[0001] Die Erfindung ist auf dem Gebiet der Schliesssysteme, insbesondere der mechatronischen
Schliesssysteme beispielsweise für Türen angesiedelt. Die Erfindung betrifft ein Gehäuse,
welches mindestens ein beweglich Element und eine Verschlussvorrichtung, durch welche
das bewegliche Element arretierbar ist, aufweist, sowie ein Werkzeug und ein Verfahren
mit welchem die Arretierung des beweglichen Elements aufgehoben werden kann.
[0002] Ein anschauliches Beispiel ist das ein Batteriefach aufweisende Gehäuse, welches
an einer Türe befestigbar ist und die wesentlichen Teile eines mechatronischen Schliesssystems,
einen Kopplungsmechanismus und Elemente zur Authentifizierung, zur Datenübertragung
und zum Antrieb beherbergt.
[0003] Ein Gehäuse, welches mittels einer Verschlussvorrichtung zwei relativ zu einander
bewegliche Gehäuseteile wieder lösbar miteinander verbindet und welches bei sicherheitstechnischen
Einrichtungen zum Einsatz kommen kann, ist beispielsweise in
EP 0871813 B1 offenbart. Gemäss der Lehre von
EP 0871813 B1 wird ein Deckel mit einem Unterteil verbunden, indem permanentmagnetischen Sperrstiften
durch Federn oder gegensinnig polarisierte Permanentmagnete senkrecht gegen Deckel
gedrückt werden und in dort angebrachten Sperrschulter eingreifen. Da die Sperrstifte
permanentmagnetisch sind, können diese durch Anlegen einer magnetischen Kraft, welche
grösser ist als die durch die Federn oder gegensinnig polarisierten Permanentmagnete
erzeugte Kraft, aus ihrer in die Sperrschultern eingreifenden Position entfernt werden,
wodurch das Gehäuse geöffnet werden kann. Durch die Anordnung und Realisierung der
Sperrstifte und der Sperrschultern ist das Gehäuse gemäss
EP 0871813 B1 nur bedingt geeignet für einen Einsatz in Schliesssystemen. Beispielsweise führt
die Tatsache, dass sich alle Sperrstifte entlang derselben Bewegungsrichtung zum Öffnen
des Gehäuses bewegen, dazu das Gehäuse anfällig für Stossangriffe ist. Ferner kann
jede auf die Sperrstifte wirkende Kraft, welche der durch die Federn/gegensinnig polarisierten
Permanentmagnete erzeugte Kraft entgegengerichtet und vom Betrag her etwas grösser
ist, dazu führen, dass die Sperrstifte ihre verriegelnde Position verlassen. Damit
könnte bereits eine abrupte Bewegung des Gehäuses, wie sie beispielsweise beim Zuknallen
einer Türe auftritt, zum Entriegeln führen. Ferner führt der Einsatz von permanentmagnetischen
Sperrstiften dazu, dass die Position der Sperrstifte leicht von aussen feststellbar
ist, was wiederum die Gefahr erhöht, dass das Gehäuse erfolgreich von einer nicht
autorisierten Person manipuliert wird.
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse zur Verfügung zu stellen,
welches Nachteile des bekannten Standes der Technik überwindet und welches insbesondere
geeignet ist, in Schliesssystemen zum Einsatz zu kommen und die damit verbundenen
Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
[0005] Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung ein Werkzeug und ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, mit welchen eine autorisierte Person das Gehäuse - trotz verbesserter
Sicherheit gegenüber unautorisierten Manipulationen - auf einfache Weise öffnen kann,
um beispielsweise Wartungsarbeiten vorzunehmen.
[0006] Mindestens eine dieser Aufgaben wird gelöst durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen
definiert ist.
[0007] Ein erfindungsgemässes Gehäuse ist für den Einsatz in einem Schliesssystem eingerichtet.
