auf das
kontaktgebende Bauteil ausgeübt wird, ist es möglich, das Keilglied mit einer relativ
schwachen Kraft zu verschieben, um auf diese Weise die Entriegelung zu
besorgen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass aus der Beschreibung des US-Patents Nr.
2,864,636 eine Konstruktion bekannt ist, bei der ein drehendes Bauteil verwendet
wird. Dieses drehende Bauteil sorgt für eine Keilwirkung. Im Gegensatz zu dem,
was oben beschrieben worden ist, wird dieses Teil einerseits auf einer festen
Oberfläche und andererseits auf einem Hilfsstab getragen, der in einer komplexen
Weise das kontaktgebende Bauteil betätigt.
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Die Erfindung beruht auf der Idee der Durchführung einer Keilbewegung mit
Hilfe eines Verriegelungselements, das zwischen einer klemmenden Oberfläche des
kontaktgebenden Bauteils und einer Keiloberfläche platziert ist. Eine solche
Keilwirkung erzeugende Bewegung kann ohne nennenswertes Spiel durchgeführt
werden, wobei es andererseits möglich ist, die Keilwirkung auf eine besonders
einfache Weise zu beseitigen.
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Durch Betätigen des Keilgliedes kann die Verriegelung aufgehoben werden.
Aufgrund des Vorhandenseins der Keiloberfläche tritt die Wirkung dieses Keilgliedes
in einer Richtung auf, die sich von derjenigen Richtung unterscheidet, in der die
Kräfte bei dem Versuch zur Wirkung kommen, die Verriegelung zu lösen, d. h.,
dass der Steuermechanismus nur eine relativ kleine Kraft erfordert und
leichtgewichtig aufgebaut werden kann, wodurch es ermöglicht wird, das System im Falle
einer elektrischen Steuerung (Fernsteuerung) im Ganzen einfacher aufzubauen.
Dies bedeutet, dass im Falle der oben genannten Schlösser eine Batterie
angemessen sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das
verriegelnde Bauteil eine verriegelnde Rolle, während die klemmende Oberfläche eine
Einkehlung aufweist, die sich der Form der Rolle anpasst. Durch Drehen des
klemmenden Bauteils wird die Rolle hin und her bewegt und greift so an der
Keiloberfläche an oder löst sich von ihr ab. Nach der Ablösung ist das
kontaktnehmende Bauteil natürlich in der Lage, sich frei zu bewegen. Nach der
Kontaktaufnahme mit der Keiloberfläche wird die verriegelnde Rolle zwischen der
klemmenden Oberfläche des kontaktgebenden Bauteils und der Keiloberfläche des
Keilgliedes eingeklemmt. Diese Wirkung wird noch weiter verstärkt, weil ein
Anschlag vorhanden ist, der die Bewegung des verriegelnden Bauteils zum
Zwecke der Verriegelung begrenzt. Dies dient dazu, einerseits sicherzustellen, dass
eine ausreichende Keilwirkung des verriegelnden Bauteils erzielt wird, und dass
andererseits eine einfache Betriebsweise des Keilgliedes möglich ist, um die
Keiloberfläche von dem verriegelnden Bauteil wegzubewegen. Gemäß einer weiteren
vorteilhaften Ausführungsform sind Mittel, wie etwa Federn, vorhanden, um das
verriegelnde Bauteil in den Verriegelungszustand zu bewegen. Das Keilglied ist
vorzugsweise verschiebbar befestigt. Durch Benützen der Steuereinrichtung kann
das Keilglied von dem verriegelnden Bauteil abgelöst werden. Die Richtung der
Verschiebung, der Neigungswinkel der Keiloberfläche und die Form des
sperrenden Bauteils sind natürlich untereinander in einer Weise abgestimmt, dass, wenn
die Keiloberfläche durch das verriegelnde Bauteil eingekeilt wird, das Keilglied
nicht verschoben werden kann.
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Die Steuereinrichtung zum Entsperren des Keilgliedes, d. h. die Bewegung des
Keilgliedes aus dem Bewegungspfad des verriegelnden Bauteils heraus, betätigt
das kontaktgebende Bauteil.
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Die Steuereinrichtung zum Entsperren des Keilgliedes, d. h. die Bewegung des
Keilgliedes aus dem Bewegungspfad des verriegelnden Bauteils heraus, kann
zusätzlich Mittel zum Fahren des Keilgliedes in den Bewegungspfad des
verriegelnden Bauteils umfassen. Für eine positive Bewegung wird dadurch gesorgt, d. h.,
dass die Verriegelung nur dann aufgehoben wird, wenn die Steuereinrichtung
betätigt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das kontaktgebende
Bauteil mit Mitteln zum Aufnehmen des zu verriegelnden Bauteils versehen. Dies
kann eine Aufnahmevorrichtung sein, die an die Form des aufzunehmenden
Bauteils, wie etwa einen Bolzen, angepasst ist. Das kontaktgebende Bauteil kann
entweder als ein kontinuierlich drehbares Rad ausgebildet sein und weist in diesem
Falle eine Anzahl von Mitteln zum Erfassen des zu verriegelnden Bauteils auf;
oder es kann als eine Klaue ausgebildet sein, die hin und her bewegt werden kann.
