EP0470428B1 - Lid latch for laboratory centrifuges, rotating at medium or high speed - Google Patents
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- EP0470428B1 EP0470428B1 EP91112293A EP91112293A EP0470428B1 EP 0470428 B1 EP0470428 B1 EP 0470428B1 EP 91112293 A EP91112293 A EP 91112293A EP 91112293 A EP91112293 A EP 91112293A EP 0470428 B1 EP0470428 B1 EP 0470428B1
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- B04B7/02—Casings; Lids
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Definitions
- the invention relates to a lid lock for medium to high-speed laboratory centrifuges with a housing and lid, an axially movable bar, which has at least one latch engagement with a latch opening on the lid.
- Such interlocks are known. They are made by relays. Such relays depend on the power supply. If the latter fails, the lock can open. When using a magnet, a locking position can be maintained even in the event of a power failure. However, it can be released if, in the event of damage, an impact or impact hits an element of the locking device. This is particularly serious when a relay working with magnetic force, in particular with spring support, is effective. Vibrations can then occur which arbitrarily permit opening.
- a locking device is known with a rotary bolt which can be actuated by a handle or a corresponding drive. It is for locking a plate, the passage of an axis pin through a special hole in the other element is provided, the axis pin having a head with a cross section which, when the axis pin is rotated, creates the engagement behind an abutment. A manual operation with a handle head is shown.
- the axis pin can only reach the area of the locking possibilities through slots in a certain orientation.
- the locking is provided at right angles to a plate which is practically arranged as a lid. This known design is defective because strikes, vibrations or stops on cross pins can lead to the opening of the closure.
- a locking with an electromagnet is known from FR-A-2 524 346. This clearly shows that in the event of a power failure, even if a spring force holds an electromagnet in its locking position, jumping off or returning could take place if part of the destroyed rotor hits this locking part.
- the invention is therefore based on the object to provide a lid lock for medium and high-speed centrifuges, which remains securely in its locked position even in the event of failures, be it due to the bursting of the centrifuge rotor or even in the event of a power failure to actuate the bolt the lock itself is exposed to shock or impact stresses, while at the same time creating a small-scale solution.
- a so-called medium or high-speed centrifuge works in the range from 15,000 g to 50,000 g.
- a latch opening on the lid can be designed in the manner of an eyelet, into which one simply pushes a pin.
- an electromagnat or a relay is known as the drive element. If, in the event of a power failure and in a dangerous state, the broken rotor strikes an element, the locking is released in such a known embodiment.
- the axially displaceable bolt is rotatably supported, is provided with a rotary drive and a feed arrangement which on the one hand has a part arranged in the centrifuge and on the other hand has a profile on the bolt which are in engagement with one another and one of which Parts has an oblique to the axial direction of the locking engagement surface, and that the at least one opening on the lid has an entry slot for the passage of a tapered locking portion, which is followed by a reinforced locking portion corresponding to the diameter of the opening with a small undersize.
- P refer the axially displaceable bolt is rotatably mounted in the housing.
- the rotatable mounting of the bolt in conjunction with a rotary drive provides a safe engagement situation with the smallest space requirement, because the axial movement of the bolt precludes misalignment with the at least one bolt opening on the cover.
- the claimed feed device is provided independently of the rotary drive, which should only introduce one movement.
- the feed is achieved in the simplest solution by the special design as a threaded section with a pitch in the axial direction. In the simplest case, it is a bayonet-like guide which, when actuated, produces a bolt engagement.
- the axial movability of the bolt is important and the rotary drive for the lid lock is provided for this.
- This feature is particularly important because two engagement elements interact in comparison with the different designs. It is preferred that two or more openings are arranged on the cover and locking sections on the bolt. This opens up all possibilities for multiplication. For the axially movable mounting of the bolt, however, an engagement element designed as a threaded section with a pitch in the axial direction is preferred.
- a wall part defining an engagement element can be extended to such an extent that possible failures no longer have to be taken into account.
- a threaded section extends by at least 25 ° in the circumferential direction of the rotatable latch.
- a threaded section can advantageously have several gears.
- the threaded section located on the bolt which is designed as a spindle, is particularly preferred.
- the threaded section forms the basis for the normal drive.
- the threaded section has a continuously identical pitch, in addition it is preferred that the threaded section has a different pitch over its length, by means of which the end axial movement of the bolt is carried out faster than the initial axial movement.
- the particularly preferred embodiment is that the thread at the end which corresponds to the engagement position of the bolt has a substantially pitch-free course.
- the slope-free passage forms a particularly firm restraint with additional security in the event of an emergency and shock loads on the bolt.
- the invention is preferably based on the bolt itself being designed as a rod or linkage which is rotatably mounted and is displaceable in the axial direction.
- This rod has different lengths in different designs, in particular with different diameters.
- an advantageous embodiment is that a reinforced locking section is designed conically in the feed direction for engagement in the opening.
- the outer walls of a centrifuge can be used to form a guide in order to ensure that the bolt can be axially displaced in connection with the rotary drive, in particular or without a geared motor, but to prevent rotation of the rotary drive, in particular the motor itself.
- the gear motor providing the torque is designed with a high reduction ratio. This results in a high torque. If the bolt is connected to the rotary drive itself, there is also a connection in a countershaft gear coupling, which allows any step-up or step-down. It is important that the bolt is driven by rotation, it being reserved that the bolt is arranged in the axial extension of the shaft of the geared motor.
- a motor known above is firmly connected to the bolt and secured against rotation, but is movably guided in the housing in the axial direction of the bolt.
- the at least one opening on the lid is arranged on an extension extending from the lid, for which lateral guides are arranged in the centrifuge in the area of the latch in the engaged position.
- the section with the reduced cross section is held in the engaged position on the bolt as soon as it is unloaded.
- Cylindrical guide sections are expediently provided on the rotatably mounted bolt which are guided in guide bushings on the housing. This is a simple design, which is also space-saving, especially since the same means or lateral guide stops can also be provided for the lugs arranged on the cover.
- a trigger switch is also included, which is arranged in the housing and can be actuated by striking an attachment with an opening when the cover is closed.
- one end of the bolt is provided with an engagement profile, in particular a slot for a tool, and in the extension of the bolt, a wall opening is arranged in the housing of the centrifuge for introducing an actuating instrument, in particular a screwdriver.