Beim Schliesssystem handelt es sich insbesondere um ein mechatronisches Schliesssystem,
welches beispielsweise zur Zutrittskontrolle an einer Tür befestigt oder in diese
integriert ist.
[0008] Das Gehäuse weist eine Umwandung mit einer Öffnung, ein relativ zur Umwandung bewegliches
Element und eine Verschlussvorrichtung auf. Die Umwandung definiert einen Innenraum,
in welchem für das Schliesssystem relevante Teile sowie die Verschlussvorrichtung
unterbringbar sind.
[0009] Die Verschlussvorrichtung weist ein Element zur Verriegelung, ein erstes elastisches
Element, eine Führung und eine Einrastvorrichtung auf.
[0010] Das Element zur Verriegelung kann insbesondere ein Sperrstift sein. Nachfolgend wird
an Stelle des Begriffs "Element zur Verriegelung" der anschaulichere Begriff "Sperrstift"
verwendet. Dies soll allerdings nicht als Einschränkung auf ein stiftförmiges Verriegelungselement
ausgelegt werden. Ferner gelten Merkmale, welche nachfolgend am Beispiel des Sperrstifts
gezeigt werden, sinngemäss auch für das Element zur Verriegelung.
[0011] Die Verschlussvorrichtung ist dazu eingerichtet, das bewegliche Element relativ zur
Umwandung in einer bestimmten Position zu arretieren. Der Mechanismus der Arretierung
umfasst das nachfolgend noch im Detail beschriebene Eingreifen des Sperrstifts in
die Einrastvorrichtung. Bei der bestimmten Position handelt es sich insbesondere um
eine Position, in welcher das Gehäuse durch das bewegliche Element oder Teile davon
geschlossen ist, d.h. in welcher nicht direkt über die Öffnung auf den Innenraum zugegriffen
werden kann.
[0012] Das erste elastische Element lagert den Sperrstift beweglich und der Sperrstift ist
entlang einer durch die Führung gegebenen Bewegungsrichtung so bewegbar, dass er in
einer ersten Position in die Einrastvorrichtung eingreift und in einer zweiten Position
nicht in die Einrastvorrichtung eingreift. In der ersten Position wird ein Bewegen
der Einrastvorrichtung relativ zum Sperrstift verhindert, insbesondere wird eine Bewegung
der Einrastvorrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Sperrstiftes verhindert.
Dazu weist die Einrastvorrichtung beispielsweise eine Vertiefung, einen Fortsatz oder
eine Bohrung auf, in welche der Sperrstift so eingreift, dass Einrastvorrichtung fixiert
wird.
[0013] Es versteht sich von selbst, dass ein erfindungsgemässes Gehäuse sowie die nachfolgend
diskutierten Ausführungsformen mehr als eine - insbesondere 2, 3 oder 4 - Verschlussvorrichtung,
beziehungsweise mehr als einen Sperrstift, aufweisen können, obwohl nachfolgend in
der Regel jeweils nur eine Verschlussvorrichtung explizit beschrieben und diskutiert
wird.
[0014] Der Sperrstift kann eine Längsachse aufweisen und das erste elastische Element kann
denselben entlang der Längsachse beweglich lagern.
[0015] Das erste elastische Element ist insbesondere dazu eingerichtet, in einem nicht deformierten
Zustand den Sperrstift in der ersten Position zu halten. In dieser Ausführungsform
ist der Sperrstift nur über eine Kraftaufwendung in die zweite Position bringbar.
Die aufzuwendende Kraft entspricht mindestens der Kraft, welche benötigt wird, um
das erste elastische Element soweit zu deformierten, dass der Sperrstift die zweite
Position einnehmen kann. Die Kraft ist insbesondere entlang der Bewegungsrichtung
des Sperrstifts gerichtet.
[0016] Beim ersten elastischen Element handelt es sich insbesondere um eine Feder oder einen
anderen, mindestens entlang einer Achse elastisch verformbaren Körper.
