DE8435591U1 - Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung - Google Patents

Description

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 23,10*84

Sv/Sch Akte EL 1Ö3

Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung/» und Verfajn^en zu ihrem Betrieb

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .

Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 32 42 bekannt. Bei dieser bekannten Sicherheitstürverriegelung zum Schutz vor gefahrbringenden Bewegungen einer Fertigungseinrichtung sind alle Bauelemente der Sicherheitsvorrichtung und für das Öffnen und Schließen der Tür in einem Gehäuse vereinigt, so daß für diese Funktion nur ein Bauteil erforderlich ist. Das ist bei der bekannten Einrichtung dadurch erreicht, daß zwei Grenzlagefühler und ein Hubmagnet einer elektromechanischen Sperreinrichtung in einem Gehäuse zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Dabei ist als erster Grenzlagefühler ein Sicherheitsgrenztaster als ein unter zur Tür hin gerichteter Federkraft stehender Stößel an einem Schalter mit zwangsläufiger Kontaktöffnung über einen Nocken, eine Schrägfläche o. dgl. an der Tür bewegbar. Außerdem ist ein in eine Verriegelungsöffnung an. der Tür einführbarer, unter zur Tür hin bzw. von der Tür weg gerichteter Federkraft stabender Verriegelungsbolzen der elektromechanischen Sperreinrichtung mit einem zweiten Grenztaster, der als indirekt wirkender, die Stellung des Hubmagneten der Sperreinrichtung abtastender Bügel als Grenzlagefühler augeführt ist aneinen zweiten Schalter mit zwangläufiger Kontaktöffnung mechanische gekoppelt.

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Nachteil der bekannten Anordnung ist es, daß der Stößel des ersten Grenztasters von der Schutzeinrichtung, z. B. der Tür, in geöffneter Stellung über deren gesamten Öffnungsweg zwangläufig feingedrückt sein muß. Das laßt sich z. B. bei Falttüren schwer oder gar nicht durchführen. Außerdem ist die bekannte Einrichtung zum Einsatz an Schwenktüren nicht geeignet. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung liegt darin, daß der Hubmagnet während der ganzen Zeit der Türöffnung erregt sein muß und schließlich ist die bekannte Einrichtung nicht ausreichend gegen unerwünschte Manipulation gesichert. In der Praxis wird immer wieder versucht, bei geöffneter Schutzeinrichtung durch Schraubendreher, Drahtstücke oder Ähnliches die Einrichtung mit der gefahrbringenden Bewegung in Betrieb zu setzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Sicherheitsschalter mit einer magnetischen Verriegelung als ein kompaktes Gebilde so zu verbessern, daß er eine mechanische Sperre zum Zurückhalten des Magneten bei Offenstellung der Schutzeinrichtung aufweist, so da£ eine ständige Erregung des Magneten in Fortfall kommt. Eine zwangsläufige Betätigung des Stößels des ersten Grenztasters soll vermieden werden, weiterhin soll die Vorrichtung für alle vorkommenden Einsatzarten, wie z. B. für Falttüren und Schwenktüren einsetzbar sein, und es soll ein weitgehender Schutz vor unbefugten -Manipulationen durch Drähte o. dgl. erreicht sein. Dabei sollen beide Einsatzarten des Schalters, Verriegelung durch Federkraft oder Verriegelung durch Magnetkraft, erhalten bleiben und der Magnet soll in beiden Stellungen von einem Grenztaster überwacht sein.

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Die zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendigen, wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in Patentanspruch 1 genannt. Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung.