- a particularly preferred embodiment is that the engagement profiles on the Motor shaft of the bolt drive motor are arranged.
- FIG. 1 shows a laboratory centrifuge 1 with a housing.
- This housing 2 has in its cover plate a hinge 3 for a hinged cover 4.
- a rotor 6 for a laboratory centrifuge with all parts is stored within the space 5.
- This rotor 6 is covered in the room 5 on the one hand by the wall parts and the floor of the room and on the other hand by the cover 4.
- a cover lock 9 is provided at a distance from or opposite to the hinge 3, as will be described in more detail below.
- the lid 4 can be seen from FIGS. 2 and 3. It can be seen that lugs 10, 11 directed downward are arranged on the cover. For the lugs 10, 11 on the cover 4, 2 guide openings 47, 48 are arranged in the housing, which in particular hold the area 2 of the opening 15 together, so that the lug cannot expand when the bolt engages and loads.
- lugs which are attached to the cover by means of screws 12, 13, for example, have a web-like surface 14 in the side view according to FIG. 4, but a circular opening 15 at their lower end, which in turn is open or downward through a slot 16 is accessible.
- a latch 17 is guided within the housing of the laboratory centrifuge according to FIGS. 2 and 3.
- This bar is designed as a rod or rod.
- This bar 17 has different sections over its length. It is guided by means of cylindrical sections 18, 19 into cylindrical guide openings 20, 21 in components or guide bushes 22, 23 which are mounted in the housing of the laboratory centrifuge.
- the section 19 is, for example, a cylinder which is mounted in the guide opening 21 with a small undersize.
- the section 18 is correspondingly guided in the guide opening 20, so that the bolt 17 is movable as a rod in its axial direction.
- the section 18 is, however, designed in a special way with an engagement surface 24 which extends in the circumference and radial direction, into which a grub screw or projection 25 engages on the component 22, which is arranged in the housing, just like the other components 22, 23 which are practically guide blocks with the guide openings 20,21.
- Such engagement forms a propelling element for the rod or linkage, which forms the bolt 17.
- a rod or linkage is on its section 18 opposite end connected by a clutch 26 to a gear motor 27 which has a reduction gear.
- a gear motor 27 is mounted in lateral guides 28, 29 in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
- the output shaft 30 is in axial alignment with the bolt 17, which is designed as a rotatable rod.
- this rod has the sections 31, 32 with a cross section which is so greatly reduced that this section passes through the slot 16 (FIG. 4) can engage in the opening 15 in the lugs 10, 11 on the lid.
- the propulsion results from the interaction of the projection 25 with the engagement surface 24.
- the cones 34, 35 occur on the bolt 17 or the rod in question in the opening 15 (FIG. 4) and, due to their taper, still perform certain alignment functions.
- cylindrical locking sections 36, 37 enter the openings 15 and thus hold the cover 4 in place.
- the cylindrical locking sections 36, 37 have a diameter which fits into the openings with very little play, one of which is designated by 15 in FIG.
- the engagement surface 24 is designed in the form of a spindle 45, which thus also forms the section 18.
- the motor 27 can move axially in its mounting.
- an axially displaceable clutch is arranged at 26, which permits torque transmission even when the engagement changes axially.
- a switch actuating means 38 is arranged on the bolt 17 or on such a rod as a thickening. It works depending on the setting of the linkage with one of the 39 or other 40 actuators of two limit switches 41, 42, which are arranged obliquely to the axis of the bolt 17 so that the actuators 39, 40 lie in the line of the bolt 17. As a result, the switch actuation means 38 can engage with one or the other actuation element 39, 40 for switching the motor 27.
- the distance between the actuators 39, 40 is such that a switch-off always takes place when either the tapered sections 31, 32 their area of the lugs 10, 11 or the locking sections 36, 37 are arranged in the openings of the lugs 10, 11 , such an opening being drawn at 15 in FIG. 4.
- a spindle 51 has gear sections 52, 43 with a different pitch over its length, a substantially pitch-free gear 44 then being arranged at the end for secure locking.
- the passage sections 52, 43 form the engagement surface 46.
- a profile 49 is arranged for example as a slot in the end face of the spindle arranged there.
- a wall opening 50 in the wall of the housing 2 of the laboratory centrifuge for carrying out a tool.
- This wall opening can be closed. They can be used to insert a hand tool for engaging the profiling 49 in order to carry out manual operation in the event of a power failure.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Deckelverriegelung für mittel- bis hochtourige Laborzentrifugen mit Gehäuse und Deckel, einem in axialer Richtung bewegbaren Riegel, der wenigstens einen Riegeleingriff mit einer Riegelöffnung am Deckel aufweist.The invention relates to a lid lock for medium to high-speed laboratory centrifuges with a housing and lid, an axially movable bar, which has at least one latch engagement with a latch opening on the lid.
Solche Verriegelungen sind bekannt. Sie werden durch Relais hergestellt. Solche Relais sind von der Stromzuführung abhängig. Fällt letztere aus, kann sich die Verriegelung öffnen. Bei Einsatz eines Magneten kann eine Verriegelungsstellung auch bei Stromausfall aufrecht erhalten werden. Sie ist aber lösbar, wenn im Fall eines Schadens ein Stoß oder Schlag auf ein Element der Verriegelungseinrichtung trifft. Das ist besonders gravierend, wenn ein mit Magnetkraft arbeitendes Relais, insbesondere mit Federunterstützung wirksam ist. Dabei können dann Schwingungen auftreten, die eine Öffnung willkürlich zulassen.Such interlocks are known. They are made by relays. Such relays depend on the power supply. If the latter fails, the lock can open. When using a magnet, a locking position can be maintained even in the event of a power failure. However, it can be released if, in the event of damage, an impact or impact hits an element of the locking device. This is particularly serious when a relay working with magnetic force, in particular with spring support, is effective. Vibrations can then occur which arbitrarily permit opening.