[0017] Die Verschlussvorrichtung eines erfindungsgemässen Gehäuses weist ein zweites elastisches
Element auf, welches die Einrastvorrichtung oder den Sperrstift oder beides, Einrastvorrichtung
und Sperrstift, mit einer Kraft beaufschlägt, die eine Komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Sperrstifts aufweist.
[0018] Insbesondere wird die Einrastvorrichtung direkt oder indirekt, d.h. über ein sich
zwischen Einrastvorrichtung und zweitem elastischen Element befindlichen Bauteil,
mit der Kraft beaufschlagt. Besagtes Bauteil weist dabei eine hohe Steifheit auf.
[0019] Beim zweiten elastischen Element kann es sich um eine Feder oder einen anderen, mindestens
entlang einer Achse elastisch verformbaren Körper handeln. Das zweite elastische Element
kann insbesondere eine Batteriefeder sein, welche eine im Schliesssystem zum Einsatz
kommende Batterie einspannt und kontaktiert.
[0020] Ferner weist der Sperrstift einer Verschlussvorrichtung eines erfindungsgemässen
Gehäuses ferromagnetisches Material auf, wodurch dieser durch Anlegen eines Magnetfeldes
entlang der durch die Führung gegebenen Bewegungsrichtung bewegbar ist.
[0021] Damit die Position des Sperrstiftes von ausserhalb des Gehäuses nicht durch die magnetischen
Eigenschaften des Sperrstiftes eruierbar ist, kann es sich beim ferromagnetischen
Material insbesondere um ein Material handeln, das ohne Anlegen eines Magnetfeldes
nicht magnetisiert ist.
[0022] Das Magnetfeld, durch dessen Anlegen der Sperrstift bewegbar ist, kann insbesondere
durch einen Permanentmagneten (permanent magnetisierter Ferromagnet) erzeugt werden,
der von ausserhalb des Gehäuses her in die Region des Sperrstiftes gebracht wird.
Es ist aber auch denkbar, dass der Sperrstift ein Permanentmagnet ist und ein ohne
Anlegen eines Magnetfeldes nicht magnetisiertes ferromagnetisches Element von aussen
an das Gehäuse herangeführt wird.
[0023] Alternativ kann das Magnetfeld durch Spulen, insbesondere durch Spulen, welche sich
im Gehäuse befinden, erzeugt werden.
[0024] Das ferromagnetische Material des Sperrstifts ist vorzugsweise kein Permanentmagnet.
Dadurch kann verhindert werden, dass die Position des Stifts auf einfache Weise von
ausserhalb des Gehäuses festgestellt werden kann. Ferner ist bei einem so realisierten
Stift die Anordnung von Nord- und Südpol entlang der Bewegungsrichtung des Stifts
eines allenfalls benutzten Permanentmagneten zur Erzeugung des Magnetfeldes irrelevant.
Dies ist vorteilhaft für die Fertigung eines Werkzeugs, welches zum Öffnen des Gehäuses
dient.
[0025] Die magnetischen Eigenschaften des Sperrstifts in Kombination mit dem in der Region
des Sperrstifts aussenseitig an das Gehäuse heranzuführenden Magneten sind insbesondere
dazu eingerichtet, eine Kraft auf den Sperrstift zu erzeugen, welche in Betrag und
Richtung ausreichend ist, um das erste elastische Element soweit zu deformierten,
dass der Sperrstift die zweite Position einnehmen kann.
[0026] Die Verschlussvorrichtung ist im Innenraum des Gehäuses angeordnet. Die zentralen
Elemente der Verschlussvorrichtung, insbesondere Sperrstift, erstes und zweites elastisches
Element, Führung des Sperrstifts und Einrastvorrichtung, sind von ausserhalb des Gehäuses
weder zu identifizieren noch zu erkennen noch kann die Position dieser zentralen Elemente
erschlossen werden. Dies gilt insbesondere, wenn der Sperrstift die zweite Position
einnimmt.