Die Zeichnung stellt Aus führungsformen der Erfindung, dar. Es zeigen:

Fig. 1 zwei zueinander senkrechte Ansichten und 2 des Schalters einer Sicherheitstürverriegelung,

etwa entsprechend der DE-OS 32 42 525 mit an dessen Gehäuse nebeneinander angeord

neten Verriegelungskopf und Umlenkkopf,

Fig. 3 im lotrechten Schnitt einen an das Schaltergehäuse lösbar angesetzten Umlenkkopf,

Fig.3a im Horizontal schnitt den Umlenkkopf nach Fig. 3,

Fig. 4 den Umlenkkopf nach Fig. 3 in Hintereinanderanordnung mit dem Verriegelungskopf, ebenfalls im lotrechten Schnitt,

Fig.4a einen Teilbereich des Schalters nach Fig. 2, z. T. im Schnitt,

Fig. 5 Ausführungsformen des Betätigers als Schlüssel in Form eines einfacheren Stanzteiles,

Fig. 6 Schaltspläne des Stromlaufplanes einerseits und 7 bei federverriegelter Schutzvorrichtung, andererseits bei stromverriegelter Schutzvorrichtung.

Besondere Vorteile der neuen Konstruktion liegen in der einfachen und sicheren Ausführung, die schock- und vibrationsfest ist.

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Außerdem ist eine leichtgängige Betätigung durch die Drehbewegung des Kurvenstücks bei günstigen Hebelarmverhältnissen erreicht. Dadurch ergibt sich eine hohe Schaltspiellebensdauer und hohe Betätigungsgeschwindigkeit. Außerdem ist die Konstruktion äußerst überlistungssicher. Falls eine Manipulation beabsichtigt ist, ist eine Rückstellung des Kurvenstücks kaum ohne den vorschriftsmäßigen Schlüssel erreichbar. Die Gesamtkonstruktion ist sehr klein. Schließlich ist der Stößelkopf auch bei anderen Grenzt astersicherheitsschal tern ohne weiteres einsetzbar.

Fig. 1 und 2 zeigen den mit der magnetischen Verriegelungsvorrichtung vereinigten Sicherheitsschalter mit den Gehäuseteilen 2 und 1, die hier beide U-förmig sind.

Die Gehäuseteile kpnnen aber auch anders ausgebildet sein. Im Inneren des Gehäuses befinden sich die beiden Schalter 20 und 21, jeweils mit ihren Stößeln 17, weiterhin der Hubmagnet 6, der über den Bügel 9 mit dem Stößel 17 des Schalters 21 verbunden ist. Weiterhin ist zu sehen die sich am Gehäuse des Hubmagneten 6 abstützende Druckfeder 5,-tttrfyiim anderen Ende auf einer axial gleitbaren Federlagerscheibe 30 aufliegt. Zwischen Feder und Lagerscheibe 30 ist zwischen Sicherungsringen 10 eine Formscheibe 4 eingeklemmt, die mit dem Haltebolzen 7 des Verriegelungsbolzens 3 fest verbunden ist. An das Gehäuse angesetzt sind der Verriegelungskopf 63 und der Stößelkopf 70, die aus je zwei Gehäuseteilen 63a und 63b sowie 71 und 72 bestehen. Fig. 1 zeigt im Stößelkopf 70 den sich zunächst verjüngenden, dann wieder erweiternden Öffnungskanal 78, in dem dar Betätiger 68 nur angedeutet ist.

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Fig. 3 zeigt den Stößelkopf 70 mittels der durch ihn hindurchgehenden Schrauben 77 am Gehäuseteil 2 des Schalters befestigt. Der Stößel 16 des Schalters ist durch das rechtsherumgeschwenkte Schaltstück 73 in das Gehäuse 2 eingedrückt- Er wird in dieser Lage durch die Drehfeder 76 gehalten. Außerdem liegt der Sperrschieber 74 über dem einen Schenkel des Schaltstücks 73 und verhindert somit dessen unbefugtes Schwenken. Der Betätiger 68, ist im Schnitt dargestellt, jeweils in der Lage, in der er vor dem jeweiligen Schwenken des mit der Schaltkurve 73a versehenen Schaltstücks 73, das in der verschwenkten Lage gestrichelt dargestellt ist, liegt.

