WO2009103279A2 - Mechanisch-magnetische verbindungskonstruktion mit last-sicherung - Google Patents

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WO2009103279A2
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    • Y10T24/45785—Requiring manual force applied against bias to interlock or disengage

Definitions

  • the invention relates to a mechanical-magnetic connection construction, d. H. a connection construction with a mechanical locking by means of magnetic force support, this connection construction is particularly suitable for closures, as used on bags, backpacks and similar items.
  • this list does not limit the scope of the invention.
  • closures For example, the requirement that the closure itself be blocked under load. To achieve this requirement, such closures have undercuts or bevels and are designed so that a positive locking is formed when the closure is loaded in the intended loading direction. To close the closure, the closure halves to be joined are moved in the closing direction relative to one another and then usually hung together.
  • closure halves which are to be closed and which are biased, d. h., on the closure halves is a force acting opposite to the closing direction.
  • the shutter halves For interlocking the shutter halves are brought into a closed position in which they are moved towards each other via a suspension point. Depending on the depth of the undercut, the shutter halves move during hanging a smaller or larger path opposite to the bias. To open, these closure halves must again be moved opposite this bias to bias to disengage the closure halves, ie to overcome the undercut. The closure halves are therefore harder to release under pretension than without pretensioning. When notching or unhooking, it is often necessary to move the shutter halves slightly sideways. These movements are usually not registered by humans, because the human hand copes with such movements easily. However, if the functionality of the hand is limited, for. B. due to illness, or when a ski glove is worn, the movement sequences in opening and closing become very important, especially when closing when closing on at least one shutter half a force against which the human hand power must work.
  • z. B. be achieved by z. B. a buckle in addition to the mechanical lock also contains a magnetic anchor construction. This ensures that the closure halves contract by themselves and thus the manual force is supported by the magnetic tightening force.
  • closures can often open jerky again, because when opening the magnetic force must be overcome.
  • closure should also be very comfortable and easy to open so that even persons wearing thick gloves or limited in hand motor skills can easily open the closure when the closure is unloaded. From the prior art a variety of closure structures are known, but always meet only a part of the requirements described above.
  • documents WO2008 / 006357 A2 and WO2009 / 010049 A2 describe two closure constructions which are very easy to close and open, but do not provide secure locking under load. As a result, such a closure can accidentally burst under load, which must be avoided in safety-relevant requirements. In these two locking constructions, closing is achieved or assisted by means of magnetic force.
  • the document EP 97 921 465 describes a closure construction for jewelery, in which the usual load is also absorbed by means of a positive mechanical connection. Furthermore, magnets are provided which cause some help in closing.
  • This magnetic closure opens under load heavier than without load, since the closure halves are hung as described above, one inside the other and when unmounting a piece to each other must be moved. However, it closes when closing under load just as hard as it must be moved by the depth of the undercut against the load. In addition, it must also be partially worked against the magnetic force. Depending on the structural design of such magnetic fasteners, a more or less jerky separation of the magnet from the armature occurs, which impairs the opening feel of the closure.
  • connection modules for connecting two elements. At each of the elements in each case one of the connection modules can be fastened. The attachment takes place at the load receiver of the connection module. The load absorption z. As in a buckle, the slot-shaped openings in which the straps are threaded to secure the straps to the buckle.
  • the connection modules can already be loaded when closing with a load F L , ie the connection modules must be z. B. are contracted by hand against the force generated by the load before they engage and lock.
  • the force direction of the load F L runs essentially in the direction of the connecting line between the load receptacles, ie, in the case of a buckle arrangement, the force direction runs in a line in the direction of two strapped straps whose end sections are connected to one another by means of the buckle.
  • connection modules have the following features: a locking device for positive locking of the connection modules, wherein the locking device has a spring locking element which is arranged in the first connection module. In the second connection module a matching locking piece is arranged.
  • a magnet armature construction having a magnet disposed in one of the connection modules and an armature or a second magnet disposed in the other connection module. Furthermore, a displacement track is formed in the first connection module, on which the locking piece of the second connection module can be displaced from a closed position, ie a locked state, into an open position, ie into an unlocked state.
  • the locking device, the magnet-armature construction and the sliding track are in operative connection by the following features:
  • connection modules When opening the connection modules are moved from the closed position to the open position on the sliding track, wherein the magnet and the armature or the second magnet are shifted against each other, so that a gradual weakening of the mutual magnetic attraction occurs.
  • the locking piece and the Federver- locking element on the sliding track are so far shifted against each other in this shift until the spring locking element enters into a recess provided for this purpose on the locking piece and thus is no longer in engagement with the locking piece.
  • the magnet-armature construction pulls the connection modules towards one another, whereby the locking of the locking device is at least supported.
  • the spatial position of the load receptacles on the connection modules and the spatial position and the shape of the displacement track are selected and configured such that the load receptacles of the connection modules must move towards one another when the connection modules are moved from the closed position to the open position.
  • the connection structure under the load FL can be opened heavier than without the load F L.
  • connection construction closes without load automatically or very easily, since the magnetic force
  • connection construction closes comfortably due to the magnetic closing force support even under load. Under load, a very secure locking takes place, which is greater, the greater the force of the attacking load. And without load, the connection construction can be opened very easily.
  • connection modules for connecting two elements. At each of the elements in each case one of the connection modules can be fastened. The attachment takes place at the load receiver of the connection module.
  • the load-carrying in a buckle are the slot-shaped openings into which the straps are threaded to attach the straps to the buckle.
  • the connection modules can already be loaded when closing with a load F L , ie, the connection modules must, for. For example, they can be contracted by hand against the force generated by the load before they engage and lock.
  • the force direction of the load FL is substantially in the direction of the connecting line between the load receptacles, d. h., In a Steckschnallenanord- tion the direction of force runs on a line in the direction of two strapped straps whose end portions are connected to each other by means of the buckle.
  • connection modules have the following features: a locking device for positive locking of the connection modules, wherein the locking device has a spring locking element which is arranged in the first connection module.
  • a matching locking piece is arranged in the second connection module.
  • a kraftum blockchainde bevel is provided in the second connection module.
  • a magnet armature construction having a magnet disposed in one of the connection modules and an armature or a second magnet disposed in the other connection module.
  • a displacement track is formed in the first connection module, on which the locking piece of the second connection module from a closed position, d. H. a lock state, in an open position, d. H. is displaceable in an unlocked state.
  • the locking device, the magnet-armature construction and the sliding track are in operative connection by the following features:
  • connection modules When opening the connection modules are moved from the closed position to the open position on the sliding track, wherein the magnet and the armature or the second magnet are shifted against each other, so that a gradual weakening of the mutual magnetic attraction occurs.
  • the magnet-armature construction pulls the connection modules towards one another, whereby the locking of the locking device is at least supported.
  • the spatial position of the load receptacles on the connection modules and the spatial position and the Shape of the displacement track chosen and designed so that when moving the connection modules from the closed position to the open position, the load receptacles of the connection modules must move by an amount ⁇ x each other.
  • the connection structure under the load F L can be opened heavier than without the load F L.
  • FIGS. 6a-e From the embodiments with which concrete products are described and shown, these two different opening mechanisms can be taken.
  • the opening mechanism according to claim 2 is known from Fig. 5a-e removed.
  • a combination of the two opening mechanisms can be seen in FIGS. 6a-e.
  • connection module / connection module 1 / connector 2 second connection module / connection module 2 / housing
  • FIGS. 10a to 10c diagrammatically show structural and also functional features of a hook-shaped closure during closing and opening.
  • This closure contains in each connection module 1 and 2 each have a magnet 48 and 80 and closure means, which are formed as a tongue 74 and socket 38.
  • Fig. 10a shows from left to right in two movement sections, the physical work that must be spent on closing the shutter under load.
  • connection module 2 is raised against a downward force F L from a separation position to a height PO, to which the work W ⁇ y is necessary.
  • the height P 0 is the height position that the connection module 2 has also in the suspended state. Because the magnetic force If this lifting is somewhat supportive, the actual work to be performed W is ⁇ y minus W ma gi, see lower left double arrow.
  • the force F L is the force that has to be overcome when closing under load in order to mount the closure.
  • connection module 2 is further raised so that it faces the recess of the connection module 1.
  • This distance traveled on lifting is indicated by ⁇ x.
  • ⁇ x This distance traveled on lifting is indicated by ⁇ x.
  • a work WA X is required.
  • magnets are removed again from each other.
  • a work is required b Ti e- who likes designated 2 and closing more difficult with W. It should be noted that the stronger the downward force F L , the more difficult it is to close this shutter. However, especially at the critical moment when the connection module 2 is suspended, the magnetic force additionally impedes the threading process.
  • Fig. 10b shows the closed position of the closure, in which the connecting module 2 is lowered to the height P 0 .
  • FIG. 10c shows the opening of the closure, whereby the connection module 2 has to be lifted by ⁇ x against the load F L.
  • the closure according to the invention closes more comfortably, in particular under load, which will be explained below.
  • FIG. 11a shows the work to be done to close the closure.
  • the connection module 2 is in a position in which the magnetic force begins to act. Although the connection module 2 is pulled down by the applied force FL, the magnetic force assists the upward movement of the connection module 2 against the load FL until it snaps into the closed position P 0 .
  • the work W ⁇ y must be done. Due to the magnets 4 and 8 simultaneously acts the magnetic force between these magnets and does a work W ma gne t - Consequently, the actually to be performed work W Dy reduced by the applied by the magnetic force work W mag ne t .
  • Fig. 11b shows the closure in the closed position P 0 , ie the connection modules 1 and 2 are snapped, that is locked together by means of a spring locking device.
  • Fig. 11c shows the opening process.
  • the connection module 1 and connection module 2 is displaced on a displacement track 60a, whereby the locking device is disengaged.
  • the position of the load receptacles 51, 51 and the position and shape of the displacement track 60a are in accordance with the technical see doctrine of the invention chosen so that in this opening shift of the connection modules, the load holders 51, 52 against the force FL by the distance .DELTA.x were moved towards each other, so that this work WA X had to be made.
  • FIGS. 11a to 11c describe the subject matter of the invention according to claim 1 as well as claim 2.
  • the sliding track is tilted so that when moving the connecting modules from the closed position to the open position, the load receptacles by an amount .DELTA.X against the load FL to move towards each other, as shown in Figures 1a-e, Fig. 5a-d , Figures 6a-g, 7, 8a-f.
  • the displacement track (60b) is arcuate curved and has exactly one open position, wherein the center (M) of this circular curved track is laterally shifted from the line connecting the load shots to the side of the open position of the track, so that when moving the connection modules from the closed position to the open position, the load pickups by an amount .DELTA.X against the load F L to move toward each other, as shown in Figs. 9a-e.
  • the sliding track (60b) is also curved arcuate, wherein the load bearing (51) in the connection module 1 above the center (M) of the sliding track and the center (M) is located on the connecting line between the load receptacles, so that when moving the Connection modules from the closed position to the open position men by an amount .DELTA.X against the load F L to move toward each other, as shown in Figs. 3a-e.
  • the sliding track in the middle has a closed position and right and left thereof two open positions, d. h., That the locking piece can be moved from a central position to the left or to the right in one of the two open positions, as shown in Figs. 2 a-e, 3 a-e, 4 and 8a-f.
  • the displacement track (60b) is curved in a circular arc, wherein the load bearing (51) in the connection module 1 is below the center of the curvature, the midpoint (M) lies on the connecting line between the load receivers and on the load receiver (51) rigid extension (98) is fixed, the loaded end (51 a) is above the center of the curvature, so that when moving the connection modules from the closed position to the open position, the loaded end (51 a) and the load bearing (52) by an amount ⁇ X against the load F L to move toward each other, as shown in Fig. 2e.