In diesem Falle ist nur eine einzelne aufnehmende Spannvorrichtung vorhanden.
Ein Beispiel für die letztgenannte Bauart, wie sie in Schlössern verwendet wird,
bilden Fahrzeugschlösser.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können weitere
Verriegelungselemente vorhanden sein, um das kontaktgebende Bauteil in einer Richtung
zu verriegeln, die der Verriegelungsrichtung der gerade beschriebenen
Verriegelungsvorrichtung entgegengesetzt ist, d. h., dass es mit solchen weiteren Verriegelungselementen
möglich wird, ein in zwei Richtungen zu verriegelndes Bauteil
zu sichern.
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Die oben beschriebene Verriegelungsvorrichtung ist besonders zur Verwendung
in Schlössern geeignet. Natürlich ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt und
kann bei allen anderen Verriegelungsvorrichtungen des Standes der Technik
angewandt werden.
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Im Verriegelungszustand kann der drehende Körper oder die Rolle oder die Kugel
gegen eine geneigte Oberfläche anliegend platziert werden, oder sie können über
dieselbe hinweg verschoben werden und auf einer Oberfläche ohne Schräge
sitzen. Die letztgenannte Bauart erfordert ein hohes Maß an Bearbeitungspräzision
in Bezug auf die Höhenkoordination der Einkehlung des kontaktgebenden
Bauteils, den Durchmesser der Rolle und die "Dicke" des Keilelements; ermöglicht
aber andererseits eine weniger kritische Betriebsweise des Keilglieds.
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Um die Konstruktion so leicht wie möglich auszubilden, ist es von Vorteil ein
Gehäuse einzurichten, das diejenigen Komponenten aufnimmt, die einer
Belastung ausgesetzt sind, d. h., dass mindestens das kontaktgebende Bauteil und das
Keilglied in ein solches Gehäuse aufgenommen werden, das relativ stabil
ausgebildet werden muss, während der andere Teil einer Verriegelungsvorrichtung oder
eines Schlosses relativ leicht ausgebildet sein kann.
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Nachfolgend soll die Erfindung des Näheren unter Bezugnahme auf zwei der
Veranschaulichung dienende Ausführungsformen beschrieben werden, die in den
beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt eine zerlegte Ansicht einer Becherkonstruktion für ein Türschloss
nach der Einwärtsbewegung des Bolzens;
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Fig. 2 zeigt den Mechanismus gemäß Fig. 1 im verriegelten Zustand des Bolzens;
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Fig. 3 zeigt die Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 2, jedoch nachdem der
Bolzen freigegeben worden ist und sich nach außen bewegt;
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Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Mechanismus gemäß den Fig. 1 bis
3 im auseinandergezogenen Zustand;
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Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung im verriegelten
Zustand; und
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Fig. 6 zeigt die Ausführungsform gemäß Fig. 5 im nichtverriegelten Zustand.
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In den Fig. 1-3 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der
Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung als Ganzes mit 1 bezeichnet. Diese
Verriegelungsvorrichtung umfasst ein Keilglied 2, eine Verriegelungsrolle 3 und ein
kontaktgebendes Rad 4. Das Keilglied 2 ist mit einer Keiloberfläche 5 versehen. Ein
Gehäuse 15 der Verriegelungsvorrichtung enthält einen Anschlag 6. Das
kontaktgebende Rad 4 ist mit einer kreisbogenförmigen Einkehlung 8 versehen, deren Form
sich dem äußeren Umfang der Verriegelungsrolle 3 anschmiegt. In gleicher Weise
ist eine Anzahl von aufnehmenden Halterungen 12 zum Aufnehmen des Bolzens
14 eines Schlosses angebracht (des Näheren nicht dargestellt). Das Bezugszeichen
10 bezeichnet einen Steuerstab für das Keilglied 2, der an eine Spule 16
angeschlossen ist. Desgleichen ist eine Feder 11 aufgeschoben, um das Keilglied 2,
wenn die Spule 16 nicht aktiviert ist, in die in Fig. 1 dargestellte Position zu
bewegen. Ein Verriegelungsarm 13 ist vorhanden, der mit Hilfe der Spule 17
betätigt wird und mit Hilfe einer Feder 18 in die aufnehmende Halterung 12 für den
Bolzen bewegt wird.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
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In der in Fig. 1 dargestellten Position wird die Spule 17 zum Deaktivieren des
Verriegelungsarms 13 eingeschaltet, d. h., das kontaktgebende Rad 4 ist in der
Lage, sich frei nach links zu drehen. Die Spule 16 wird nicht eingeschaltet. Wenn
sich ein Bolzen in der Richtung des Pfeils 20 in Fig. 1 bewegt, versetzt er das
kontaktgebende Rad 4 in Drehung nach links. Wie weiter oben beschrieben
worden ist, wird eine solche Drehung nach links durch den freigebebenen
Verriegelungsarm 13 nicht behindert; und beim Auftreten dieser nach links gerichteten
Bewegung wird die Verriegelungsrolle 3 gegen die Feder 9 bewegt. Aufgrund
einer solchen Bewegung rollt die Rolle 3 entlang der Keiloberfläche 5.