[0027] Die Kraft, mit welcher Einrastvorrichtung und/oder Sperrstift beaufschlagt ist, ist
insbesondere derart, dass die Einrastvorrichtung und der Sperrstift so gegeneinander
gedrückt werden, dass der Sperrstift verkantet oder dass eine Seite des Sperrstifts
gegen eine Fläche der Einrastvorrichtung gedrückt wird oder dass der Sperrstift sowohl
verkantet als auch flächig gegen die Einrastvorrichtung gedrückt wird.
[0028] Die Verkantung des Sperrstifts findet dabei insbesondere zwischen der Einrastvorrichtung
und der Führung, durch welche der Sperrstift entlang der Bewegungsrichtung geführt
wird, statt. Alternativ kann die Einrastvorrichtung so eingerichtet sein, dass ein
Teil des Sperrstifts, welcher in die Einrastvorrichtung eingreift, in der Einrastvorrichtung
selbst verkantet.
[0029] Sowohl die Verkantung des Sperrstifts als auch das flächige, druckbeaufschlagte Aneinanderliegen
von Sperrstift und Einrastvorrichtung führen dazu, dass ein zusätzlicher Widerstand
überwunden werden muss, um den Sperrstift entlang seiner Bewegungsrichtung zu bewegen.
Beim Widerstand handelt es sich insbesondere um einen Reibungswiderstand.
[0030] Der zusätzliche Widerstand ist insbesondere so gross, dass eine Kraft, welche identisch
oder unwesentlich grösser, beispielsweise doppelt so gross, ist als die Kraft, welche
benötigt wird, um das erste elastische Element soweit zu deformierten, dass der Sperrstift
die zweite Position einnehmen kann nicht ausreicht, um den Sperrstift in die zweite
Position zu bewegen.
[0031] Der zusätzliche Widerstand kann aber auch so gross sein, dass auch wesentlich grössere
Kräfte nicht ausreichen, um das erste elastische Element soweit zu deformierten, dass
der Sperrstift die zweite Position einnehmen kann. Insbesondere kann der Widerstand
so gross sein, dass eine Kraft, die nicht mechanisch an die Verschlussvorrichtung
angelegt wird, nicht ausreicht, um den Sperrstift von der ersten in die zweite Position
zu bewegen. Insbesondere kann eine durch Magnete und/oder durch eine Bewegung der
Verschlussvorrichtung erzeugte Kraft nicht zum Aufbringen der besagten Kraft ausreicht.
[0032] Stattdessen kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Kraft, welche benötigt wird,
um das erste elastische Element soweit zu deformierten, dass der Sperrstift die zweite
Position einnehmen kann, eine zweite Kraft an die Verschlussvorrichtung anzulegen
ist, welche das zweite elastische Element soweit deformiert, dass der zusätzliche
Widerstand massiv reduziert oder gar eliminiert wird.
[0033] Die zweite Kraft kann insbesondere eine Komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Sperrstifts aufweist oder eine im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Sperrstiftes gerichtete Kraft sein.
[0034] Die zweite Kraft kann insbesondere dadurch erzeugt werden beziehungsweise das Gehäuse
kann dazu eingerichtet sein, dass von ausserhalb des Gehäuses eine Kraft auf dasselbe
ausgeübt wird beziehungsweise anlegbar ist, welche im Innenraum eine Kraft erzeugt,
die der durch das zweite elastische Element erzeugten Kraft auf die Einrastvorrichtung
und/oder das Element zur Verriegelung entgegengerichtet ist und somit zu einer Entlastung
des Sperrstifts führt.
[0035] Diese von ausserhalb des Gehäuses auf dasselbe ausgeübte Kraft kann insbesondere
auf einen Bereich des beweglichen Elements ausgeübt werden, welcher von ausserhalb
des Gehäuses zugänglich ist. Dabei kann es sich insbesondere um eine, nachfolgend
noch im Detail beschriebene, Front handeln.