  • the locking piece and the sliding track in shape and size are formed so that the locking piece is guided during the displacement on the sliding track, d. h., That a locking piece with oblique sections on an oblique displacement track is forcibly guided or a locking piece with arcuate sections on a circular arc-shaped path is also forced out, as shown in Figs. 1 ae, 2 ae, 3 ae, 4, 5 ad, 6 ae is shown.
  • the locking piece and the displacement track in shape and size are formed so that the connection module 1 and the connection module 2 are mutually pivotable, as shown in Figs. 8 a-f.
  • the sliding track is meandering multiple times curved or angled, so that when moving the connection modules from the closed position to the open position, the load receptacles (51, 52) several times by an amount ⁇ X against the load F L towards each other and back again.
  • the superposed surfaces under load of the locking piece and the sliding track by roughening or toothing increased friction, so that when moving the connecting modules from the closed position to the open position under the load F L an increased force is needed.
  • the magnets and the armature or the second magnet are arranged and dimensioned, ie dimensioned so that the magnetic force automatically contracts the locking device, if no load F L acts during engagement.
  • the magnets and the armature or second magnet are arranged at an offset, that the magnetic force in the closed position generates a restoring force, which causes an automatic reset of connection module 1 in the closed position.
  • FIG. 1a-e respectively show in plan view, sectional view A-A and perspective view of a linear push-sliding buckle according to the invention for straps according to claims 1 and 3 in the most important movement phases during opening and closing.
  • the sliding track is formed obliquely.
  • the load receptacles 51, 52 are formed here for receiving webbings and are referred to below webbing receivers 51, 52.
  • Other features are renamed in this and in the following embodiment depending on the embodiment, but provided with the same reference numerals, if this is the understanding of the embodiment.
  • Fig. 1a shows a linear push-sliding buckle plug 1 and housing 2 with the Gurtbandabilityn 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now mated in the direction X against the force F L , which acts in the direction of the connection line between the Gurtbandfactn.
  • This connecting line is identical in the figure table with the section line AA.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • blocking pieces 5a, 5b and arranged on the housing spring locking elements 9, 9 ' together form a snap-in closure.
  • Fig. 1b shows the linear push-sliding buckles during engagement.
  • the latching lugs 9a, 9b of the spring locking elements are pushed aside by the blocking pieces against the spring force of the spring locking elements until they engage.
  • Fig. 1c shows the linear push-sliding buckles after locking in the closed position.
  • the plug 1 is displaced relative to the housing 2 for opening on an inclined displacement track 60a in an opening direction Y.
  • the oblique displacement track 60a is inclined relative to the horizontal H (perpendicular to load FL) by the angle alpha, in other words: the angle between load FL and opening direction Y is greater than 90 °.
  • Fig. 1d and Fig. 1e show the linear push-sliding buckles after the shift to the open position.
  • the displacement caused three functions:
  • Magnet 4 and armature or second magnet 8 were gradually sheared off from each other, whereby a pleasant, subjectively little force-requiring feel is achieved,
  • connection module 1 has been displaced on the oblique displacement path 60a in such a way that it has been pulled counter to the load FL by an amount delta x.
  • the larger the angle alpha is, the harder it is to open the linear push-in buckles under load. So there are several variations conceivable: in a linear push-sliding buckles for use on backpacks, etc., the angle alpha about 10 ° -20 ° will be sufficient for securing the buckle under load.
  • the alpha angle can be much larger for use on safety equipment.
  • Fig. 7 a development of the linear push-sliding buckles is shown.
  • Fig. 2a shows the separate arcuate, double-sided opening plug-buckle, consisting of connector 1 and housing 2 with the Gurtbandrean 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now plugged against the force F L , which acts in the direction of the line connecting the Gurtbandagen.
  • F L acts in the direction of the line connecting the Gurtbandingn.
  • This connecting line is identical in the figure with the section line AA.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • the plug attached locking pieces 5a, 5b and attached to the housing spring locking elements 9, 9 ' together form a snap lock.
  • Fig. 2b shows the arcuate plug-swivel buckle during engagement.
  • the locking lugs 9a, 9b of the spring locking elements are pushed aside by the locking pieces against the spring force of the spring locking elements until they engage.
  • Fig. 2c shows the arcuate plug-swivel buckle after locking in the closed position.
  • the plug 1 is displaced relative to the housing 2 for opening on a circular arc-shaped displacement track 60b in an opening direction Y.
  • the displacement track according to claim 6 has two open positions, which are obtained by displacement in the direction Y or Y '
  • Fig. 2d shows the arcuate plug-swivel buckle after the shift to the open position.
  • the shift caused three functions:
  • Magnet 4 and armature or second magnet 8 were gradually sheared off from each other, whereby a pleasant, subjectively little force-requiring feel is achieved,
  • a webbing 98 is attached to the plug and webbing and connectors have been considered as a rigid structural unit, which is common in modern, tightly woven webbings
  • Plastic can be accepted.
  • the center of the circular arc-shaped displacement track 60b is outside the plug 1 and on the connecting line between the load receptacles.
  • the webbing 98 must have a greater length than the radius of the displacement track, so that the loaded end 51a is above the center point M.
  • Fig. 2e shows how the plug 1 has been displaced on the arcuate displacement track 60b so that the loaded end 51a of the webbing 98 has been pulled by an amount delta x against the load F L.
  • the arcuate plug-buckle buckle is difficult to open under load, as without load, provided that the length of the webbing and the radius of the movement path were chosen accordingly.
  • Fig. 2e shows this delta x compared to the closed position and open position.
  • 3a-e respectively show in plan view, sectional view A-A and perspective view of another embodiment according to the invention of an arcuate plug swivel buckle for straps in the most important phases of movement during the opening and closing according to claims 1, 5, 6:
  • Fig. 3a shows the open arcuate plug-swivel buckle consisting of plug 1 and housing 2 with the Gurtbandabilityn 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now mated in the direction X against the force FL, which acts in the direction of the line connecting the Gurtbandagen.
  • This connecting line is identical in this figure with the section line A-A.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • Fig. 3b shows the arcuate plug-swivel buckle during engagement.
  • the locking lugs 9a, 9b of the spring locking elements are pushed aside by the locking pieces against the spring force of the spring locking elements until they engage.
  • Fig. 3c shows the arcuate plug-swivel buckle after locking in the closed position.
  • 1 is shifted relative to the housing 2 for opening on the circular-arc movable track 60b in an opening direction Y.
  • the trajectory according to claim 6 has two open positions, which are obtained by displacement in the direction Y or Y '.
  • Fig. 3d and Fig. 3e shows the arcuate plug-swivel buckle after the shift to the open position.
  • the displacement caused three functions: Magnet 4 and armature or second magnet 8 were gradually sheared off from each other, whereby a pleasant, subjectively little force-requiring feel is achieved,
  • Push-pull buckle is harder to open under load than without load.
  • Fig. 3e shows the delta x in comparison of the closed position and the open position.
  • Fig. 4 shows a development of the invention according to Fig. 3a-e.
  • the release of the locking piece takes place very late, although magnet 4 and armature 8 have already been sheared off from each other.
  • the release takes place only after a rotation of 180 °.
  • the locking piece is formed all around and interrupted only by the release gap 66. With a rotation of about 180 °, the opening can be supported by the reversed magnet 4 in the plug 1 by suitable arrangement of the magnets.
  • FIG. 5a-d show a linear plug-sliding buckle with opening by kraftum wealthde surface according to claim 2. It differs from the embodiment of Fig 1a-e only by the different opening according to the preambles of the Proverbs 1 and 2. It will therefore be discussed only on the different from Fig. 1 opening.
  • the force-diverting, bevelled surfaces 70a, 70b are arranged on the plug, and the force-diverting tapered surfaces 71a, 71b are arranged on the spring-locking elements of the housing 2.
  • the force deflecting surfaces 71a, 71b are not necessarily functionally necessary, but improve the function.
  • Fig. 5a shows in plan view and sectional view A-A a linear plug-Schiebeschnal- Ie from plug 1 and housing 2 in a separate position.
  • FIG. 5b shows the plug and FIG. 5d shows the housing in different views for a better understanding of the position of the force-redirecting beveled surfaces 70a, b and 71a, b.
  • Fig. 5c shows the opening other than that of Fig. 1c: through the force deflecting surfaces 70a, b 71a, b, during the displacement of the plug from the closed position to the open position in the direction Y, the spring lock member is gradually pushed aside, i.e. It is compared to the version of Fig. 1, a certain additional effort required to solve the linear push-sliding buckles. This is advantageous if the opening of the linear push-sliding buckles should be difficult, z. In security applications.
  • FIG. 6a-6g show a frontal sliding buckle, which in contrast to Fig. 1 perpendicular to the load FL in the direction X closes according to claims 1 and 3.
  • Fig. 6f and 6g show an exploded view from below and from above.
  • a magnet 4 is arranged in the plug 1, a magnet 4 is arranged. He is covered with a decorative cap 62.
  • a locking piece 5a is arranged as a circumferential edge around a cylinder 65, beveled edge, which forms a latching closure with a spring ring 9 arranged in the housing.
  • a webbing receiver 52 is arranged on the plug.
  • the spring ring 9 is arranged with a circumferential detent 9a. It is centered with an inner stop 63 of a cap 61 held in the housing.
  • a webbing receiver 51 is provided on the housing.
  • an oblique displacement track 60a which is directed at an angle alpha obliquely to a horizontal H, wherein the horizontal is perpendicular to a normal, vertical between the Gurtbandagen 51, 52 abutting the load F L , plug and housing are obliquely moved against each other ,
  • Fig. 6a-6e correspond to the phases of Fig. 1a-e, they show respectively in plan view, sectional view A-A and perspective view of an inventive frontal sliding buckle for straps in the main phases of movement during opening and closing:
  • Fig. 6a shows a front-sliding buckle plug 1 and housing 2 with the Gurtbandagen 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now put together in the direction of X.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • the magnetic force assistance during closing is not so pronounced here, because of the position of the closing direction X which differs from FIG. 1, as in FIG. 1.
  • the magnetic force assists closure by the restoring force of the magnets laterally to the main direction of attraction. This restoring force is weaker than the attraction in the main attraction direction.
  • Fig. 6b shows the frontal sliding buckles during latching.
  • Magnet 4 and armature or second magnet 8 are dimensioned and arranged so that their attractive force is sufficient to contract the snap lock in the direction X independently.
  • the spring ring 9 by the locking piece 5a against the Fe the force of the spring ring spread apart until the locking piece engages behind the locking lug 9a.
  • Fig. 6c shows the frontal sliding buckle after locking in the closed position.
  • the plug 1 is displaced relative to the housing 2 for opening on an inclined displacement track 60a in the opening direction Y.
  • the oblique displacement track 60a is perpendicular to the load F L with respect to the horizontal H 1 , inclined at the angle alpha, in other words: the angle between the load FL and the opening direction Y is greater than 90 °.
  • Fig. 6d and Fig. 6e show the frontal sliding buckle after the shift in the open position.
  • the displacement caused three functions:
  • the plug 1 has been displaced on the inclined displacement track 60a in such a way that it has been pulled counter to the load FL by an amount delta x.
  • the frontal sliding buckle is harder to open under load than under load.
  • the alpha angle can be much larger for use on safety equipment.
  • Fig. 6e shows the delta x compared to the closed position and open position.
  • the opening 64 in the spring ring, from which the cylinder 65 emerges at the opening, can be selected differently for different applications.
  • the spring ring is not spread during the displacement in the direction Y, i. the
  • Frontal sliding buckle opens very easily.
  • the spring ring is spread in the direction Y during the displacement, i.