Fig. 3a zeigt den Sperrschieber 74 und angedeutet die Druckfeder 75, die bestrebt ist, ihn jeweils über das Schaltstück 73 zu schieben. Außerdem ist mit 74a die Schrägflache- angedeutet, an der das Ansatzstück 68c des Betätiger^-68 entlanggleitet und dadurch den Sperrschieber 74 gegen den Druck der Feder 75 verschiebt, so daß er das Schaltstück zum Schwenken freigibt. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß ungewollte Manipulationen durch Drahtstücke o. dgl. von außen her durch den Öffnungskanal 78 unmöglich sind .

In Fig. 4 sind die Einzelteile des Umlenkkopfs 70 nur angedeutet. An dem in den "Of f nungskanal 78 eingeschobenen Betätiger sieht man die "Öffnung 68d für das Durchschwenken des Schaltstücks 73, die Öffnung 68b für den Eintritt des Verriegelungsbolzens 3 und den Nietbolzen 68a, der in dieser Lage den um die Schwenkachse 69 schwenkbaren Sperrhebel 64 aus der Ausnehmung 7a im Haltebolzen 7 des Hubmagneten herausgeschwenkt hat.

Eine Druckfeder 66 ist einerseits am Gehäuseteil 63a, andererseits am anderen Ende des Sperrhebels 64 abgestützt und kann diesen bei Herausziehen des Betätigers 68 und nach Einziehen des Verriegelungsbolzens 3 durch den Hubmagneten in die Ausnehmung 7a des Haltebolzens einschwenken. Dadurch wird erreicht, daß der Hubmagnet bei geöffneter Tür nicht dauernd erregt zu sein braucht.

In Fig. 4a ist eire zwischen Haltebolzen 7 und Magnet— anker eingeschaltete Kupplung 6a nur angedeutet. Diese Kupplung ermöglicht eine schwimmende Lagerung sowohl axial wie radial des Bolzens 7 und damit auch des Verriegelungsbolzens 3. Diese schwimmende Lagerung ist zweckmäßig, da der Verriegelungsbolzen 3 und der Haltebolzen 7 des Magnetankers spielarm gelagert sind und dadurch bei maßversetzten Lagerbohrungen im Gehäuse 63a und/oder Magnetanker 6 ein Klemmen des Verriegelungsbolzens 3 und des Haltebolzens 7 verhindert wird. ^

Fig. 5 zeigt in Draufsicht Formen des Betätigers 68 jeweils mit dem Ansatzstück 68c der Durchschwenköffnung 68d für das Schaltstück der Verriegelungsöffnung 68b für den Verriegelungsbolzen 3, der Fläche 68e zum Halten des Schaltstücks 73 sowie mit dem Bolzen 68a, der sich hinter den Sperrhebel 64 legen kann. Außerdem sind noch die Linien A-B und A-C und B-D dargestellt, an denen der gestanzte Betätiger getrennt werden kann. Weiterhin sind nicht näher bezeichnete Schraub löcher angedeutet, mit denen der Betätiger an der Tür zu befestigen ist.

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Der Funktionsablauf der Vorrichtung wird nachstehend anhand des Stromlaufplanes nach Fig. 6 einer federverriegelten Schutztür, die also ruhestromverriegelt ist, erläutert .

Fig. 6 zeigt den Zustand bei geöffneter Tür.

1. Offene Tür: Nach Einschaltung des Stromkreises (+24V) und bei geöffneter Tür kann die gefahrbringede Bewegung über die Strombahn 5Z nicht eingeschaltet werden, weil der Magnet 6 über den Kontakt 49 des Schalters 20, den Kontakt 58a des Stillstandswächters 58 und den Ruhekontakt 53c des Relais 53 erregt ist und somit den Kontakt 48 des Schalters 21 geöffnet hält, das Relais 51 über Kontakt 49 ebenfalls erregt ist und seinen Ruhekontakt 51a geöffnet hält und das Relais 53 nicht erregt werden kann und somit die Strombahn 52, die die gefahrbringende Bewegung freigibt, mit dem Kontakt 53b des Relais 53 nicht geschlossen werden kann; der Kontakt 51b des erregten Relais 51 hält zusätzlich noch die Strombahn 52 offen.