Bekannt ist eine Verriegelungsvorrichtung nach der DE-A- 29 07 789 mit einem Drehriegel, welcher durch einen Handgriff oder einen entsprechenden Antrieb betätigbar ist. Dabei ist zum Verriegeln einer Platte der Durchtritt eines Achsenstiftes durch ein besonderes Loch im anderen Element vorgesehen, wobei der Achsenstift einen Kopf mit einem Querschnitt aufweist, welcher bei Verdrehung des Achsenstiftes die Hintergreifung hinter ein Widerlager herstellt. Dabei ist eine Handbetätigung mit einem Griffkopf gezeigt. In dieser bekannten Ausführung kann der Achsenstift nur in einer bestimmten Ausrichtung durch Schlitze in den Bereich der Verriegelungsmöglichkeiten gelangen. Das setzt aber voraus, daß der willkürlich einstellbare Achsenstift beim Schließen einer Verriegelung in eine entsprechende Ausrichtung gebracht worden ist. Hierbei ist die Verriegelung im übrigen rechtwinklig zu einer Platte vorgesehen, die praktisch als Deckel angeordnet ist. Diese bekannte Ausführung ist mangelhaft, weil eben Schläge, Erschütterungen oder Anschläge an Querzapfen zur Öffnung des Verschlusses führen können.A locking device according to DE-A-29 07 789 is known with a rotary bolt which can be actuated by a handle or a corresponding drive. It is for locking a plate, the passage of an axis pin through a special hole in the other element is provided, the axis pin having a head with a cross section which, when the axis pin is rotated, creates the engagement behind an abutment. A manual operation with a handle head is shown. In this known embodiment, the axis pin can only reach the area of the locking possibilities through slots in a certain orientation. However, this presupposes that the arbitrarily adjustable axis pin has been brought into a corresponding orientation when a lock is closed. Here, the locking is provided at right angles to a plate which is practically arranged as a lid. This known design is defective because strikes, vibrations or stops on cross pins can lead to the opening of the closure.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Deckel von Zentrifugen unter einer Federvorspannung steht, die bestrebt ist, den Deckel bei der Freigabe der Verriegelung zu öffnen. Dieses ist wichtig, weil im kommerziellen Einsatz von Laborzentrifugen eine schnelle Abfolge der jeweiligen Funktionseinstellungen von Bedeutung ist.It must be taken into account here that the lid of centrifuges is under a spring preload which tends to open the lid when the lock is released. This is important because in the commercial use of laboratory centrifuges, a quick sequence of the respective function settings is important.
Aus der FR-A-2 524 346 ist eine Verriegelung mit einem Elektromagneten bekannt. Dabei ergibt sich deutlich, daß bei Stromausfall, selbst wenn eine Federkraft einen Elektromagneten in seiner Verriegelungsstellung hält, ein Ab- oder Rückspringen erfolgen könnte, falls ein Teil des zerstörten Rotors diesen Verriegelungsteil trifft.A locking with an electromagnet is known from FR-A-2 524 346. This clearly shows that in the event of a power failure, even if a spring force holds an electromagnet in its locking position, jumping off or returning could take place if part of the destroyed rotor hits this locking part.
Aus der DE-A-37 27 168 sind radial angeordnete Verriegelungszapfen mit einem Drehantrieb bekannt, dessen Drehung sich beispielsweise nur über 30 erstreckt, aber mittels Gestänge oder Eingriffseinrichtungen in diesem Bereich bereits bewirkt, daß mehrere radial nach außen gerichtete Riegel in ihre Eingriffsstellung gebracht werden. Diese bekannte Ausführung hat den Vorteil, daß dabei zugleich wegen des radial symmetrischen Aufbaus eine über den Umfang weitgehend gleiche Verriegelung stattfindet.From DE-A-37 27 168 radially arranged locking pins with a rotary drive are known, the rotation of which extends, for example, only over 30, but by means of linkages or engagement devices in this area already causes several radially outwardly directed bolts to be brought into their engagement position . This known embodiment has the advantage that, because of the radially symmetrical structure, locking is largely the same over the circumference.
Hierbei ist nun zwar nicht ausgeschlossen, daß automatisch arbeitende Einrichtungen eingesetzt werden. Wesentlich ist aber für die bekannte Ausführung, daß ein nur um einen geringen Winkel einsetzbarer Drehantrieb zu betätigen ist, um nach außen verfahrbare Riegel einzusetzen. Das ist aber deshalb nachteilig, weil bei einer solchen gemeinsamen Betätigung im Falle eines Berstens des Rotors abgesprengte Teile auf ein Verriegelungselement treffen können, um dieses aus der allgemeinen Stellung zu werfen und damit einen Deckel einer Zentrifuge zu öffnen.Here it is not excluded that automatically working devices are used. However, it is essential for the known embodiment that a rotary drive that can only be used by a small angle has to be actuated in order to use bolts that can be moved outwards. However, this is disadvantageous because, in the event of such a joint actuation, in the event of the rotor bursting, parts which have blown off can strike a locking element in order to throw it out of the general position and thus open a lid of a centrifuge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Deckelverriegelung für mittel- und hochtourige Zentrifugen zu schaffen, die auch bei Ausfällen, sei es durch das Bersten des Zentrifugenrotors oder auch bei Ausfall von Strom zur Betätigung des Riegels, sicher in ihrer Verriegelungsstellung bleibt, auch wenn die Verriegelung selbst Stoß- oder Schlagbeanspruchungen ausgesetzt wird, wobei zugleich eine kleinbauende Lösung geschaffen werden soll.The invention is therefore based on the object to provide a lid lock for medium and high-speed centrifuges, which remains securely in its locked position even in the event of failures, be it due to the bursting of the centrifuge rotor or even in the event of a power failure to actuate the bolt the lock itself is exposed to shock or impact stresses, while at the same time creating a small-scale solution.
Eine sogenannte mittel- oder hochtourige Zentrifuge arbeitet im Bereich von 15.000 g bis 50.000 g.A so-called medium or high-speed centrifuge works in the range from 15,000 g to 50,000 g.
Es mag bekannt sein, einen Riegel mittels einer Spindel durch einen Elektromotor zu verschieben. Hierbei würde es sich aber um eine Verschiebungsbewegung handeln, in welcher ein Riegel in seiner bleibenden Ausrichtung nur axial verschoben würde. Eine solche Lösung wäre allenfalls denkbar.It may be known to move a bolt by means of a spindle by an electric motor. However, this would involve a displacement movement in which a bolt would only be axially displaced in its permanent orientation. Such a solution would be conceivable at best.