  • the frontal sliding buckle opens with a predetermined resistance. If the opening 64 is chosen to be very small, so that the spring ring spreads wider than the latching priority of FIG. 6b, a different opening behavior exists: the spring ring was then spread so far that an opening is also possible in the opposite direction to the closing direction X; an alternative opening variant by a Beiseitemid the spring locking element by a kraftum whyde beveled surface according to claim 2 before.
  • Fig. 7 shows a sectional view of the push-slide buckles of Fig. 1 a-e in the closed position. It is developed further by the magnets 4 and 8 being mounted so offset relative to one another about the offset 50 that the magnetic force in the closed position generates a restoring force which causes an automatic reset of the connecting module 1 into the closed position. This prevents inadvertent opening under load, in particular at the beginning of an unintentional shift from the closed position to the open position, in addition to the inclined sliding track.
  • Fig. 8a-f show respectively in plan view, sectional view AA and perspective view of an inventive arcuate plug-buckle buckle for straps in the main movement phases during opening and closing according to claim 1, 6 and 9. It is according to claim 6 on both sides in two open positions Shift toward Y or Y 1 to open.
  • locking piece 5a and guide track 60a, 60a ' are designed such that the locking piece can pivot independently of the contour of the locking piece and the sliding track, ie that it is not necessarily in the contour of the sliding track. leads. Due to the pivotability plug and housing can align collinear by the load F L.
  • Fig. 8a shows the opened push-sliding buckle, consisting of connector 1 and housing 2 with the Gurtbandrean 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now mated in the direction X against the force F L , which acts in the direction of the connection line between the Gurtbandfactn.
  • This connecting line is identical in this figure with the section line AA.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • Fig. 8b shows the plug-sliding buckle during engagement.
  • the locking lugs 9a, 9b of the spring locking elements are pushed aside by the locking pieces against the spring force of the spring locking elements until they engage.
  • Fig. 8c shows the plug-sliding buckles after latching in the closed position.
  • the plug 1 is displaced relative to the housing 2 for opening on the inclined displacement track 60 'in an opening direction Y'.
  • the displacement track according to claim 6 has two open positions, which are obtained by displacement in the direction Y or Y '.
  • the closing position is in the middle between.
  • Fig. 8d, Fig. 8e and Fig. 8f show the arcuate plug-swivel buckle after the shift in an open position.
  • the displacement caused three functions:
  • Magnet 4 and armature or second magnet 8 were gradually sheared off from each other, whereby a pleasant, subjectively little force-requiring feel is achieved,
  • the locking pieces 5a, 5b and the spring locking elements 9, 9 ' have been displaced laterally to the extent that they have been disengaged without the spring locking element 9, 9' being pushed aside, ie the latching closure was opened without additional effort, - the plug 1 was moved on the inclined displacement track 60a 1 so far that the Gurtbandage 51 was pulled by an amount delta x against the load FL.
  • the locking piece 5a within the inclined sliding track 60a or 60a ' is movable.
  • plug and housing are indeed moved against each other, but not exactly against each other, so that plug and housing are independent of the shape of the locking piece and the sliding track against each other and can be aligned with the applied force.
  • FIG. 8f shows a variant with a round-shaped locking piece, which is particularly easy to move in the sliding track, so that the plug and the housing can be pivoted against each other.
  • Fig. 8e shows the delta x in the comparison of the closed position and the open position.
  • Fig. 9a-e show in plan view, sectional view AA and perspective view of an inventive arcuate plug buckle buckle for straps in the main phases of movement during opening and closing according to claims 1 and 4.
  • the center of the circular arc-shaped displacement track 60b side moved to the side of the open position from the center position on the connecting line between the load holders 51, 52.
  • Fig. 9a shows the open, one-sided plug-swivel buckle according to claim 1 and 4, consisting of plug 1 and housing 2 with the Gurtbandabilityn 51 and 52, wherein the plug and housing are separated from each other. They are now mated in the direction X against the force F L , which acts in the direction of the connection line between the Gurtbandagen.
  • This connecting line is identical in this figure with the section line AA.
  • a magnet 4 and an anchor or a second magnet 8 is provided in the housing. Due to the magnetic attraction plug 1 and housing 2 are contracted in the X direction, the magnetic force thus supports the closing under load.
  • Fig. 9b shows the one-sided plug-swivel buckle during engagement.
  • the detents 9a, 9b of the spring locking elements are pushed aside by the locking pieces against the spring force of the spring locking elements until they engage.
  • Fig. 9c shows the one-sided plug-swivel buckle after locking in the closed position.
  • the plug 1 is displaced in the opening direction Y relative to the housing 2 for opening on the arcuate displacement track 60b.
  • Fig. 9d and Fig. 9e shows the one-sided plug-swivel buckle after the shift to the open position.
  • the displacement caused three functions:
  • Fig. 9e shows delta x in comparison of the closed position and open position.
  • the invention has been explained both with reference to schematic diagrams and with reference to design drawings.
  • the design drawings show concrete products whose structure and function have also been explained with reference to the schematic diagrams. Because of the multitude of embodiments described, it is clear that there are still further modifications and modifications of the invention, which, however, the person skilled in the art can find on the basis of the disclosed technical teaching and the individual embodiments, without having to be inventive.
  • the closure according to the invention can not only be used as a buckle for straps, but also can be connected to the object to be joined by approximate, weldable, snap-on or otherwise fastening pieces.
  • the closure can also be integrated directly into two objects to be connected.
  • the load must act in the main in the direction of the connecting line of the load receptacles in order to ensure the load protection according to the technical teaching of the invention.
  • the curved tracks are not limited to exactly circular arc-shaped tracks.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungskonstruktion, bestehend aus zwei, je eine Lastaufnahme (51, 52) aufweisenden Verbindungsmodulen (1, 2) mit nachfolgenden Merkmalen: einer Verriegelungsvorrichtung mit einem Federverriegelungselement (9) und einem Sperrstück (5), einer Magnet-Anker-Konstruktion und einer Verschiebebahn (60), auf der das Sperrstück (5) von einer Schließposition in eine Offenposition verschiebbar ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung, die Magnet-Anker-Konstruktion und die Verschiebebahn (60) durch nachfolgende Merkmale in Wirkverbindung sind: a. Beim Öffnen werden die Verbindungsmodule auf der Verschiebebahn (60) verschoben, wobei Magnet (8) und Anker gegeneinander verschoben werden und gleichzeitig werden das Sperrstück (5) und das Federverriegelungselement (9) gegeneinander verschoben, bis das Federverriegelungselement (9) nicht mehr in Eingriff ist. Beim Schließen rasten die Verbindungsmodule durch Magnetkraftunterstützung ein. Erfindungsgemäß sind die Lage der Lastaufnahmen (51, 52) und die Lage und die Form der Verschiebebahn (60) so ausgebildet, dass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule die Lastaufnahmen (51, 52) um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu bewegen.

Description

Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion mit Last-Sicherung
Die Erfindung betrifft eine mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion, d. h. eine Verbindungskonstruktion mit einer mechanischen Verriegelung mittels Magnetkraftunterstützung, wobei diese Verbindungskonstruktion besonders für Verschlüsse geeignet ist, wie sie an Taschen, Rucksäcken und vergleichbaren Gegenständen benutzt werden. Diese Aufzählung beschränkt jedoch nicht den Einsatzbereich der Erfindung.
An diese per Hand betätigten Verschlüsse werden je nach deren Anwendung unterschiedlichste Anforderungen gestellt.
So gibt es z. B. die Anforderung, dass sich der Verschluss unter Last selbst blockiert. Um diese Anforderung zu erreichen, weisen derartige Verschlüsse Hinterschnitte oder Schrägen auf und sind so konstruiert, dass eine formschlüssige Verriegelung entsteht, wenn der Verschluss in der vorgesehenen Belastungsrichtung belastet wird. Zum Schließen des Verschlusses werden die zu verbindenden Ver- schlusshälften in Schließrichtung zueinander bewegt und dann meist ineinander gehängt.
Nachfolgende Erläuterungen beziehen sich auf Verschlusshälften, die geschlossen werden sollen und die dabei unter Vorspannung stehen, d. h., an den Ver- schlusshälften liegt eine Kraft an, die entgegengesetzt zur Schließrichtung wirkt.
Zum Ineinanderhängen werden die Verschlusshälften in eine Schließlage gebracht, in der sie über einen Einhängepunkt aufeinander zu bewegt werden. Je nach der Tiefe des Hinterschnitts bewegen sich die Verschlusshälften während des Einhängens ein kleineres oder größeres Wegstück entgegengesetzt zur Vorspannung. Zum Öffnen müssen diese Verschlusshälften erneut dieses Wegstück entgegengesetzt zur Vorspannung bewegt werden, um die Verschlusshälften auszuklinken, d. h. um den Hinterschnitt zu überwinden. Die Verschlusshälften sind also unter Vorspannung schwerer zu lösen als ohne Vorspannung. Beim Ausklinken oder Aushängen ist es häufig auch notwendig, die Verschlusshälften leicht seitwärts zu bewegen. Diese Bewegungsabläufe werden normalerweise vom Menschen nicht registriert, weil die menschliche Hand solche Bewegungen problemlos bewältigt. Wenn jedoch die Funktionsfähigkeit der Hand eingeschränkt ist, z. B. wegen einer Krankheit, oder wenn ein Skihandschuh getragen wird, erlangen die Bewegungsabläufe beim Öffnen und Schließen große Bedeutung, insbesondere dann, wenn beim Schließen an wenigstens einer Verschlusshälfte eine Kraft angreift, gegen die die menschliche Handkraft arbeiten muss.
Die Anforderung, dass sich der Verschluss unter Belastung nicht oder nur schwer öffnen lässt, wurde also mittels der vorstehend beschriebenen Verriegelung mit den Hinterschnitten erreicht, allerdings nur um den Preis, dass der Verschluss unter Vorspannung genauso schwer schließt wie er öffnet.
Es gibt aber auch die Anforderung, wonach sich der Verschluss unter Belastung komfortabel schließen lassen soll. Das kann z. B. dadurch erreicht werden, indem z. B. eine Steckschnalle neben der mechanischen Verriegelung auch eine Magnet-Anker-Konstruktion enthält. Damit wird erreicht, dass sich die Verschlusshälften von selbst zusammenziehen und somit die Handkraft durch die magneti- sehe Anzugskraft unterstützt wird.
Solche Verschlüsse lassen sich oft nur ruckartig wieder öffnen, weil beim Öffnen die Magnetkraft überwunden werden muss. Es ist jedoch bei einer Reihe von Anwendungen gewünscht, dass sich der Verschluss auch sehr bequem und leicht öffnen lassen soll, sodass auch Personen, die dicke Handschuhe tragen oder in ihrer Handmotorik eingeschränkt sind, den Verschluss problemlos öffnen können, wenn der Verschluss unbelastet ist. Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Verschlusskonstruktionen bekannt, die jedoch immer nur einen Teil der vorstehend beschriebenen Forderungen erfüllen.
So beschreiben die Dokumente WO2008/006357 A2 und WO2009/010049 A2 zwei Verschlusskonstruktionen, die sich sehr leicht schließen und öffnen lassen, jedoch keine sichere Verriegelung unter Belastung bieten. Demzufolge kann ein solcher Verschluss unter Belastung versehentlich aufgehen, was bei sicherheitsrelevanten Anforderungen vermieden werden muss. Bei diesen beiden Ver- Schlusskonstruktionen wird das Verschließen mit Hilfe von Magnetkraft erreicht oder unterstützt.