2. Türschließen und Verriegeln: Beim Türschließen schwenkt der Betätiger 68 das Schaltstück 73 herum, so daß der an seiner Schaltkurve 73a gleitende Stößel 16 des Schalters 20 aus dem Gehäuse 2 heraustritt, damit der Kontakt 50 geschlossen und der Kontakt 49 geöffnet wird. Durch Betätigen des Drucktasters 46 wird nun die Magnetspule des Hubmagneten 6 und das Relais 51 stromlos. Durch Federkraft wird nun der Verriegelungsbolzen 3 in die Verriegelungsöffnung 68b j hineingefahren, so daß die Tür verriegelt ist. Der |

Kontakt 48 des Schalters 21 wird durch die Hubbewegung \ geschlossen, so daß das Relais 53 über ihn und die |

Kontakte 50 und 51a erregt wird. Das Relais 53 f

schließt mit seinem Arbeitskontakt 53b die Strombahn f 52, in der sich vorher der Relaiskontakt 51b in jj

geschlossener Stellung befand. |

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Gefährliche Bewegung einschalten: Über die geschlossene Strombahn 52 erfolgt nun über einen nicht dargestellten Schaltungsteil die Einschaltung der gefährlichen Bewegung. Der Stillstandswächter 58 spricht jetzt an und 'öffnet seinen Kontakt 58a. Solange die gefährliche Bewegung anhält und der Stillstandswächterkontakt 58a geöffnet ist, kann der Magnet 6 über den Drucktaster 59 nicht eingeschaltet

4. Entriegeln und Öffnen der Tür; Nach dem Ausschalten der gefährlichen Bewegung durch einen nicht dargestellten Schaltungsteil und nach einem ggf. auftretenden Nach- oder Auslauf der gefährlichen Bewegung meldet der Stillstandswächter 58 durch Schließen des Kontaktes 58b Stillstand. Der Kontakt 58a hat ebenfalls geschlossen, so daß über die Betätigung des Drucktasters 59 die Magnetspule des Hubmagneten 6 erregt wird und dieser den Verriegelungsbolzen 3 aus der Verriegelungsöffnung 68b herauszieht und die Tür W geöffnet werden kann. Der Kontakt 48 des Schalters 21 § wird während der Hubbewegung des Magneten 6 über den gekoppelten Bügel 9 und den Schalterstößel 17 geöffnet und hebt die Erregung des Relais 53 auf, so daß die Strombahn 52 durch Kontakt 53b unterbrochen wird. Durch öffnen der Tür wird über die Ausnehmung 68d des Betätigers 68 das Schaltstück 73 zwangsläufig geschwenkt und das wiederur betätigt über seine Schalt- *> kurye 73a den Stößel 16 des Schalters 20 und öffnet damit wiederum zwangsläufig den Kontakt 50. Eine Einschaltung der gefahrbringenden Bewegung kann erst dann wieder erfolgen, wenn die Tür geschlossen ist und die Verriegelung gemäß vorstehender Ziffer 2. erneut erfolgte.

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Der Kontakt 53a dient zur gegenseitigen Verriegelung der Relais 51 und 53.

Der Stromlaufplan nach Fig. 7 für eine stromverriegelte Tür entspricht dem nach Fig. 6. Hier sind jedoch die Drucktaster 46 "Verriegeln" und 59 "Entriegeln" gegeneinander vertauscht. Bei dieser Anordnung ist der Hubmagnet um 180° verschwenkt gegenüber der vorher beschriebenen Anordnung eingebaut, so daß der Hagnetanker und damit der Verrxegelungsbolzen 3 bei erregten Magneten in die Verriegelungsöffnung 68b eintritt. Auch bei dieser Anordnung kann eine ständige Erregung des Hubmagneten fortfallen, wenn man den Sperrhebel 64 und den Haltebolzen 7 des Hubmagneten so ausbildet, daß der Verrxegelungsbolzen 3 auch in der herausgefahrenen Lage festgehalten ist.