Anschließend bewegt sich der Bolzen 14 in die in Fig. 2 dargestellte Position. Eine weitere
Bewegung wird durch den Verriegelungsarm 13 verhindert, der in eine
aufnehmende Halterung 12 fällt. Während sich der Bolzen 14 in Bewegung befindet,
wird der Betrieb der Spule 17 überflüssig, weil sich der Verriegelungsarm 13
entlang des Umfangs des kontaktgebenden Rades 4 bewegt. In der in Fig. 2
veranschaulichten Position wird die Bewegung der kontaktgebenden Rades nach rechts,
d. h. die Entsperrung des Bolzens 14, durch die Verriegelungsvorrichtung gemäß
der Erfindung verhindert. Wenn sich nämlich das kontaktgebende Rad 4 nach
rechts bewegt, wird die verriegelnde Rolle 3, die sich jetzt, durch das
Vorhandensein der nachfolgenden Einkehlung 8, zurückbewegt hat, unter dem Einfluss der
Feder 9 in die in Fig. 2 dargestellte Position nach unten und nach links gedrückt.
Die Bewegung nach links ist nur in einem begrenzten Maße durch das
Vorhandensein des Anschlags 6 möglich. Die Abwärtsbewegung wird durch die
Keiloberfläche 5 verhindert. Diese Kraft wirkt nicht auf den Steuerstab 10 des
Keilgliedes 2.
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Wenn nachfolgend eine Entsperrung gefordert wird, muss die Spule 16
eingeschaltet werden, wodurch sich der Steuerstab 10 in Fig. 3 nach links bewegt.
Wenn eine solche Bewegung durch die Spule 16 herbeigeführt wird, ist es
gleichgültig, ob eine Kraft auf den Verriegelungsarm 13 zwecks der Freigabe des
Bolzens 14 ausgeübt wird oder nicht. Dies bedeutet, dass die Spule relativ leicht
gebaut sein kann. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, die Spule 17 mit Hilfe der
Keiloberfläche zu betätigen, entlang derer er sich bewegt. Der Verriegelungsarm
13 arbeitet einzig zum Zwecke der Verhinderung der nach links gerichteten
Drehung des kontaktgebenden Rades 2.
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Der Bolzen, der hier dargestellt ist, kann ein Bolzen von entweder einer sich
drehenden Tür oder einer gleitenden Tür sein. In Fig. 4 wird alles dies in
perspektivischer Ansicht und mehr im Einzelnen veranschaulicht. In dieser Figur wird auch
ein Traggestell 15 in Strichliniendarstellung gezeigt. In diesem ist das
kontaktgebende Rad 4 drehbar gelagert, während der Keil 2 verschiebbar gelagert ist, und
die Rolle 3 ist zwischen denselben eingeschlossen. Nur diese Komponenten sind
es, die relativ stabil ausgebildet sein müssen, während die anderen Teile der
Vorrichtung gemäß der Erfindung relativ leicht ausgebildet sein können.
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Dir Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei dieser ist das kontaktgebende Bauteil als Klaue 25 ausgebildet. Der Bolzen ist
hier ein Stift, der mit 24 bezeichnet ist. Gemäß der oben beschriebenen Weise ist
es möglich, die Klaue 25 zwischen zwei Positionen zu bewegen. In diesem Falle
ist kein Verriegelungsarm 13 vorhanden, was in den meisten Fällen auch nicht
nötig ist. Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Konstruktion ist besonders für
Fahrzeugschlösser geeignet. Die tragende Rolle 19 ist zu dem Zweck vorhanden, die
Verschiebung des Keilgliedes 2 zu optimieren, und auch, um in der Lage zu sein,
Kräfte zu absorbieren, die durch die Verriegelungsrolle 3 in vertikaler Richtung
aufgebracht werden.
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Wenngleich die Erfindung bisher unter Bezugnahme auf eine bevorzugte
Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht sich, dass zahlreiche Abänderungen
an ihr vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden
Anmeldung zu überschreiten. Es ist daher möglich, die oben beschriebene
Verriegelungsvorrichtung auch für andere Zwecke zu verwenden und sie dementsprechend
zu gestalten. Desgleichen ist es möglich, Abänderungen im Aufbau anzubringen,
der hier beschrieben ist. So kann die Verriegelungsrolle als Verriegelungskugel
oder als ein anderes Verriegelungsteil gestaltet werden. Darüber hinaus ist es
möglich, die schräge Oberfläche auch so auszubilden, dass sie eine solche Länge
besitzt und so stark ansteigt, dass die Rolle 3 niemals über die Enden der
Oberfläche hinwegläuft.