In dem Dokument EP 97 921 465 ist eine Verschlusskonstruktion für Schmuckwaren beschrieben, bei der die gebrauchsmäßige Belastung ebenfalls mittels einer formschlüssigen mechanischen Verbindung aufgenommen wird. Weiterhin sind Magnete vorgesehen, die eine gewisse Hilfe beim Schließen bewirken. Dieser Magnetverschluss öffnet unter Last schwerer als ohne Last, da die Verschlusshälften wie eingangs beschrieben, ineinander gehängt werden und beim Aushängen ein Stück aufeinander zu bewegt werden müssen. Er schließt jedoch beim Schließen unter Last genauso schwer, da er um die Tiefe des Hinterschnitts gegen die Last bewegt werden muss. Außerdem muss auch teilweise gegen die Magnetkraft gearbeitet werden. Je nach konstruktiver Ausführung solcher Magnetverschlüsse entsteht ein mehr oder weniger ruckartiges Trennen des Magneten vom Anker, was die Öffnungshaptik des Verschlusses beeinträchtigt.
Aus dem Spektrum der unterschiedlichen Anforderungsprofile an das Öffnungsund Schließverhalten von Verschlüssen, die von Hand geöffnet und geschlossen werden, ist folgendes Anforderungsprofil aus dem Stand der Technik noch nicht bekannt geworden:
- Selbsttätiges oder sehr leichtes Schließen ohne Belastung
- Schließkraftunterstützung beim Schließen unter Belastung
- Sichere Verriegelung unter Belastung
- Sehr einfaches Öffnen ohne Belastung Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Verschluss bereitzustellen, der das vorstehend beschriebene Anforderungsprofil erfüllt.
Diese Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Verschlusskonstruktionen nach Anspruch 1 und 2 gelöst.
Nach Anspruch 1 weist eine mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion zwei Verbindungsmodule zum Verbinden von zwei Elementen auf. An jedem der Elemente ist jeweils eines der Verbindungsmodule befestigbar. Die Befestigung erfolgt an der Lastaufnahme des Verbindungsmoduls. Die Lastaufnahme z. B. bei einer Steckschnalle sind die schlitzförmigen Öffnungen, in die die Gurtbänder eingefädelt werden, um die Gurtbänder an der Steckschnalle zu befestigen. Die Verbindungsmodule können bereits beim Schließen mit einer Last FL belastet werden, d. h. die Verbindungsmodule müssen z. B. von Hand gegen die durch die Last erzeugte Kraft zusammengezogen werden, bevor sie in Eingriff kommen und sich verriegeln.
Die Kraftrichtung der Last FL verläuft im Wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen, d. h., bei einer Steckschnallenanord- nung verläuft die Kraftrichtung auf einer Linie in Richtung zwei gespannter Gurtbänder, deren Endabschnitte mittels der Steckschnalle miteinander verbunden sind.
Die Verbindungsmodule weisen nachfolgende Merkmale auf: eine Verriegelungs- Vorrichtung zum formschlüssigen Verriegeln der Verbindungsmodule, wobei die Verriegelungsvorrichtung ein Federverriegelungselement aufweist, das im ersten Verbindungsmodul angeordnet ist. Im zweiten Verbindungsmodul ist ein dazu passendes Sperrstück angeordnet.
Es ist eine Magnet-Anker-Konstruktion vorgesehen mit einem Magneten, der in einem der Verbindungsmodule angeordnet ist und einem Anker oder einem zweiten Magnet, der in dem anderen Verbindungsmodul angeordnet ist. Weiterhin ist im ersten Verbindungsmodul eine Verschiebebahn ausgebildet, auf der das Sperrstück des zweiten Verbindungsmoduls von einer Schließposition, d. h. einem Verriegelungszustand, in eine Offenposition, d. h. in einen entriegelten Zustand verschiebbar ist.
Die Verriegelungsvorrichtung, die Magnet-Anker-Konstruktion und die Verschiebebahn sind durch nachfolgende Merkmale in Wirkverbindung:
Beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schließposition in die Of- fenposition auf der Verschiebebahn verschoben, wobei der Magnet und der Anker oder der zweite Magnet gegeneinander verschoben werden, sodass eine allmähliche Abschwächung der gegenseitigen magnetischen Anziehung eintritt.
Gleichzeitig werden bei dieser Verschiebung das Sperrstück und das Federver- riegelungselement auf der Verschiebebahn so weit gegeneinander verschoben, bis das Federverriegelungselement in eine dafür vorgesehene Ausnehmung am Sperrstück eintritt und somit nicht mehr in Eingriff mit dem Sperrstück ist.
Beim Schließen verriegeln die Verbindungsmodule mittels der Verriegelungsvor- richtung im Gegensatz zum Gegenstand der EP 97 921 465 direkt in die Schließposition, wobei das Sperrstück das Federverriegelungselement beiseite drückt, bis es einrastet.
Gleichzeitig zieht beim Schließen die Magnet-Anker-Konstruktion die Verbin- dungsmodule zueinander, wodurch das Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung wenigstens unterstützt wird.
Erfindungsgemäß sind die räumliche Lage der Lastaufnahmen auf den Verbindungsmodulen und die räumliche Lage und die Form der Verschiebebahn so ge- wählt und ausgebildet, dass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen der Verbindungsmodule um einen Betrag Δx aufeinander bewegen müssen. Diese Öffnungsbewegung erfolgt gegen die Last FL, sodass dazu eine physikalische Arbeit W = FL X ΔX nötig ist. Somit lässt sich die Verbindungskonstruktion unter der Last FL schwerer öffnen als ohne die Last FL.
Somit wurde die Aufgabe der Erfindung gelöst. Die Verbindungskonstruktion schließt ohne Belastung selbsttätig oder sehr leicht, da die Magnetkraft die
Schließbewegung kräftig unterstützt. Weiterhin schließt die Verbindungskonstruktion aufgrund der magnetischen Schließkraftunterstützung auch noch unter Belastung komfortabel. Unter Belastung erfolgt eine sehr sichere Verriegelung, die umso größer ist, je größer die Kraft der angreifenden Last wird. Und ohne Belastung lässt sich die Verbindungskonstruktion sehr leicht öffnen.
Nach Anspruch 2 weist eine mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion zwei Verbindungsmodule zum Verbinden von zwei Elementen auf. An jedem der Elemente ist jeweils eines der Verbindungsmodule befestigbar. Die Befestigung erfolgt an der Lastaufnahme des Verbindungsmoduls. Die Lastaufnahme bei einer Steckschnalle sind die schlitzförmigen Öffnungen, in die die Gurtbänder eingefädelt werden, um die Gurtbänder an der Steckschnalle zu befestigen. Die Verbindungsmodule können bereits beim Schließen mit einer Last FL belastet werden, d. h., die Verbindungsmodule müssen z. B. von Hand gegen die durch die Last er- zeugte Kraft zusammengezogen werden, bevor sie in Eingriff kommen und sich verriegeln.
Die Kraftrichtung der Last FL verläuft im Wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen, d. h., bei einer Steckschnallenanord- nung verläuft die Kraftrichtung auf einer Linie in Richtung zwei gespannter Gurtbänder, deren Endabschnitte mittels der Steckschnalle miteinander verbunden sind.
Die Verbindungsmodule weisen nachfolgende Merkmale auf: eine Verriegelungs- Vorrichtung zum formschlüssigen Verriegeln der Verbindungsmodule, wobei die Verriegelungsvorrichtung ein Federverriegelungselement aufweist, das im ersten Verbindungsmodul angeordnet ist. Im zweiten Verbindungsmodul ist ein dazu passendes Sperrstück angeordnet. Außerdem ist im zweiten Verbindungsmodul eine kraftumleitende Schräge vorgesehen. Es ist eine Magnet-Anker-Konstruktion vorgesehen mit einem Magneten, der in einem der Verbindungsmodule angeordnet ist und einem Anker oder einem zweiten Magnet, der in dem anderen Verbindungsmodul angeordnet ist.
Weiterhin ist im ersten Verbindungsmodul eine Verschiebebahn ausgebildet, auf der das Sperrstück des zweiten Verbindungsmoduls von einer Schließposition, d. h. einem Verriegelungszustand, in eine Offenposition, d. h. in einen entriegelten Zustand verschiebbar ist.
Die Verriegelungsvorrichtung, die Magnet-Anker-Konstruktion und die Verschiebebahn sind durch nachfolgende Merkmale in Wirkverbindung:
Beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition auf der Verschiebebahn verschoben, wobei der Magnet und der Anker oder der zweite Magnet gegeneinander verschoben werden, sodass eine allmähliche Abschwächung der gegenseitigen magnetischen Anziehung eintritt.
Gleichzeitig werden bei dieser Verschiebung das Sperrstück und das Federverriegelungselement auf der Verschiebebahn gegeneinander verschoben, wobei das Federverriegelungselement durch die kraftumleitende Schräge so weit beiseite gedrängt wird, bis das Federverriegelungselement nicht mehr in Eingriff mit dem Sperrstück ist.
Beim Schließen rasten die Verbindungsmodule mittels der Verriegelungsvorrich- tung im Gegensatz zum Gegenstand der EP 97 921 465 direkt in die Schließposition ein, wobei das Sperrstück das Federverriegelungselement beiseite drückt, bis es einrastet.
Gleichzeitig zieht beim Schließen die Magnet-Anker-Konstruktion die Verbin- dungsmodule zueinander, wodurch das Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung wenigstens unterstützt wird.
Erfindungsgemäß sind auch hier, wie nach Anspruch 1 , die räumliche Lage der Lastaufnahmen auf den Verbindungsmodulen und die räumliche Lage und die Form der Verschiebebahn so gewählt und ausgebildet, dass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen der Verbindungsmodule um einen Betrag Δx aufeinander bewegen müssen. Diese Öffnungsbewegung erfolgt gegen die Last FL, sodass dazu eine physikalische Arbeit W = FL x Δx nötig ist. Somit lässt sich die Verbindungskonstruktion unter der Last FL schwerer öffnen als ohne die Last FL.
Um die der Erfindung zugrunde liegende technische Lehre zu erläutern, wird zunächst diese Lehre an Hand abstrahierter Zeichnungen aufgezeigt, da dieses Prinzip in allen danach folgenden konkreten Verschlusskonstruktionen enthalten ist.
Das Zusammenwirken der Verschlusshälften beim Schließen und Öffnen des Verschlusses und die dabei vorliegenden räumlichen Lagen der wesentlichen Funktionselemente werden beschrieben. Weiterhin werden die beim Schließen und Öffnen, d. h. beim Verbinden und Trennen der Verschlusshälften wirkenden Kräfte dargestellt und die physikalische Arbeit, die beim Verbinden und Trennen erforderlich ist, beschrieben. Zum besseren Verständnis wird die erfindungsgemäße technische Lehre mit der technischen Lehre verglichen, die der Verschluss- konstruktion der vorstehend genannten EP 97 921 465 zugrunde liegt.
Die Erfindungsgegenstände nach Patentanspruch 1 und 2 unterscheiden sich lediglich durch ein Merkmal im Oberbegriff dieser Ansprüche und beziehen sich auf die als Stand der Technik genannten Dokumente WO2008/00637 A2 und WO2009/010049 A2. Der Unterschied zwischen den beiden Erfindungsgegenständen nach PA1 und PA2 ist ein Detail des Öffnungsmechanismus der Verriegelungsvorrichtung. Bei der nachfolgenden Beschreibung der technischen Lehre der Erfindung wird daher der Übersicht halber nur die Merkmalskombination nach Anspruch 1 zugrunde gelegt, da die erfindungsgemäße technische Lehre nach Anspruch 2 zu Anspruch 1 identisch ist.
Aus den Ausführungsbeispielen, mit denen konkrete Produkte beschrieben und gezeigt werden, können diese zwei unterschiedlichen Öffnungsmechanismen entnommen werden. Der Öffnungsmechanismus nach Anspruch 2 ist aus der Fig. 5a-e entnehmbar. Eine Kombination der zwei Öffnungsmechanismen ist aus der Fig. 6a-e entnehmbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen, Diagramme und Konstruktionszeichnungen näher erläutert.