Eine Riegelöffnung am Deckel kann dabei nach Art einer Oese ausgeführt sein, in welche man einfach einen Stift schiebt. Dazu ist als Antriebselement eben ein Elektromagnat oder ein Relais bekannt. Wenn bei Stromausfall und im Gefahrenzustand vom geborstenen Rotor ein Element als Schlag auftrifft, wird bei einer solchen bekannten Ausführung die Verriegelung aufgehoben.A latch opening on the lid can be designed in the manner of an eyelet, into which one simply pushes a pin. For this purpose, an electromagnat or a relay is known as the drive element. If, in the event of a power failure and in a dangerous state, the broken rotor strikes an element, the locking is released in such a known embodiment.
Dieses soll nach oben erwähnter Aufgabe eben gerade verhindert werden.According to the task mentioned above, this should just be prevented.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der axial verschiebbare Riegel drehbar gelagert, mit einem Drehantrieb und einer Vorschubanordnung versehen ist, welche einerseits einen fest in der Zentrifuge angeordneten Teil und andererseits eine Profilierung am Riegel hat, die miteinander in Eingriff sind und von denen einer der Teile eine schräg zur Achsrichtung des Riegels verlaufende Eingriffsfläche hat, und daß die wenigstens eine Öffnung am Deckel einen Eintrittsschlitz zum Durchgang eines verjüngten Riegelabschnitts aufweist, an den sich ein verstärkter Riegelabschnitt entsprechend dem Durchmesser der Öffnung mit geringem Untermaß anschließt. Bevorzugt wird dabei der axial verschiebbare Riegel drehbar im Gehäuse gelagert.This object is achieved in that the axially displaceable bolt is rotatably supported, is provided with a rotary drive and a feed arrangement which on the one hand has a part arranged in the centrifuge and on the other hand has a profile on the bolt which are in engagement with one another and one of which Parts has an oblique to the axial direction of the locking engagement surface, and that the at least one opening on the lid has an entry slot for the passage of a tapered locking portion, which is followed by a reinforced locking portion corresponding to the diameter of the opening with a small undersize. Prefers the axially displaceable bolt is rotatably mounted in the housing.
Die drehbare Lagerung des Riegels in Verbindung mit einem Drehantrieb erbringt bei kleinstem Platzaufwand eine sichere Eingriffssituation, weil dabei die Axialbewegung des Riegels eine Mißausrichtung zu der wenigstens einen Riegelöffnung am Deckel ausschließt.The rotatable mounting of the bolt in conjunction with a rotary drive provides a safe engagement situation with the smallest space requirement, because the axial movement of the bolt precludes misalignment with the at least one bolt opening on the cover.
Besonders bevorzugt werden dabei natürlich mehr als ein, besonders auch mehr als zwei Riegeleingriffe. In diesem Zusammenhang ist die Lösung mit einem Drehantrieb, der mit großem Drehmoment arbeitet, besonders vorteilhaft.Of course, more than one, in particular more than two, bolt interventions are particularly preferred. In this context, the solution with a rotary drive that works with high torque is particularly advantageous.
Die beanspruchte Vorschubeinrichtung ist unabhängig vom Drehantrieb vorgesehen, welcher nur eine Bewegung einführen soll. Der Vorschub wird durch die spezielle Ausführung als Gewindeabschnitt mit Steigung in Axialrichtung in der einfachsten Lösung erreicht. Es handelt sich im einfachsten Falle um eine bajonettartige Führung, welche im Falle einer Betätigung einen Riegeleingriff herstellt.The claimed feed device is provided independently of the rotary drive, which should only introduce one movement. The feed is achieved in the simplest solution by the special design as a threaded section with a pitch in the axial direction. In the simplest case, it is a bayonet-like guide which, when actuated, produces a bolt engagement.
Wichtig ist die axiale Bewegbarkeit des Riegels und dafür ist der Drehantrieb für die Deckelverriegelung vorgesehen.The axial movability of the bolt is important and the rotary drive for the lid lock is provided for this.
Dieses Merkmal ist besonders wesentlich, weil im Vergleich mit den verschiedenen Ausführungen zwei Eingriffselemente zusammenwirken. Dabei wird bevorzugt, daß zwei oder mehr Öffnungen am Deckel und Verriegelungsabschnitte am Riegel angeordnet sind. Das öffnet einer Vervielfachung alle Möglichkeiten. Für die in Axialrichtung bewegbare Lagerung des Riegels wird aber ein als Gewindeabschnitt mit Steigung in Axialrichtung ausgeführtes Eingriffs-Element bevorzugt.This feature is particularly important because two engagement elements interact in comparison with the different designs. It is preferred that two or more openings are arranged on the cover and locking sections on the bolt. This opens up all possibilities for multiplication. For the axially movable mounting of the bolt, however, an engagement element designed as a threaded section with a pitch in the axial direction is preferred.
Im Zusammenhang mit einem bajonettartigen Zusammenschluß wird auch nicht ausgeschlossen, daß ein ein Eingriffselement bestimmender Wandteil soweit erstreckt werden kann, daß eventuelle Ausfälle nicht mehr berücksichtigt werden müssen.In connection with a bayonet-like connection, it is also not excluded that a wall part defining an engagement element can be extended to such an extent that possible failures no longer have to be taken into account.
Wenn aber nun schon ein Gewindeabschnitt angesprochen ist, dann liegt eine Mindestausführung darin, daß sich der Gewindeabschnitt um wenigstens 25° in Umfangsrichtung des drehbaren Riegels erstreckt.If, however, a threaded section has already been addressed, then a minimum version is that the threaded section extends by at least 25 ° in the circumferential direction of the rotatable latch.
Eine solche Aufteilung ist schon wesentlich, vor allem aber wenn der sich in Umfangsrichtung erstreckende Wandteil nur eine vorspringende oder zurückgehende Profilierung aufweist. Dabei kann ein Gewindeabschnitt vorteilhaft mehrere Gänge haben.Such a division is essential, especially if the wall part extending in the circumferential direction has only a protruding or retracting profile. A threaded section can advantageously have several gears.
Ausgehend davon, daß im Zusammenhang mit den vorliegenden Lösungen eine Vielzahl von Ausführungen denkbar ist, wird für die in den weiteren Ansprüchen geschilderte Ausführungsform jeweils eigene Originalität und Erfindungshöhe beansprucht, weil solche Ausführungen nicht nahegelegt sind.Based on the fact that a large number of designs is conceivable in connection with the present solutions, the original and inventive step claimed for the embodiment described in the further claims is claimed because such designs are not obvious.