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RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 23.10.1984

Akte EL 103

Bezugszeichenliste

1 Deckel

2 Gehäuse

3 Verriegelungsbolzen

4 Formscheibe
5 Druckfeder

6 Hubmagnet
6a Kupplung

7 Haltebolzen (Magnetanker) 7a Ausnehmung

9 Bügel

lO Sicherungsring

16 Stößel am Schalter 20

17 Stößel am Schalter 21 20 erster Schalter

21 zweiter Schalter

30 Federlagerscheibe

46 Drucktaster

48 Kontakt des Schalters 21

49 Kontakt des Schalters 20 50 Kontakt des Schalters 20

51 Relais

51a Ruhekontakt von 51

51b Kontakt von 51

52 Strombahn
Relais

53a Kontakt von 53

53b Kontakt von 53

53c Ruhekontakt von 53

54 Lampe

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63 Verriegelungskopf 63a Gehäuseteil 63b Gehäuseteil

64 Sperrhebel 65 U-Halter

66 Druckfeder

67 Kerbstift

68 Betätiger 68a Nietbolzen 68b Verriegelungsöffnung 68c Ansatzstück 68d Ausnehmung 68e Haltefläche

69 Schwenkachse 70 ümlenkkopf 71 Gehäuseteil

73 Gehäuseteil 73a Schaltkurve

74 Sperrschieber 74a Schrägftäche

75 Feder

76 Drehfeder

77 Schraube

78 'df fnungskanal 79 Schwenkachse

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Claims (1)

1. RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 23.10.34

   Sv/Sch Akte EZ, 103

   nsprüche

   1./Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtungyfür eine Tür o. dgl. vor einer Einrichtung mit gefahrbringender Bewegung, bei der'ein unter nach außen gerichteter Kraft einer Feder stehender Stößel eines Sicherheitsgrenztasters und ein unter nach außen bzw. nach innen gerichteter Kraft einer weiteren Feder stehenden Verriegeli_-ngsbolzen einer elektromagnetischen Sperreinrichtung in einer Wand des Gehäuses der Vorrichtung axial gleitbar gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tür o. dgl. ein in einen Öffnungskanal (78) an dem Gehäuse (2) bzw. an einem an das Gehäuse (2) ggf. lösbar und in vier um 90 zueinander verschwenkbaren Lagen einsetzbaren Zusatzgehäuse, einem Umlenkkopf (70) bzw. einem Verriegelungskopf (63) ein die Verriegelungsöffnung (68b) für den Verriegelungsbolzen (3) aufweisender, ggf. zweiteiliger Betätiger (68) für den Stößel (16) des Sicherheitsgrenztästers derart angeordnet ist, daß

   Akte EL 103

   a) der Stößel (16) über eine Kurve (73a) eines schwenk- $ baren Schaltstücks (73) bei herausgezogenem Betäti-

   ■ ger (68) in einer zwangsläufig betätigten, nach innen

   gerichteten Lage durch einen das Schaltstück (73) un-

   ,,. 5 verschwenkbar haltenden Schieber (74) o. dgl. gehal- Ί ten ist, und daß in einer ersten Einschieblage des Beil tätigers (68) im Öffnungskanal (78) ein unter einer

   in Richtung auf das Schaltstück (73) gerichteten Kraft einer Feder (75) stehender Schieber (74) am Betätiger

   1 10 (68) anliegt und dadurch in einer Freigabelage gehal- \ ten ist, in der er außerhalb des Schwenkbereichs des

   i Schaltstücks (73) liegt und daß in einer weiteren

   I Einschieblage des Betätigers (68) in einer zweiten

   \ Schwenklage des Schaltstücks (73) der Gleitweg des

   [ 15 Stößels (16) in seine nach außen gerichtete Grund- ^: stellung frei ist und

   L b) daß der Verriegelungsbolzen (3) bei herausgezogenem

   [ Betätiger (68) in seiner aus der Verriegelungsöffnung

   \ 20 (68b) herausgezogenen Lage durch einen Sperrhebel I (64) o. dgl. unverschiebbar gehalten ist und in der