Bezugszeichenliste:
1 erstes Verbindungsmodul / Verbindungsmodul 1 / Stecker 2 zweites Verbindungsmodul / Verbindungsmodul 2 / Gehäuse
4 Magnet
5, 5a, 5b Sperrstück
8 Anker oder zweiter Magnet
9 Federverriegelungselement, Federring 9a, 9b Rastnase
38 Sockel
48 Magnet
50 Versatz von Magneten
51 Lastaufnahme, Gurtbandaufnahme 51a belastetes Ende von Gurtband
52 Lastaufnahme, Gurtbandaufnahme 60 Verschiebebahn
60a, 60a' schräge Verschiebebahn
60b, 60b' kreisbogenförmig gekrümmte Verschiebebahn 61 Abdeckkappe
62 Zierkappe
63 Innenanschlag
64 Öffnung in Federring
65 Zylinder an Stecker 66 Lücke in Sperrstück
70, 70a, 70b kraftumlenkende Schräge
71a, 71b kraftumlenkende Schräge
74 Zunge
80 Magnet 98 steife Verlängerung, Gurtband
H Horizontale
FL Last
X Schliessrichtung Y, Y' Öffnungsrichtung
Δx Verschiebung Lastaufnahme gegen Last (beim Öffnen)
Δy Verschiebung Lastaufnahme gegen Last (beim Schließen)
WΔX physikalische Arbeit für Verschiebung Δx
WΔy physikalische Arbeit für Verschiebung Δy Wmag1, Wmag2, Wmagnet physikalische Arbeit aus Magnetkraft delta M Verschiebung Mittelpunkt alpha Winkel der schrägen Verschiebebahn gegen H
M Mittelpunkt kreisbogenförmige Verschiebebahn
R Radius kreisbogenförmige Verschiebebahn P0 Schließposition, Energieniveau auf Schließposition
Die erfindungsgemäße Lehre wird zuerst im Vergleich anhand der Funktionen und Effekte erläutert, die an einem Magnetverschluss nach dem Stand der Technik gemäß dem Dokument EP 97 921 465 auftreten.
Die Figuren 10a bis 10c zeigen in Diagrammform konstruktive und auch funktionale Merkmale eines hakenförmigen Verschlusses während des Schließens und Öffnens. Dieser Verschluss enthält in jedem Verbindungsmodul 1 und 2 je einen Magneten 48 und 80 und Verschlussmittel, die als Zunge 74 und Sockel 38 aus- gebildet sind.
Fig. 10a zeigt von links nach rechts in zwei Bewegungsabschnitten die physikalische Arbeit, die beim Schließen des Verschlusses unter Last aufgewendet werden muss.
Ausgehend von einem Ruhezustand wird zuerst das Verbindungsmodul 2 gegen eine abwärtsgerichtete Kraft FL von einer Trennungsposition auf eine Höhe PO angehoben, wozu die Arbeit WΔy nötig ist. Die Höhe P0 ist die Höhenposition, die das Verbindungsmodul 2 auch im eingehängten Zustand hat. Da die Magnetkraft dieses Anheben etwas unterstützt, beträgt die tatsächlich aufzubringende Arbeit WΔy minus Wmagi, vergl. unterer Doppelpfeil links. Die Kraft FL ist die Kraft, die beim Schließen unter Belastung zu überwinden ist, um den Verschluss einzuhängen.
Im nächsten Bewegungsschritt wird das Verbindungsmodul 2 weiter angehoben, sodass es der Ausnehmung des Verbindungsmoduls 1 gegenübersteht. Dieser beim Anheben zurückgelegt Weg ist mit Δx bezeichnet. Um diesen Weg Δx zurückzulegen, ist eine Arbeit WAX erforderlich. Außerdem werden die sich soweit bisher möglich angenäherten Magnete wieder voneinander entfernt. Dazu ist e- benfalls eine Arbeit erforderlich, die mit Wmag2 bezeichnet und das Schließen zusätzlich erschwert. Es ist festzustellen, dass das Schließen dieses Verschlusses umso schwerer ist, je stärker die abwärtsgerichtete Kraft FL ist. Gerade im kritischen Moment des Einhängens des Verbindungsmoduls 2 behindert jedoch zu- sätzlich die Magnetkraft den Einfädelvorgang.
Zur Vollständigkeit werden noch die geschlossene Position und der Öffnungsvorgang des Verschlusses beschrieben.
Die Fig. 10b zeigt die geschlossene Position des Verschlusses, in der das Verbindungsmodul 2 auf die Höhe P0 abgesenkt ist.
Die Fig. 10c zeigt das Öffnen des Verschlusses, wobei das Verbindungsmodul 2 gegen die Last FL um Δx gehoben werden muss.
Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten technischen Lehre schließt der erfindungsgemäße Verschluss komfortabler, insbesondere unter Last, was nachfolgend erläutert wird.
Analog zu den Fig. 10a bis 10c wird nun die erfindungsgemäße technische Lehre anhand der Fig. 11a bis 11 c erläutert. Zum besseren Verständnis wird zuerst der Unterschied bezüglich der zu leistenden Arbeit beim Schließen beschrieben. Fig. 11a zeigt die Arbeit, die zum Schließen des Verschlusses aufgewendet werden muss. Das Verbindungsmodul 2 befindet sich in einer Position, in der die Magnetkraft zu wirken beginnt. Obwohl das Verbindungsmodul 2 durch die angreifende Kraft FL abwärts gezogen wird, unterstützt die Magnetkraft die Aufwärtsbe- wegung des Verbindungsmoduls 2 gegen die Last FL, bis es in die Schließposition P0 einschnappt. Dazu muss die Arbeit WΔy verrichtet werden. Bedingt durch die Magnete 4 und 8 wirkt gleichzeitig die Magnetkraft zwischen diesen Magneten und leistet eine Arbeit Wmagnet- Demzufolge reduziert sich die tatsächlich zu leistenden Arbeit WΔy um die durch die Magnetkraft aufgebrachte Arbeit Wmagnet.
Die Fig. 11b zeigt den Verschluss in der Schließposition P0, d. h. die Verbindungsmodule 1 und 2 sind eingeschnappt, d. h. mittels einer Federverriegelungseinrichtung miteinander verrastet. Die Federverriegelungseinrichtung besteht aus einem Federverriegelungselement 9 und einem Sperrstück 5. Beim Einrasten wird das Federverriegelungselement 9 gegen das Sperrstück 5 gedrückt, wobei das Federverriegelungselement 9 soweit beiseite gedrückt wird, bis es hinter das Sperrstück 5 einrastet. Da diese Federverriegelungseinrichtung aus dem einleitend genannten Stand der Stand der Technik bekannt ist, kann auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden.
Im Unterschied zu dem in den Figuren 10a bis 10c gezeigten Stand der Technik wurde der erfindungsgemäße Verschluss ohne die Aufbringung einer zusätzlichen Arbeit geschlossen. Demzufolge schließt dieser Verschluss gemäß der Aufgabe der Erfindung auch unter Belastung vergleichsweise leichter und auch komfortab- ler, da lediglich eine gradlinige Bewegung zum Einrasten erforderlich ist und keine komplizierte Einhängbewegung.
Nachfolgend wird erläutert, dass dieser Verschluss auch die Aufgabe löst, sich unter Belastung schwer öffnen zu lassen.
Die Fig. 11c zeigt den Öffnungsvorgang. Dazu wird das Verbindungsmodul 1 und Verbindungsmodul 2 auf einer Verschiebebahn 60a verschoben, wodurch die Verriegelungsvorrichtung außer Eingriff gelangt ist. Die Lage der Lastaufnahmen 51, 51 und die Lage und die Form der Verschiebebahn 60a sind gemäß der techni- sehen Lehre der Erfindung so gewählt, dass bei dieser Öffnungsverschiebung der Verbindungsmodule die Lastaufnahmen 51 , 52 gegen die Kraft FL um die Strecke Δx aufeinander zu bewegt wurden, sodass hierfür eine Arbeit WAX geleistet werden musste. Die erforderliche Arbeit ist umso größer, je größer die Last FL ist, d. h., der Verschluss öffnet schwerer mit Last als ohne Last.
Die Fig. 11a bis 11c beschreiben sowohl den Gegenstand der Erfindung nach Anspruch 1 als auch nach Anspruch 2.
Die Funktionalität wurde hier anhand einer schrägen Verschiebebahn (60a) gezeigt, aber wie die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen, kann die technische Lehre der Erfindung auch durch gekrümmte Bahnen umgesetzt werden.
Nachfolgend werden die Weiterbildungen der Erfindungen nach den Ansprüchen 1 und 2 in den Unteransprüchen 3 bis 13 dargelegt.
Nach Anspruch 3 ist die Verschiebebahn schräg gestellt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, wie es in den Fig.1a-e, Fig. 5a-d, Fig. 6a-g, Fig. 7, Fig. 8a-f gezeigt ist.
Nach Anspruch 4 ist die Verschiebebahn (60b) kreisbogenförmig gekrümmt und hat genau eine Offenposition, wobei der Mittelpunkt (M) dieser kreisförmig gekrümmten Verschiebebahn seitlich aus der Verbindungslinie zwischen den Last- aufnahmen nach der Seite der Offenposition der Verschiebebahn verschoben ist, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, wie es in den Fig. 9a-e gezeigt ist.
Nach Anspruch 5 ist die Verschiebebahn (60b) ebenfalls kreisbogenförmig gekrümmt, wobei die Lastaufnahme (51) im Verbindungsmodul 1 oberhalb des Mittelpunkts (M) der Verschiebebahn liegt und der Mittelpunkt (M) auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen liegt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnah- men um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, wie es in den Fig. 3a-e gezeigt ist.
Nach Anspruch 6 hat die Verschiebebahn in der Mitte eine Schließposition und rechts und links davon zwei Offenpositionen, d. h., dass das Sperrstück von einer Mittellage nach links oder nach rechts in eine der beiden Offenpositionen verschoben werden kann, wie es in den Fig. 2 a-e, 3 a-e, 4 und 8a-f gezeigt ist.
Nach Anspruch 7 ist die Verschiebebahn (60b) kreisbogenförmig gekrümmt, wo- bei die Lastaufnahme (51) im Verbindungsmodul 1 unterhalb des Mittelpunkts der Krümmung liegt, der Mittelpunkt (M) auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen liegt und an der Lastaufnahme (51) eine steife Verlängerung (98) befestigt ist, deren belastetes Ende (51a) oberhalb des Mittelpunkts der Krümmung liegt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposi- tion in die Offenposition das belastete Ende (51a) und die Lastaufnahme (52) um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, wie es in der Fig. 2e gezeigt ist.
Nach Anspruch 8 sind das Sperrstück und die Verschiebebahn in Form und Grö- ße so ausgebildet, dass das Sperrstück während der Verschiebung auf der Verschiebebahn geführt wird, d. h., dass ein Sperrstück mit schrägen Abschnitten auf einer schrägen Verschiebebahn zwangsgeführt wird oder ein Sperrstück mit kreisbogenförmigen Abschnitten auf einer kreisbogenförmigen Bahn ebenfalls zwangsgeführt wird, wie in den Fig. 1 a-e, 2 a-e, 3 a-e, 4, 5 a-d, 6 a-e gezeigt ist.
Nach Anspruch 9 sind das Sperrstück und die Verschiebebahn in Form und Größe so ausgebildet, dass das Verbindungsmodul 1 und das Verbindungsmodul 2 gegeneinander verschwenkbar sind, wie in den Fig. 8 a-f gezeigt ist.
Nach Anspruch 10 ist die Verschiebebahn mäanderförmig mehrfach gekrümmt oder abgewinkelt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen (51, 52) mehrfach um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu und wieder zurückbewegen. Nach Anspruch 11 weisen die unter Last aufeinander liegenden Flächen des Sperrstücks und der Verschiebebahn durch Aufrauungen oder Verzahnungen eine erhöhte Reibung auf, sodass beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition unter der Last FL eine erhöhte Kraft nötig ist.