Besonders bevorzugt wird aber dabei der Gewindeabschnitt, der sich am Riegel befindet, der als Spindel ausgeführt ist. Hierbei ist schon eine gewisse Begrenzung im Gewindeabschnitt gemäß einleitenden Ausführungen vorhanden. Der Gewindeabschnitt stellt gemäß obigen Erläuterungen eine Grundlage für den Normalantrieb dar.However, the threaded section located on the bolt, which is designed as a spindle, is particularly preferred. There is already a certain limitation in the threaded section according to the introductory remarks. According to the explanations above, the threaded section forms the basis for the normal drive.
Wenn der Deckel geschlossen wird und der Gewindestift in eine Spur, d.h. einen Gang in der Spindel, eintritt, wird zunächst offengelassen, daß der Gewindeabschnitt eine durchgehend gleiche Steigung hat, zusätzlich wird bevorzugt, daß der Gewindeabschnitt eine über seine Länge unterschiedliche Steigung hat, durch welche die Endaxialbewegung des Riegels schneller als die Anfangsaxialbewegung durchgeführt wird.When the lid is closed and the grub screw is lined up, i.e. a passage in the spindle, it is initially left open that the threaded section has a continuously identical pitch, in addition it is preferred that the threaded section has a different pitch over its length, by means of which the end axial movement of the bolt is carried out faster than the initial axial movement.
Hierin liegt schon eine besonders bedeutende Ausführungsform. Davon abgesehen liegt aber die besonders bevorzugte Ausführungsform darin, daß das Gewinde an dem Ende, welches der Eingriffsstellung des Riegels entspricht, einen im wesentlichen steigungsfreien Gang hat. Der steigungsfreie Gang bildet eine besonders feste Rückhaltung mit zusätzlicher Sicherung bei einem Notfall und Stoßbeanspruchungen am Riegel.This is a particularly important embodiment. That being said, the particularly preferred embodiment is that the thread at the end which corresponds to the engagement position of the bolt has a substantially pitch-free course. The slope-free passage forms a particularly firm restraint with additional security in the event of an emergency and shock loads on the bolt.
Die Erfindung beruht in verschiedener Ausführung vorzugsweise darauf, daß der Riegel selbst als Stange oder Gestänge ausgeführt, die oder das drehbar gelagert und in axialer Richtung verschiebbar ist. Diese Stange hat dabei verschiedene Längenabschnitte in verschiedener Gestaltung, insbesondere mit verschiedenen Durchmessern.In various embodiments, the invention is preferably based on the bolt itself being designed as a rod or linkage which is rotatably mounted and is displaceable in the axial direction. This rod has different lengths in different designs, in particular with different diameters.
In dieser Gestaltung liegt eine vorteilhafte Ausführung darin, daß ein verstärkter Riegelabschnitt in Vorschubrichtung zum Eingriff in die Öffnung konisch ausgeführt ist. Dabei können die äußeren Wände einer Zentrifuge zur Bildung einer Führung herangezogen werden, um die axiale Verlagerbarkeit des Riegels in Verbindung mit dem Drehantrieb, insbesondere einem Getriebemotor oder ohne diesen sicherzustellen, aber eine Verdrehung des Drehantriebes, insbesondere Motors selbst auszuschließen.In this design, an advantageous embodiment is that a reinforced locking section is designed conically in the feed direction for engagement in the opening. The outer walls of a centrifuge can be used to form a guide in order to ensure that the bolt can be axially displaced in connection with the rotary drive, in particular or without a geared motor, but to prevent rotation of the rotary drive, in particular the motor itself.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der das Drehmoment liefernde Getriebemotor mit hoher Untersetzung ausgeführt. Hierdurch ergibt sich ein hohes Drehmoment. Wenn der Riegel mit dem Drehantrieb an sich verbunden ist, dann besteht eine Verbindung auch in einer Vorgelege-Getriebekupplung, die jegliche Unter- oder Übersetzung zuläßt. Es kommt darauf an, daß der Riegel durch Verdrehung angetrieben wird, wobei vorbehalten bleibt, daß der Riegel in axialer Verlängerung der Welle des Getriebemotors angeordnet ist.In a further advantageous embodiment, the gear motor providing the torque is designed with a high reduction ratio. This results in a high torque. If the bolt is connected to the rotary drive itself, there is also a connection in a countershaft gear coupling, which allows any step-up or step-down. It is important that the bolt is driven by rotation, it being reserved that the bolt is arranged in the axial extension of the shaft of the geared motor.
Einbezogen wird dabei, daß ein oben bekannter Motor fest mit dem Riegel verbunden und gegen Verdrehung gesichert, aber in Axialrichtung des Riegels beweglich im Gehäuse geführt ist.It is included here that a motor known above is firmly connected to the bolt and secured against rotation, but is movably guided in the housing in the axial direction of the bolt.
Nicht ausgeschlossen wird aber auch eine Ausgestaltung, in welcher der Motor fest gelagert und mit dem Riegel mit einer Drehmomentskupplung verbunden ist, die eine Axialbewegung zwischen den Kupplungshälften zuläßt.However, a configuration is also not ruled out, in which the motor is fixedly mounted and is connected to the bolt with a torque clutch which allows axial movement between the coupling halves.
In der bevorzugten Ausgestaltung ist die zumindestens eine Öffnung am Deckel an einem vom Deckel ausgehenden Ansatz angeordnet, für welchen in der Eingriffsstellung seitliche Führungen in der Zentrifuge im Bereich des Riegels angeordnet sind. Dabei wird am Riegel, sowie er unbelastet ist, der Abschnitt mit herabgesetztem Querschnitt in der Eingriffsstellung gehalten.In the preferred embodiment, the at least one opening on the lid is arranged on an extension extending from the lid, for which lateral guides are arranged in the centrifuge in the area of the latch in the engaged position. The section with the reduced cross section is held in the engaged position on the bolt as soon as it is unloaded.