   ! weiteren Einschieblage des Betätigers (68) in den

   i Öffnungskanal (78) der Sperrhebel (64) o. dgl. außer-

   i halb seiner Sperrlage gehalten ist und der Gleitweg

   s 25 des Verriegelungsbolzens (3) in die Verriegelungsöffnung (66b) im Betätiger (68) freigegeben ist und I daß der Sperrhebel (64) o. dgl. bei herausgezogenem

   Betätiger (68) in der Sperrlage für den Verriegelungsi bolzen (3) liegt.

   : 30

   ■ 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zur Schwenkachse des Schaltstücks (73) verschiebbare, unter zum Schaltstück hin gerichteten Druck einer Feder (75) stehenj 35 de Sperrschieber (74) eine zur Einführöffnung des Öff-I nungskanals hin gelegene Schrägfläche (74a) als Gleit-

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   Aktenz.: G 84 35 591.3 *' - 3 -

   Akte EL 103

   fläche für ein seitliches Ansatzstück (68c) des Betätigers (68) aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch i gekennzeichnet, daß das U-förmige Schaltstück (73) an seinem die Schenkel verbindenden Joch innen die Schwenkachse (79) und außen die Schaltkurve (73a) aufweist und der Betätiger (68) einander gegenüberliegende Änlagsflachen, deren eine in der jeweiligen Schwenklage des Schaltstücks (73) an einem der Schenkel des Schaltstücks (73) anliegt, aufweist. (Fig. 3)

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß um die Schwenkachse (79) des Schaltstücks (73) eine einendig im Gehäuse (2 bzw. 71) festgelegte Drehfeder (76) liegt, deren anderes Ende in das Schaltstück (73) eingreift, wobei die Kraft der Feder (76) in Richtung des Haltens des Schaltstücks (73) in seiner dem herausgezogenen Betätiger (68) zugeordneten Schwenklage gerichtet ist.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- | durch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (64) schwenkbar angeordnet ist und in seiner einen Schwenklage mit seinem einen Ende durch eine Feder (66) in einer Ausnehmung (7a) eines den Verriegelungsbolzen (3) haltenden Bolzens (7)(des Magnetankers) und in seiner anderen Schwenklage durch einen Nietbolzen (68c) o. dgl. am Betätiger (68) gehalten ist.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungskanal vom Bereich der Schwenkachse (79) des Schaltstücks (73) aus und vom Bereich der Längsachse des Ver-r riegelungsbolzens (3) aus angepaßt an den Schwenkweg einer schwenkbaren Tür o. dgl. nach beiden Seiten hin erweitert ist.

   7. Vorrichtung nach eiaem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskopf (63) und der Stößelkopf (70) hintereinander oder nebeneinander angeordnet sind.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger (68) eine Ausnehmung als Verriegelungsöffnung (68b) und eine Ausnehmung (68d) zum Durchschwenken der Schenkel des Schaltstücks (73) beim Schieben des Betätigers (68) sowie einen Nietbolzen (68a*) o. dgl. zum Halten des Sperrhebels (64) o. dgl. aufweist.

   9. Vorrichtung n'ach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daßder

   Betätiger (68) ζ. b. aus Bandstahl, einstückig in der Ausführungsform für Hintereinanderanordnung von Verriegelungskopf (63) und Stößelkopf (70) herstellbar ist und daß durch Abtrennen von Teilen nach Trennlinien A-B bzw. A-C und B-D der Betätiger auch für Nebeneinanderliegen von Verriegelungskopf und Stößelkopf einsetzbar ist.

   10.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1.-9 dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (3) an seinem Haltebolzen (7) in einer Kupplung (6a) o. dgl. axial und radial schwimmend gelagert ist.

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