Nach Anspruch 12 sind die Magnete und der Anker oder der zweite Magnet so angeordnet und bemessen, d. h. dimensioniert, dass die Magnetkraft die Verriegelungseinrichtung selbsttätig zusammenzieht, sofern beim Einrasten keine Last FL wirkt.
Nach Anspruch 13 sind die Magnete und der Anker oder zweiter Magnet so um einen Versatz angeordnet, dass die Magnetkraft in Schließposition eine Rückstellkraft erzeugt, die ein selbsttätiges Zurückstellen von Verbindungsmodul 1 in die Schließposition bewirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen und Konstruktionszeichnungen näher erläutert.
Fig. 1a-e zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Linear-Steck-Schiebeschnalle für Gurtbänder nach den Ansprüchen 1 und 3 in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öff- nens und Schließens. Nach Anspruch 3 ist die Verschiebebahn schräg ausgebildet. Die Lastaufnahmen 51 , 52 sind hier für die Aufnahme von Gurtbändern aus- gebildet und werden nachfolgend Gurtbandaufnahmen 51 , 52 genannt. Auch weitere Merkmale sind in diesem und in dem folgenden Ausführungsbeispiel je nach Ausführungsbeispiel umbenannt, aber mit gleichem Bezugszeichen versehen, wenn dies dem Verständnis des Ausführungsbeispiels dient.
Fig. 1a zeigt eine Linear-Steck-Schiebeschnalle aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun in Richtung X gegen die Kraft FL zusammengesteckt, die gebrauchsmäßig in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Gurtbandaufnahmen wirkt. Diese Verbindungslinie ist in der Figur iden- tisch mit der Schnittlinie A-A. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last. Am Stecker angeordnete Sperr- stücke 5a, 5b und am Gehäuse angeordnete Federverriegelungselemente 9, 9' bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 1b zeigt die Linear-Steck-Schiebeschnalle während des Einrastens. Dabei werden die Rastnasen 9a, 9b der Federverriegelungselemente durch die Sperr- stücke gegen die Federkraft der Federverriegelungselemente beiseite gedrückt, bis sie einrasten.
Fig. 1c zeigt die Linear-Steck-Schiebeschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird der Stecker 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf einer schrägen Verschiebebahn 60a in einer Öffnungsrichtung Y verschoben. Die schräge Verschiebebahn 60a ist gegenüber der Horizontalen H (Senkrechte zu Last FL) um den Winkel alpha schräg angestellt, mit anderen Worten: der Winkel zwischen Last FL und Öffnungsrichtung Y ist größer als 90°.
Fig. 1d und Fig. 1e zeigen die Linear-Steck-Schiebeschnalle nach erfolgter Verschiebung in die Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen bewirkt:
- Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde Haptik erzielt wird,
- Die Sperrstücke 5a, 5b und den Federverriegelungselementen 9, 9' wurden soweit seitlich gegeneinander verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, ohne dass das Federverriegelungselement 9, 9' beiseite gedrängt wurde, d. h., der Rastverschluss wurde ohne zusätzlichen Kraftaufwand geöffnet,
- Erfindungsgemäß wurde das Verbindungsmodul 1 auf der schrägen Verschiebebahn 60a so verschoben, dass es um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde. Hierfür war eine von der Last abhängig Kraft nötig, d.h. die linear-Steck-Schiebeschnalle ist unter Last schwerer zu öffnen als ohne Belastung. Je größer Der Winkel alpha ist, desto schwerer ist die Linear-Steck-Schiebeschnalle unter Last zu öffnen. Es sind also verschiedene Variationen denkbar: bei einer Linear-Steck-Schiebeschnalle für den Gebrauch an Rucksäcken etc. wird der Winkel alpha= ca. 10°-20° ausreichend für eine Sicherung der Schnalle unter Last sein. Der Winkel alpha kann für den Gebrauch an Sicherheitsausrüstung wesentlich größer gewählt werden.
In Fig. 7 ist eine Weiterbildung der Linear-Steck-Schiebeschnalle gezeigt.
Fig. 2a-e zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine bogenförmige Steck-Schwenkschnalle für Gurtbänder in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öffnens und Schließens nach den Patentansprüchen 1 , 6 und 7:
Fig. 2a zeigt die getrennte bogenförmige, beidseitig zu öffnende Steck- Schwenkschnalle, bestehend aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun gegen die Kraft FL zusammengesteckt, die gebrauchsmäßig in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Gurtbandaufnahmen wirkt. Diese Verbindungslinie ist in der Figur identisch mit der Schnittlinie A-A. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last. Am Stecker angebrachte Sperrstücke 5a, 5b und am Gehäuse angebrachte Federverriegelungselemente 9, 9' bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 2b zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle während des Einrastens. Dabei werden die Rastnasen 9a, 9b der Federverriegelungselemente durch die Sperrstücke gegen die Federkraft der Federverriegelungselemente beiseite gedrückt, bis sie einrasten. Fig. 2c zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird der Stecker 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf einer kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b in einer Öffnungsrichtung Y verschoben. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Verschiebebahn nach An- spruch 6 zwei Offenpositionen, die durch Verschiebung in Richtung Y oder Y' erlangt werden
Fig. 2d zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle nach erfolgter Verschiebung in die Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen be- wirkt:
- Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde Haptik erzielt wird,
- Die Sperrstückeδa, 5b und den Federverriegelungselemente 9, 9' wurden soweit seitlich verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, ohne dass das Federverriegelungselement 9, 9' beiseite gedrängt wurde, d.h. der Rastverschluss wurde ohne zusätzlichen Kraftaufwand geöffnet,
- Nach Anspruch 7 ist am Stecker ein Gurtband 98 angebracht und Gurtband und Stecker sind als eine steife konstruktive Einheit betrachtet wor- den, was bei gebräuchlichen modernen dicht gewebten Gurtbändern aus
Kunststoff angenommen werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 7 liegt der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b außerhalb des Steckers 1 und auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen. Das Gurtband 98 muss eine größere Länge als den Radius der Verschiebebahn haben, damit das belastete Ende 51a oberhalb des Mittelpunktes M liegt.
Fig. 2e zeigt, wie der Stecker 1 auf der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b so verschoben wurde, dass das belastete Ende 51a des Gurtbands 98 um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde. Für die Verschiebung in Richtung Y war eine von der Last abhängig Kraft nötig, d. h. die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle ist unter Last schwerer zu öffnen, als ohne Belastung, sofern die Länge des Gurtbandes und der Radius der Verschiebebahn entsprechend gewählt wurden. Fig. 2e zeigt dieses delta x im Vergleich der Schließposition und Offenposition.
Fig. 3a-e zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer bogenförmige Steck- Schwenkschnalle für Gurtbänder in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öffnens und Schließens nach den Ansprüchen 1, 5, 6:
Fig. 3a zeigt die geöffnete bogenförmige Steck-Schwenkschnalle, bestehend aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun in Richtung X gegen die Kraft FL zusammengesteckt, die gebrauchsmäßig in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Gurtbandaufnahmen wirkt. Diese Verbindungslinie ist in dieser Figur identisch mit der Schnittlinie A-A. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last.
Am Stecker angebrachte Sperrstücke 5a, 5b und am Gehäuse angebrachte Federverriegelungselemente 9, 9' bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 3b zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle während des Einrastens. Dabei werden die Rastnasen 9a, 9b der Federverriegelungselemente durch die Sperrstücke gegen die Federkraft der Federverriegelungselemente beiseite gedrückt, bis sie einrasten.
Fig. 3c zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b in einer Öffnungsrichtung Y verschoben. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Verschiebebahn nach Anspruch 6 zwei Offenpositionen, die durch Verschiebung in Richtung Y oder Y' erlangt werden.
Fig. 3d und Fig. 3e zeigt die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle nach erfolgter Verschiebung in die Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen bewirkt: - Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde Haptik erzielt wird,
- Die Sperrstücke 5a, 5b und den Federverriegelungselemente 9, 9' wurden soweit seitlich verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, ohne dass das Federverriegelungselement 9, 9' beiseite gedrängt wurde, d. h., der Rastverschluss wurde ohne zusätzlichen Kraftaufwand geöffnet,
- Der Stecker 1 wurde auf der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b so weit verschoben, dass die Gurtbandaufnahme 51 um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde. Nach Anspruch 5 liegt der Mittelpunkt M der Verschiebebahn 60b in diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Steckers 1 , der Mittelpunkt (M) liegt auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen und die Gurtbandaufnahme 51 liegt oberhalb des Mittelpunkts M. Für die Verschiebung der Gurtbandaufnahme 51 um delta x war eine von der Last FL abhängig Kraft nötig, d.h. die bogenförmige
Steck-Schiebschnalle ist unter Last schwerer zu öffnen als ohne Last.
Fig. 3e zeigt das delta x im Vergleich der Schließposition und Offenposition.
Je nachdem, wie stark die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle unter Last gesichert sein soll, wird man den Radius der Verschiebebahn 60b und den Abstand der Gurtbandaufnahme 51 vom Mittelpunkt M entsprechend wählen.
Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung nach Fig. 3a-e. Hier erfolgt die Frei- gäbe des Sperrstücks erst sehr spät, obwohl Magnet 4 und Anker 8 schon voneinander abgeschert wurden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Freigabe erst nach einer Drehung um 180°. Das Sperrstück ist rundum ausgebildet und nur durch die Freigabelücke 66 unterbrochen. Bei einer Drehung um ca. 180° kann durch geeignete Anordnung der Magnete die Öffnung durch den umgepolten Magnet 4 im Stecker 1 unterstützt werden.
Fig. 5a-d zeigen eine lineare Steck-Schiebeschnalle mit Öffnung durch kraftumleitende Fläche nach Anspruch 2. Sie unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig1a-e nur durch die unterschiedliche Öffnung laut den Oberbegriffen der An- Sprüche 1 und 2. Es wird daher nur auf die von Fig. 1 verschiedene Öffnung eingegangen.
Am Stecker sind die kraftumleitenden, angeschrägten Flächen 70a, 70b angeord- net und an den Federverriegelungselementen des Gehäuses 2 sind die kraftumleitenden, angeschrägten Flächen 71a, 71b angeordnet. Die kraftumlenkenden Flächen 71a, 71b sind funktionell nicht unbedingt nötig, verbessern aber die Funktion.
Fig. 5a zeigt in Aufsicht und Schnittansicht A-A eine lineare Steck-Schiebeschnal- Ie aus Stecker 1 und Gehäuse 2 in getrennter Position.
Fig. 5b zeigt den Stecker und Fig. 5d zeigt das Gehäuse jeweils in verschiedenen Ansichten zum besseren Verständnis der Lage der kraftumleitenden, angeschräg- ten Flächen 70a,b und 71 a,b.
Fig. 5c zeigt die von Fig. 1c verschiedene Öffnung: durch die kraftumlenkenden Flächen 70a, b 71a, b wird während der Verschiebung von Stecker von Schließposition in Offenposition in Richtung Y allmählich das Federverriegelungselement beiseite gedrängt, d.h. es ist im Vergleich zur Version nach Fig. 1 ein gewisser zusätzlicher Kraftaufwand nötig, um die lineare Steck-Schiebeschnalle zu lösen. Dies ist vorteilhaft, wenn die Öffnung der linearen Steck-Schiebeschnalle erschwert sein soll, z. B. bei Sicherheitsanwendungen.
Fig. 6a-6g zeigen eine Frontal-Schiebeschnalle, die im Unterschied zu Fig. 1 senkrecht zur Last FL in Richtung X schließt nach den Ansprüchen 1 und 3. Fig. 6f und 6g zeigen eine Explosionsdarstellung von unten und von oben.