Zweckmäßig sind am drehbar gelagerten Riegel zylindrische Führungsabschnitte vorgesehen, die in Führungsbuchsen am Gehäuse geführt sind. Das ist eine einfache Ausführung, die auch platzsparend ist, zumal dabei auch gleiche Mittel bzw. seitliche Führungsanschläge für die am Deckel angeordneten Ansätze vorgesehen sein können.Cylindrical guide sections are expediently provided on the rotatably mounted bolt which are guided in guide bushings on the housing. This is a simple design, which is also space-saving, especially since the same means or lateral guide stops can also be provided for the lugs arranged on the cover.
Wenn oben Führungsabschnitte des zylindrischen und drehbaren Riegels angesprochen sind, versteht sich, daß zwecks einer praktischen Ausgestaltung ein Führungsabschnitt von einer Spindel gebildet wird.If guide sections of the cylindrical and rotatable bolt are addressed above, it is understood that for the purpose of a practical configuration, a guide section is formed by a spindle.
Einbezogen in diese Ausführung, in welcher ein axial bewegbarar Riegel mit Antriebsmitteln bewegbar ist, die gegen eine Lockerung selbsthemmende Eigenschaften haben, daß zwei Endschalter mit einem Betätigungsanschlag am Riegel vorgesehen sind, wobei die Schalter schräg zur Riegelachse angeordnet sind und ihre entgegengesetzt liegenden Betätigungselemente jeweils in der Riegelachse angeordnet sind.Included in this version, in which an axially movable bolt can be moved with drive means which have self-locking properties against loosening, that two limit switches are provided with an actuating stop on the bolt, the switches being arranged obliquely to the bolt axis and their opposite actuating elements in each case the bolt axis are arranged.
Solche Endschalter mögen üblich sein, ihre spezielle Anordnung ist aber im Sinne eines kleinen Aufbaus der Vorrichtung zweckmäßig. Hierbei wird auch ein Auslöseschalter einbezogen, der im Gehäuse angeordnet und durch Anschlag eines Ansatzes mit einer Öffnung bei geschlossenem Deckel betätigbar ist.Such limit switches may be common, but their special arrangement is useful in terms of a small structure of the device. In this case, a trigger switch is also included, which is arranged in the housing and can be actuated by striking an attachment with an opening when the cover is closed.
Auch wenn solche Ausgestaltungen im Notzustand und gegebenenfalls bei Stromausfall sicher sind, dann besteht eine Bedingung darin, daß eine Deckelverriegelung mittels Handbetätigung auflösbar sein soll.Even if such configurations are safe in an emergency and possibly in the event of a power failure, one condition is that a cover lock should be able to be released by manual operation.
Zu diesem Zweck wird bevorzugt, daß ein Ende des Riegels mit einer Eingriffsprofilierung, insbesondere einem Schlitz für ein Werkzeug vorgesehen und in Verlängerung des Riegels eine Wandöffnung in dem Gehäuse der Zentrifuge zur Einführung eines Betätigungsinstruments, insbesondere eines Schraubenziehers, angeordnet ist.For this purpose, it is preferred that one end of the bolt is provided with an engagement profile, in particular a slot for a tool, and in the extension of the bolt, a wall opening is arranged in the housing of the centrifuge for introducing an actuating instrument, in particular a screwdriver.
Wenn sich in einer Ausführung ein Eingriff dieser Art am freien Ende des drehbar gelagerten Riegels, insbesondere an dem Ende mit dem axialen Vortriebsteil, insbesondere einer Spindel auch mit unterschiedlicher Steigung über ihre Länge befindet, liegt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung darin, daß die Eingriffsprofile an der Motorwelle des Riegel-Antriebsmotores angeordnet sind.If there is an engagement of this type in one embodiment at the free end of the rotatably mounted bolt, in particular at the end with the axial driving part, in particular a spindle with a different pitch over its length, a particularly preferred embodiment is that the engagement profiles on the Motor shaft of the bolt drive motor are arranged.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Zentrifuge in formaler Ausführung mit eingezeichneten Funktionsteilen zur Erläuterung der weiteren Ausgestaltungen;
- Fig. 2a 2b
- eine Draufsicht in Teildarstellung mit der Riegel-Anordnung in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab;
- Fig. 3a 3b
- eine im Maßstab der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht einer solchen Ausgestaltung mit ausgebrochenen Teilen bzw. auch in Teildarstellung;
- Fig. 4
- eine Einzeldarstellung eines Ansatzes, wie er beispielsweise in
den Figuren 2 und 3 verwendet wird, jedoch rechtwinklig zu seiner Fächenerstreckung gesehen; - Fig. 5
- eine Teilansicht des Riegels mit dem Gewindeabschnitt in besonderer Ausgestaltung in Seitenansicht.
- Fig. 2a und 2b sowie 3a und 3b
- sind seitlich zueinander ergänzend zusammenzusetzen.
The drawing shows:
- Fig. 1
- a perspective view of a centrifuge in a formal design with drawn functional parts to explain the other configurations;
- Fig. 2a 2b
- a plan view in partial representation with the latch arrangement on an enlarged scale compared to Figure 1;
- 3a 3b
- a side view corresponding to the scale of Figure 2 of such an embodiment with broken parts or in part.
- Fig. 4
- an individual representation of an approach, such as is used for example in Figures 2 and 3, but seen at right angles to its extent;
- Fig. 5
- a partial view of the bolt with the threaded portion in a special embodiment in side view.
- 2a and 2b and 3a and 3b
- are to be put together to complement each other.
In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen beschrieben.In all figures, the same parts are described with the same reference numerals.