Im Stecker 1 ist ein Magnet 4 angeordnet. Er wird mit einer Zierkappe 62 ver- deckt. Am Stecker ist ein Sperrstück 5a als ein um einen Zylinder 65 umlaufender, angeschrägter Rand angeordnet, der mit einem im Gehäuse angeordneten Federring 9 einen Rastverschluss bildet. Am Stecker ist eine Gurtbandaufnahme 52 angeordnet. Im Gehäuse 2 ist der Federring 9 mit einer umlaufenden Rastnase 9a angeordnet. Er wird mit einem Innenanschlag 63 einer Abdeckkappe 61 zentriert im Gehäuse gehalten. Am Gehäuse ist eine Gurtbandaufnahme 51 vorgesehen. Über eine schräge Verschiebebahn 60a, die um einen Winkel alpha schräg zu einer Horizontalen H gerichtet ist, wobei die Horizontale senkrecht zu einer gebrauchsmäßigen, vertikalen zwischen den Gurtbandaufnahmen 51 , 52 anliegen- den Last FL steht, werden Stecker und Gehäuse schräg geführt gegeneinander verschoben.
Die Phasen Fig. 6a-6e entsprechen den Phasen nach Fig. 1a-e, sie zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine erfindungsge- mäße Frontal-Schiebeschnalle für Gurtbänder in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öffnens und Schließens:
Fig. 6a zeigt eine Frontal-Schiebeschnalle aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun in Richtung X zusammengesteckt. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last. Die Magnetkraftunterstützung beim Schließen ist hier wegen der zu Fig. 1 unterschiedlichen Lage der Schließrichtung X nicht so ausgeprägt, wie in Fig. 1. Die Magnetkraft unterstützt das Schließen durch die Rückstellkraft der Magnete seitlich zur Hauptanziehungsrichtung. Diese Rückstellkraft ist schwächer als die Anziehung in Hauptanziehungsrichtung. Wesentlich für ein leichtes Schließen unter Last ist jedoch, dass der Stecker und das Gehäuse nicht um ein zusätz- liches delta y wie in Fig. 10a bei einem Verschluss nach dem Stand der Technik beim Schließen gegeneinander gegen die Last FL gezogen werden müssen, so- dass keine unnötige Kraft beim Schließen erforderlich ist. Das am Stecker angebrachte Sperrstücke 5a und der im Gehäuse angeordnete Federring 9 bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 6b zeigt die Frontal-Schiebeschnalle während des Einrastens. Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 sind so bemessen und angeordnet, dass ihre Anziehungskraft ausreicht, um den Rastverschluss in Richtung X selbstständig zusammenzuziehen. Dabei wird der Federring 9 durch das Sperrstück 5a gegen die Fe- derkraft des Federrings gespreizt, bis das Sperrstück hinter die Rastnase 9a einrastet.
Fig. 6c zeigt die Frontal-Schiebeschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird der Stecker 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf einer schrägen Verschiebebahn 60a in Öffnungsrichtung Y verschoben. Die schräge Verschiebebahn 60a ist gegenüber der Horizontalen H1 Senkrechte zur Last FL, um den Winkel alpha schräg angestellt, mit anderen Worten: der Winkel zwischen Last FL und Öffnungsrichtung Y ist größer als 90°.
Fig. 6d und Fig. 6e zeigen die Frontal-Schiebeschnalle nach erfolgter Verschiebung in Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen bewirkt:
- Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde
Haptik erzielt wird.
- Der Zylinder 65 mit Sperrstück 5a und der Federring 9 wurden soweit seitlich gegeneinander verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, d. h., der Rastverschluss wurde geöffnet. Hierbei tritt der Zylinder durch eine Öffnung 64 im Federring.
- Erfindungsgemäß wurde der Stecker 1 auf der schrägen Verschiebebahn 60a so verschoben, dass es um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde. Hierfür war eine von der Last FL abhängig Kraft nötig, d.h. die Frontal-Schiebeschnalle ist unter Last schwerer zu öffnen, als ohne Be- lastung. Je größer alpha ist, desto schwerer ist die Frontal-Schiebeschnalle zu öffnen. Es sind also verschiedene Variationen denkbar: bei einer Frontal-Schiebeschnalle für den Gebrauch an Rucksäcken etc. wird der Winkel alpha= ca. 10°-20° ausreichend für eine Sicherung der Schnalle unter Last sein. Der Winkel alpha kann für den Gebrauch an Sicherheitsausrüstung wesentlich größer gewählt werden.
Fig. 6e zeigt das delta x im Vergleich der Schließposition und Offenposition. Die Öffnung 64 im Federring, aus der der Zylinder 65 bei der Öffnung heraustritt, kann für verschiedene Anwendungen unterschiedlich groß gewählt werden.
- Wird die Öffnung 64 gleich groß mit dem Zylinder 65 gewählt, wird der Fe- derring während der Verschiebung in Richtung Y nicht gespreizt, d.h. die
Frontal-Schiebeschnalle öffnet sehr leicht.
- Wird die Öffnung 64 kleiner als der Durchmesser des Zylinders 65 gewählt, wird der Federring während der Verschiebung in Richtung Y gespreizt, d.h. die Frontal-Schiebeschnalle öffnet mit einem vorbestimmten Widerstand. - Wird die Öffnung 64 sehr klein gewählt, sodass sich der Federring weiter als beim Einrastvorrang nach Fig. 6b spreizt, liegt ein verschiedenes Öffnungsverhalten vor: Der Federring wurde dann so weit gespreizt, dass eine Öffnung auch entgegen der Schließrichtung X möglich ist, es liegt eine alternative Öffnungsvariante durch ein Beiseitedrücken des Federverriege- lungselements durch eine kraftumleitende, angeschrägte Fläche nach Anspruch 2 vor.
Fig. 7 zeigt in Schnittdarstellung die Steck-Schiebeschnalle aus Fig. 1 a-e in Schließposition. Sie ist weitergebildet, indem die Magnete 4 und 8 um den Ver- satz 50 so versetzt gegeneinander montiert sind, dass die Magnetkraft in Schlies- sposition eine Rückstellkraft erzeugt, die ein selbsttätiges Zurückstellen von Verbindungsmodul 1 in die Schließposition bewirkt. Dies verhindert zusätzlich zu der schrägen Verschiebebahn ein unbeabsichtigtes Öffnen unter Last, insbesondere beim Beginn einer unbeabsichtigten Verschiebung von Schließposition in Offen- position.
Fig. 8a-f zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße bogenförmige Steck-Schwenkschnalle für Gurtbänder in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öffnens und Schließens nach Anspruch 1 ,6 und 9. Sie ist nach Anspruch 6 beidseitig in zwei Offenpositionen durch Verschiebung in Richtung Y oder Y1 zu öffnen. Nach Anspruch 9 sind Sperrstück 5a und Führungsbahn 60a, 60a' so ausgebildet, dass das Sperrstück sich unabhängig von der Kontur von Sperrstück und Verschiebebahn verschwenken kann, d.h. dass es nicht zwangsläufig in der Kontur der Verschiebebahn ge- führt wird. Durch die Verschwenkbarkeit können sich Stecker und Gehäuse durch die Last FL kollinear ausrichten.
Fig. 8a zeigt die geöffnete Steck-Schiebeschnalle, bestehend aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun in Richtung X gegen die Kraft FL zusammengesteckt, die gebrauchsmäßig in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Gurtbandaufnahmen wirkt. Diese Verbindungslinie ist in dieser Figur identisch mit der Schnittlinie A-A. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last. Am Stecker angebrachte Sperrstücke 5a, 5b und am Gehäuse angebrachte Federverriegelungselemente 9, 9' bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 8b zeigt die Steck-Schiebeschnalle während des Einrastens. Dabei werden die Rastnasen 9a, 9b der Federverriegelungselemente durch die Sperrstücke gegen die Federkraft der Federverriegelungselemente beiseite gedrückt, bis sie einrasten.
Fig. 8c zeigt die Steck-Schiebeschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird der Stecker 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf der schrägen Verschiebebahn 60' in einer Öffnungsrichtung Y' verschoben. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Verschiebebahn nach Anspruch 6 zwei Offenpositio- nen, die durch Verschiebung in Richtung Y oder Y' erlangt werden. Die Schlies- sposition liegt in der Mitte dazwischen.
Fig. 8d, Fig. 8e und Fig. 8f zeigen die bogenförmige Steck-Schwenkschnalle nach erfolgter Verschiebung in einer Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen bewirkt:
- Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde Haptik erzielt wird, - Die Sperrstücke 5a, 5b und die Federverriegelungselemente 9, 9' wurden soweit seitlich verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, ohne dass das Federverriegelungselement 9, 9' beiseite gedrängt wurde, d.h. der Rastverschluss wurde ohne zusätzlichen Kraftaufwand geöffnet, - Der Stecker 1 wurde auf der schrägen Verschiebebahn 60a1 so weit verschoben, dass die Gurtbandaufnahme 51 um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde.
Nach Anspruch 9 ist das Sperrstück 5a innerhalb der schrägen Verschiebebahn 60a oder 60a' beweglich. Mit anderen Worten: Stecker und Gehäuse werden zwar gegeneinander verschoben, aber nicht exakt gegeneinander geführt, sodass Stecker und Gehäuse unabhängig von der Form des Sperrstücks und der Verschiebebahn gegeneinander verschwenkbar sind und sich nach der anliegenden Kraft ausrichten können. Fig 8f zeigt eine Variante mit einem rund ausgebildeten Sperrstück, das besonders gut in der Verschiebebahn bewegbar ist, sodass Stecker und Gehäuse gegeneinander geschwenkt werden können.
Fig. 8e zeigt das delta x im Vergleich der Schließposition und Offenposition.
Fig. 9a-e zeigen jeweils in Aufsicht, Schnittansicht A-A und perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße bogenförmige Steck-Schwenkschnalle für Gurtbänder in den wichtigsten Bewegungsphasen während des Öffnens und Schließens nach den Ansprüchen 1 und 4. Nach Anspruch 4 ist der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b seitlich nach der Seite der Offenposition aus der Mittelposition auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen 51 , 52 verschoben.
Fig. 9a zeigt die geöffnete, einseitige Steck-Schwenkschnalle nach Anspruch 1 und 4, bestehend aus Stecker 1 und Gehäuse 2 mit den Gurtbandaufnahmen 51 und 52, wobei Stecker und Gehäuse sich voneinander getrennt gegenüberstehen. Sie werden nun in Richtung X gegen die Kraft FL zusammengesteckt, die gebrauchsmäßig in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Gurtbandaufnahmen wirkt. Diese Verbindungslinie ist in dieser Figur identisch mit der Schnittlinie A-A. Im Stecker ist ein Magnet 4 und im Gehäuse ein Anker oder ein zweiter Magnet 8 vorgesehen. Durch die magnetische Anziehung werden Stecker 1 und Gehäuse 2 in Richtung X zusammengezogen, die Magnetkraft unterstützt also das Schließen unter Last.
Am Stecker angebrachte Sperrstücke 5a, 5b und am Gehäuse angebrachte Federverriegelungselemente 9, 9' bilden zusammen einen Rastverschluß.
Fig. 9b zeigt die einseitige Steck-Schwenkschnalle während des Einrastens. Da- bei werden die Rastnasen 9a, 9b der Federverriegelungselemente durch die Sperrstücke gegen die Federkraft der Federverriegelungselemente beiseite gedrückt, bis sie einrasten.
Fig. 9c zeigt die einseitige Steck-Schwenkschnalle nach dem Einrasten in Schließposition. Als nächstes wird der Stecker 1 relativ zum Gehäuse 2 zum Öffnen auf der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b in Öffnungsrichtung Y verschoben.