In Fig. 1 ist eine Laborzentrifuge 1 mit einem Gehäuse dargestellt. Dieses Gehäuse 2 hat in seiner Deckplatte ein Scharnier 3 für einen aufklappbaren Deckel 4. Dieser deckt einen Raum 5 mit besonderer Wandstärke als Berstschutz ab. Innerhalb des Raumes 5 ist ein Rotor 6 für eine Laborzentrifuge mit allen Teilen gelagert.1 shows a
Dieser Rotor 6 wird in dem Raum 5 einerseits durch die Wandteile und den Boden des Raumes und andererseits durch den Deckel 4 abgedeckt.This
Es kommt im vorliegenden Fall darauf an, den Deckel 4 zu verriegeln, und zwar auch gegen die Kraft einer Feder 7, welche im Inneren des Raumes 5 angeordnet und bestrebt ist, den Deckel zu öffnen. Eine entsprechende Feder kann im Scharnier 3 angeordnet sein.In the present case, it is important to lock the
Maßgeblich ist, daß mit Abstand vom oder gegenüberliegend zum Scharnier 3 eine Deckelverriegelung 9 vorgesehen ist, wie sie im folgenden noch näher beschrieben ist.It is essential that a
Aus den Fig. 2 und 3 ist der Deckel 4 erkennbar. Dabei ist ersichtlich, daß am Deckel nach unten gerichtete Ansätze 10, 11 angeordnet sind. Für die Ansätze 10,11 am Deckel 4 sind im Gehäuse 2 Führungsöffnungen 47,48 angeordnet, welche insbesondere den Bereich 2 der Öffnung 15 zusammenhalten, damit sich der Ansatz bei Riegeleingriff und Belastung nicht spreizen kann.The
Diese Ansätze, die beispielsweise mittels Schrauben 12,13 am Deckel befestigt sind, haben in Seitenansicht gemäß Fig. 4 zwar eine stegartige Fläche 14, aber an ihrem unteren Ende eine kreisförmige Öffnung 15, die nun wieder ihrerseits nach unten durch einen Schlitz 16 offen bzw. zugänglich ist.These lugs, which are attached to the cover by means of
Hierbei handelt es sich um die beiden Elemente 10,11, die am Deckel 4 angeordnet sind.These are the two
Innerhalb des Gehäuses der Laborzentrifuge ist gemäß Fig. 2 und 3 ein Riegel 17 geführt. Dieser Riegel ist als Stange oder Gestänge ausgeführt. Dieser Riegel 17 hat verschiedene Abschnitte über seine Länge. Er ist mittels zylindrischer Abschnitte 18, 19 in zylindrische Führungsöffnungen 20, 21 in Bauteilen bzw. Führungsbuchsen 22, 23 geführt, die im Gehäuse der Laborzentrifuge gelagert sind. Der Abschnitt 19 ist beispielsweise ein Zylinder, der mit einem geringen Untermaß in der Führungsöffnung 21 gelagert ist. Der Abschnitt 18 ist entsprechend in der Führungsöffnung 20 geführt, so daß dadurch der Riegel 17 als Stange in seiner Axialrichtung beweglich ist. Der Abschnitt 18 ist aber in besonderer Weise mit einer sich in Umfang und radialer Richtung erstreckenden Eingriffsfläche 24 ausgeführt, in welche ein Gewindestift bzw. Vorsprung 25 am Bauteil 22 eingreift, der im Gehäuse angeordnet ist, genauso wie die anderen Bauteile 22,23, die praktisch Führungsklötze mit den Führungsöffnungen 20,21 sind.A
Ein solcher Eingriff bildet ein Vortriebselement für die Stange oder das Gestänge, welches den Riegel 17 bildet. Eine solche Stange oder ein Gestänge ist an seinem vom Abschnitt 18 abgekehrten Ende durch eine Kupplung 26 mit einem Getriebemotor 27 verbunden, der ein Untersetzungsgetriebe hat. Ein solcher Motor 27 ist in seitlichen Führungen 28, 29 drehfest, aber axial verschiebbar gelagert.Such engagement forms a propelling element for the rod or linkage, which forms the
In der gezeigten vorteilhaften Ausgestaltung steht die Abtriebswelle 30 in axialer Ausrichtung mit dem Riegel 17 in Verbindung, der als drehbare Stange ausgeführt ist.In the advantageous embodiment shown, the
Diese Stange hat neben den Abschnitten 19 und 20, die zur Führung in den Führungsöffnungen 20, 21 der Bauteile 22, 23 angeordnet sind, die Abschnitte 31, 32 mit so stark herabgesetztem Querschnitt, daß dieser Abschnitt durch den Schlitz 16 (Fig. 4) in die Öffnung 15 in den Ansätzen 10, 11 am Deckel eingreifen kann.In addition to the
In Fig. 3 der gezeigten Stellung kann der Deckel 4 zugeklappt sein, wobei die Ansätze 10, 11 mit ihren Schlitzen über die verjüngten Abschnitte 31, 32 des Riegels 17 greifen. Gleichzeitig wird damit aber ein Schalter 33 betätigt, der sofort die Bewegung des Motors 27 zum Vortrieb des Riegels 17 einschaltet.In the position shown in FIG. 3, the
Der Vortrieb ergibt sich aus der Zusammenwirkung des Vorsprungs 25 mit der Eingriffsfläche 24. Dadurch treten die Konusse 34, 35 an dem Riegel 17 oder der diesbezüglichen Stange in der Öffnung 15 (Fig. 4) auf und erfüllen dabei aufgrund ihrer Konizität noch gewisse Ausrichtungsfunktionen.The propulsion results from the interaction of the
Am Ende der Koni 34, 35 treten zylindrische Verriegelungsabschnitte 36, 37 in die Öffnungen 15 und halten damit den Deckel 4 fest. Die zylindrischen Verriegelungsabschnitte 36, 37 haben einen Durchmesser, der mit ganz geringem Spiel in die Öffnungen paßt, von denen eine in Fig. 4 mit 15 bezeichnet ist.At the end of the
Die Eingriffsfläche 24 ist in Form einer Spindel 45 ausgeführt, die damit zugleich den Abschnitt 18 bildet.The
Bei dieser Bewegung kann sich der Motor 27 in seiner Lagerung axial mitbewegen.During this movement, the
Wenn ein solcher Motor 27 axial festgelegt ist, ist bei 26 eine axialverschiebliche Kupplung angeordnet, die eine Drehmomentübertragung auch bei axialer Änderung des Eingriffes zuläßt.If such a
Am Riegel 17 bzw. an einer solchen Stange ist ein Schalterbetätigungsmittel 38 als Verdickung angeordnet. Es arbeitet in Abhängigkeit von der Einstellung des Gestänges mit dem einen 39 oder anderen 40 Betätigungsglied zweier Endschalter 41 , 42 zusammen, die schräg zur Achse des Riegels 17 so angeordnet sind, daß die Betätigungsglieder 39, 40 in der Linie des Riegels 17 liegen. Dadurch kann das Schalterbetätigungsmittel 38 jeweils mit dem einen oder anderen Betätigungsglied 39, 40 zur Schaltung des Motors 27 in Eingriff kommen. Der Abstand zwischen den Betätigungsgliedern 39, 40 ist so bemessen, daß immer eine Ausschaltung erfolgt, wenn entweder die verjüngten Abschnitte 31, 32 ihren Bereich der Ansätze 10, 11 oder aber die Verriegelungsabschnitte 36, 37 in den Öffnungen der Ansätze 10, 11 angeordnet sind, wobei eine solche Öffnung mit 15 in Fig. 4 gezeichnet ist.A switch actuating means 38 is arranged on the
Die Eingriffsfläche 24, die durchaus auch mit einem Bruchteil in Umfangsrichtung bei geringfügiger Steigung in Form eines Bajonett-Verschlusses ausgeführt sein kann, ist in der gezeichneten Darstellung als Gewindeabschnitt in Form einer Spindel 45 gezeigt.The
In Fig. 5 ist erkennbar, daß eine Spindel 51 über ihre Länge Gangabschnitte 52, 43 mit verschiedener Steigung hat, wobei dann am Ende zur sicheren Verriegelung noch ein im wesentlichen steigungsfreier Gang 44 angeordnet ist. Die Gangabschnitte 52, 43 bilden die Eingriffsfläche 46.In FIG. 5 it can be seen that a
Aus Fig. 2 a ist ersichtlich, daß am Ende des Riegels 17 in diesem Falle in der Stirnfläche der dort angeordneten Spindel eine Profilierung 49 beispielsweise als Schlitz angeordnet ist. In Axialrichtung des Riegels 17 befindet sich dann in der Wand des Gehäuses 2 der Laborzentrifuge eine Wandöffnung 50 zur Durchführung eines Werkzeugs. Diese Wandöffnung ist verschließbar. Durch sie kann ein Handwerkszeug zum Eingriff in die Profilierung 49 eingeführt werden, um bei Stromausfall eine Handbetätigung durchzuführen.From Fig. 2 a it can be seen that at the end of the
Claims (22)
- A mechanism for locking a cover to a housing of a medium or high speed laboratory centrifuge, including a locking member having an axis and being axially moveable into locking engagement with at least one locking hole of the cover, characterized in that said locking member (17) is mounted in said housing (2) so as to be rotatable by a rotary drive (27) and includes an advancing mechanism comprising first means (25) fixed with respect to said housing (2) and second means (24) on said locking member (17), said first and second means being in engagement with each other and one of said first and second means comprising an engagement surface (24, 46) inclined with respect to the axis of said locking member (17), and in that said locking member (17) includes at least one portion (31; 32) of reduced cross-section and at least one adjacent locking portion (36; 37) of increased cross-section, said portion of reduced cross-section being adapted to move transversely through an entry slot (16) opening into said locking hole (15),and said locking portion (36; 37) of increased cross-section being adapted to be received in said locking hole (15) for locking engagement therewith.
- The locking mechanism of claim 1, wherein said locking member (17) is adapted to be in locking engagement with said cover (4) at more than one, in particular more than two locations.
- The locking mechanism of claim 1, wherein said engagement surface of said advancing mechanism comprises a threaded portion having an axial pitch.
- The locking mechanism of claim 1, wherein said advancing mechanism comprises a bayonet type drive connection between said first and second means.
- The locking mechanism of claim 2, wherein two more locking holes (15) are provided on the cover (4) and two or more locking portions (36, 37) are provided on the locking member (17).
- The locking mechanism of claim 3, wherein said threaded portion extends for at least 30° in the circumferential direction of said rotatable locking member (17).
- The locking mechanism of claim 3 wherein said threaded portion has a plurality of threads.
- The locking mechanism of claim 7, wherein said threaded portion is provided on said locking member (17) and comprises a spindle (45, 51).
- The locking mechanism of claim 8, wherein said spindle (45, 51) has portions of different pitches along its length.
- The locking mechanism of claim 9, wherein said threaded portion has a thread (44) of zero pitch at one end to define to a locking position of the locking member (17).
- The locking mechanism of claim 1, wherein the locking member (17) includes a tapered portion (34; 35) adjacent said locking portion (36; 37) so as to facilitate entry of said locking portion (36; 37) into said locking hole (15).
- The locking mechanism of claim 1, wherein said rotary drive comprises a gear motor (27) providing a substantial speed reduction.
- The locking mechanism of claim 12, wherein said locking member (17) is axially aligned with an output shaft of said gear motor (27).
- The locking mechanism of claim 12, wherein said gear motor (27) is fixedly connected to said locking member (17) and is mounted in said housing (2) so as to be axially moveable with said locking member (17).
- The locking mechanism of claim 12, wherein said gear motor (27) is stationary with respect to said housing (2) and is connected to said locking member (17) by a torque clutch (26) including a pair of clutch halves axially moveable with respect to each other.
- The locking mechanism of claim 1, wherein said at least one locking hole (15) is provided on a lug (10, 11) extending from the cover (4), said casing (2) including lateral guides (47, 48) for receiving said lug (10; 11) when said locking member (17) is in locking engagement with the cover (4).
- The locking mechanism of claim 1, wherein said locking member (17) includes cylindrical guide portions (18, 19) adapted to be guidingly received in guide sleeves (22, 23) provided on said housing (2).
- The locking mechanism of claims 8 and 17, wherein one (18) of said guide portions comprises said spindle (45).
- The locking mechanism of claim 1, wherein a pair of limit switches (41, 42) and a switch control member (38) are provided on said casing and said locking member (17), respectively, and said limit switches (41, 42) have axes inclined to the axis of the locking member (17) and include actuating members (39, 40) disposed in a plane intersecting the axis of the locking member.
- The locking mechanism of claim 1 including a trip switch (33) provided in said housing (2) and adapted to be operated by a portion (11) of the cover (4) when the cover is moved to its closed position.
- The locking mechanism of claim 1 including manual means for releasing the locking mechanism, said manual means comprising profiled means (49) on one end of the locking member (17) or on a shaft of said rotary drive of the locking member (17) , and a closeable access opening (50) in a wall of said housing (2) allowing to move a manual tool into engagement with said profiled means.
- The locking mechanism of claim 21, wherein the profiled means (49) are provided on the shaft of the motor for the locking member.
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