Fig. 9d und Fig. 9e zeigt die einseitige Steck-Schwenkschnalle nach erfolgter Verschiebung in die Offenposition. Durch die Verschiebung wurden drei Funktionen bewirkt:
- Magnet 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 wurden allmählich voneinander abgeschert, wodurch eine angenehme, subjektiv kaum Kraft erfordernde Haptik erzielt wird, - Die Sperrstücke 5a, 5b und die Federverriegelungselemente 9, 9' wurden soweit seitlich verschoben, dass sie außer Eingriff gelangt sind, ohne dass das Federverriegelungselement 9, 9' beiseite gedrängt wurde, d.h. der Rastverschluss wurde ohne zusätzlichen Kraftaufwand geöffnet,
- Der Stecker 1 wurde auf der kreisbogenförmigen Verschiebebahn 60b so weit verschoben, dass die Gurtbandaufnahme 51 um einen Betrag delta x entgegen der Last FL gezogen wurde.
Fig. 9e zeigt delta x im Vergleich der Schließposition und Offenposition. Die Erfindung wurde sowohl anhand von schematischen Diagrammen, als auch anhand von Konstruktionszeichnungen erläutert. Die Konstruktionszeichnungen zeigen konkrete Produkte, deren Aufbau und Funktion auch in Bezug auf die schematischen Diagramme erläutert wurden. Aufgrund der Vielzahl der beschrie- benen Ausführungsformen ist klar, dass es noch weitere Abwandlungen und Modifikationen der Erfindung gibt, die aber der Fachmann aufgrund der offenbarten technischen Lehre und bei Betrachtung der einzelnen Ausführungsformen finden kann, ohne dazu erfinderisch tätig werden zu müssen.
Insbesondere ist dem Fachmann ist klar, dass der erfindungsgemäße Verschluss nicht nur als Schnalle für Gurte eingesetzt werden kann, sondern auch durch annähbare, anschweissbare, aufrastbare oder anderweitig Befestigungsstücke mit dem zu verbindenden Gegenstand verbunden sein kann. Der Verschluss kann auch direkt in zwei zu verbindende Gegenstände integriert sein. Die Last muss dabei aber in der Hauptsache in Richtung der Verbindungslinie der Lastaufnahmen wirken, um die Lastsicherung gemäß der technischen Lehre der Erfindung zu gewährleisten.
Dem Fachmann ist klar, dass die gekrümmten Bahnen nicht auf exakt kreisbogen- förmige Bahnen beschränkt sind.
Dem Fachmann ist weiterhin klar, dass vielfältige nicht gezeichnete Kombinationen zwischen den Unteransprüchen auf Basis der Hauptansprüche möglich sind. Dem Fachmann ist schließlich auch klar, dass auch mehrpolige Magnetsysteme aus mehreren Magneten oder Ankern eingesetzt werden können, die nach Verschiebung von der Schliessposition in die Offenposition eine gegenseitige Abstoßung der Verbindungsmodule bewirken.

Claims

Ansprüche
1. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion bestehend aus zwei, je eine Lastaufnahme (51 , 52) aufweisende Verbindungsmodule (1 , 2) zum Verbinden von zwei Elementen, an denen jeweils eines der Verbindungsmodule (1 , 2) befestigbar ist, wobei die zu schließenden Verbindungsmodule mit einer Last FL vorbelastbar sind, die im Wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen (51 , 52) wirkt, und die Verbindungsmodule nachfolgende Merkmale aufweisen:
- eine Verriegelungsvorrichtung mit
- einem Federverriegelungselement (9), das im ersten Verbindungsmodul (1) angeordnet ist und
- einem Sperrstück (5), das im zweiten Verbindungsmodul (2) angeordnet ist, zum formschlüssigen Verriegeln der Verbindungsmodule
- eine Magnet-Anker-Konstruktion mit - einem Magneten (4), der in einem der Verbindungsmodule angeordnet ist und
- einem Anker oder einem zweiten Magnet (8), der in dem anderen Verbindungsmodul angeordnet ist, und
- eine Verschiebebahn (60) im ersten Verbindungsmodul (1), auf der das Sperrstück (5) des zweiten Verbindungsmoduls(2) von einer Schließposition in eine Offenposition verschiebbar ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung, die Magnet-Anker-Konstruktion und die Verschiebebahn (60) durch nachfolgende Merkmale in Wirkverbindung sind:
a. Beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition auf der Verschiebebahn (60) verschoben, wobei Magnet (8) und
Anker oder zweiter Magnet (4) gegeneinander verschoben werden, sodass eine allmähliche Abschwächung der gegenseitigen Anziehung eintritt, und
b. beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition auf der Verschiebebahn (60) verschoben, wobei das Sperrstück (5) und das Federverriegelungselement (9) gegeneinander verschoben werden, bis das Federverriegelungselement (9) nicht mehr in Eingriff mit dem Sperrstück (5) ist; und
beim Schließen rasten die Verbindungsmodule mittels der Verriegelungsvorrichtung in die Schließposition ein, wobei das Sperrstück (5) das Federverriegelungselement (9) beiseite drückt bis es einrastet; und
c. beim Schließen zieht die Magnet-Anker-Konstruktion die Verbindungsmodule zueinander, wodurch das Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung wenigstens unterstützt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lage der Lastaufnahmen (51 , 52) auf den Verbindungsmodulen und - die Lage und die Form der Verschiebebahn (60) so ausgebildet sind, dass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition die Lastaufnahmen (51 , 52) um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, sodass zum Öffnen die physikalische Arbeit W = FL x Δx nötig ist und so die Verbindungskonstruktion unter der Last FL schwerer zu öffnen ist als ohne die Last FL.
2. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion bestehend aus zwei, je eine Lastaufnahme (51 , 52) aufweisende Verbindungsmodule (1 , 2) zum Verbinden von zwei Elementen, an denen jeweils eines der Verbindungsmodule (1 , 2) befestigbar ist, wobei die zu schließenden Verbindungsmodule mit einer Last FL vorbelastbar sind, die im Wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen (51 , 52) wirkt, und die Verbindungsmodule nachfolgende Merk- male aufweisen:
- eine Verriegelungsvorrichtung mit
- einem Federverriegelungselement (9), das im ersten Verbindungsmodul (1) angeordnet ist und - einem Sperrstück (5), das im zweiten Verbindungsmodul (2) angeordnet ist, zum formschlüssigen Verriegeln der Verbindungsmodule
- einer kraftumleitende Schräge (70), die ebenfalls in dem anderen Verbindungsmodul angeordnet ist
- eine Magnet-Anker-Konstruktion mit
- einem Magneten (4), der in einem der Verbindungsmodule angeordnet ist und
- einem Anker oder einem zweiten Magnet (8), der in dem anderen Verbindungsmodul angeordnet ist, und
- eine Verschiebebahn (60) im ersten Verbindungsmodul (1), auf der das Sperrstück (5) des zweiten Verbindungsmoduls(2) von einer Schließposition in eine Offenposition verschiebbar ist, wobei
die Verriegelungsvorrichtung, die Magnet-Anker-Konstruktion und die Verschiebebahn durch nachfolgende Merkmale in Wirkverbindung sind:
a. Beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition auf der Verschiebebahn verschoben, wobei Magnet (4) und Anker oder zweiter Magnet (8) gegeneinander verschoben werden, sodass eine allmähliche Abschwächung der gegenseitigen Anziehung eintritt, und
b. beim Öffnen werden die Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition auf der Verschiebebahn verschoben, wobei das Federverriege- lungselement (9) durch die kraftumleitende Schräge (70) beiseite gedrängt wird, bis das Federverriegelungselement (9) nicht mehr in Eingriff mit dem Sperrstück ist; und
beim Schließen rasten die Verbindungsmodule mittels der Verriegelungsvorrichtung in die Schließposition ein, wobei das Sperrstück (5) das Federverriegelungselement (9) beiseite drückt bis es einrastet; und
c. beim Schließen zieht die Magnet-Anker-Konstruktion die Verbindungsmodule zueinander, wodurch das Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung wenigstens unterstützt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lage der Lastaufnahmen (51 , 52) auf den Verbindungsmodulen und - die Lage und die Form der Verschiebebahn (60) so ausgebildet sind, dass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition die Lastaufnahmen (51 , 52) um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu bewegen, sodass zum Öffnen die physikalische Arbeit W = FL x Δx nötig ist und so die Verbindungskonstruktion unter der Last FL schwerer zu öffnen ist als ohne die Last FL.
3. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn schräg ausgebildet ist, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition die Lastaufnahmen um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen.
4. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder An- Spruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn kreisbogenförmig gekrümmt ist, genau eine Offenposition hat und der Mittelpunkt (M) der kreisförmig gekrümmten Verschiebebahn seitlich aus der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen (51 , 52) nach der Seite der Offenposition der Verschiebebahn verschoben ist, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition die Lastaufnahmen um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu bewegen.
5. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder An- Spruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn kreisbogenförmig gekrümmt ist, wobei die Lastaufnahme (51) im Verbindungsmodul 1 oberhalb des Mittelpunkts der Verschiebebahn liegt und der Mittelpunkt (M) auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen liegt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition die Lastauf- nahmen um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu bewegen.
6. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn in der Mitte eine Schliessposition hat und rechts und links davon zwei Offenpositionen hat, d.h. dass das Sperrstück von einer Mittellage nach links oder nach rechts in eine der beiden Offenpositionen verschoben werden kann.
7. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn kreisbogenförmig gekrümmt ist, wobei die Lastaufnahme (51) im Verbindungsmodul 1 unterhalb des Mittelpunkts der Krümmung liegt, der Mittelpunkt auf der Verbindungslinie zwischen den Lastaufnahmen liegt und an der Lastaufnahme eine steife Verlängerung befestigt ist, deren belastetes Ende (51a) oberhalb des Mittelpunkts der Krümmung liegt, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schliessposition in die Offenposition das belastete Ende (51a) und die Lastaufnahme (52) um einen Betrag ΔX gegen die Last FL aufeinander zu bewegen.
8. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrstück und Verschiebebahn in Form und Größe so ausgebildet sind, dass das Sperrstück auf der Verschiebebahn während der Verschiebung geführt wird, d.h. dass ein Sperrstück mit schrägen Abschnitten auf einer schrägen Verschiebebahn zwangsgeführt wird oder ein Sperrstück mit kreisbogenförmigen Abschnitten auf einer kreisbogenförmigen Bahn ebenfalls zwangsgeführt wird.
9. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrstück und die Verschiebebahn 60 in Form und Größe so ausgebildet sind, dass Verbindungsmodul 1 und Verbindungsmodul 2 gegeneinander verschwenkbar sind.
10. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebebahn mäanderförmig mehrfach gekrümmt oder abgewinkelt ist, sodass sich beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition die Lastaufnahmen (51 , 52) mehrfach um einen Betrag Δx gegen die Last FL aufeinander zu und wieder zurück bewegen.
11. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die unter Last aufeinander liegen- den Flächen des Sperrstücks und der Verschiebebahn durch Aufrauungen oder Verzahnungen eine erhöhte Reibung aufweisen, sodass beim Verschieben der Verbindungsmodule von der Schließposition in die Offenposition unter der Last FL eine erhöhte Kraft nötig ist.
12. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 so angeordnet und bemessen sind, dass die Magnetkraft die Verriegelungseinrichtung selbsttätig zusammenzieht, sofern beim Einrasten keine Last FL wirkt.
13. Mechanisch-magnetische Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete 4 und Anker oder zweiter Magnet 8 so um einen Versatz 50 angeordnet sind, dass die Magnetkraft in Schließposition eine Rückstellkraft erzeugt, die ein selbsttätiges Zurückstellen von Verbindungsmodul 1 in die Schließposition bewirkt.
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