[0036] Die von ausserhalb des Gehäuses auf dasselbe ausgeübte Kraft kann beispielsweise
über ein Werkzeug erzeugt werden, wie es nachfolgend noch beschrieben wird.
[0037] Die zweite Kraft sowie die Art und Weise, wie diese an die Verschlussvorrichtung
aufzubringen ist, ist mit Blick auf die Sicherheit des Gehäuses und somit des insgesamt
oder teilweise beherbergten Schliesssystems relevant. Insbesondere kann die Sicherheit
des Gehäuses dadurch erhöht werden, indem die zweite Kraft, die Art und Weise wie
diese aufzubringen ist, die Kraft, welche aufgebracht werden muss, um den Sperrstift
in die zweite Position zu bringen, sowie die Art und Weise wie diese aufzubringen
ist, in Betrag, Richtung und Zeitpunkt der Anbringungen aufeinander abgestimmt sein
müssen, um einem Übergang des Sperrstifts in die zweite Position zu bewirken.
[0038] Diese Abstimmung kann insbesondere durch Verwendung eines Werkzeugs, wie es nachfolgend
noch beschrieben wird, garantiert werden.
[0039] In einer Ausführungsform ist die Einrastvorrichtung Teil des relativ zur Umwandung
beweglichen Elements oder sie ist starr mit dem beweglichen Element verbunden ist.
Ergänzend ist das bewegliche Element zumindest teilweise durch die Öffnung in den
Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar.
[0040] Ergänzend ist die Führung des Sperrstiftes starr mit der Umwandung, verbunden.
[0041] Das bewegliche Element ist insbesondere entlang einer Öffnungsachse, die beispielsweise
senkrecht zu einer Fläche steht, welche durch die, die Öffnung definierenden Bereiche
der Umwandung geht, in den Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar.
[0042] Das bewegliche Element kann so geführt gelagert sein, dass die Bewegung des beweglichen
Elements zum Ein- beziehungsweise Ausbringen auf eine Bewegung entlang der Öffnungsachse
beschränkt ist. Insbesondere ist eine Bewegung entlang der Bewegungsrichtung des Sperrstiftes
nicht möglich.
[0043] Beim beweglichen Element kann es sich um ein Schubfach, insbesondere um ein Batteriefach,
welches zumindest teilweise aus dem Gehäuse herausziehbar ist, handeln.
[0044] Alternativ kann es sich beim beweglichen Element um einen Deckel handeln, welcher
ein im Innenraum des Gehäuses und durch die Öffnung zugängliches Fach, beziehungsweise
Schacht, Slot, Einführungsöffnung etc., gegen einen Aussenraum des Gehäuses hin verschliesst.
[0045] Der Deckel kann einen oder mehrere Fortsätze aufweisen, welche durch die Öffnung
in den Innenraum des Gehäuses bringbar sind. Die Einrastvorrichtung kann beispielsweise
auf einem Fortsatz angeordnet sein.
[0046] Beim Fach handelt es sich insbesondere um ein Batteriefach.
[0047] Das bewegliche Element kann direkt mit dem zweiten elastischen Element in Kontakt
stehen und dieses und somit auch die mit dem beweglichen Element starr verbundene
Einrastvorrichtung mit besagter Kraft beaufschlagen.
[0048] Es ist aber auch möglich, dass die Einrastvorrichtung über ein Übertragungselement,
welches in mechanischer Wechselwirkung mit dem zweiten elastischen Element steht,
direkt oder indirekt mit besagter Kraft beaufschlagbar ist. Beispielsweise kann das
Übertragungselement mit dem beweglichen Element in Verbindung stehen und auf diesem
Wege die Einrastvorrichtung mit der Kraft beaufschlagen. Es ist aber auch möglich,
dass das Übertragungselement direkt an der Einrastvorrichtung angreift.
[0049] Alternativ ist es möglich, dass das Übertragungselement am Sperrstift angreift, nicht
aber am beweglichen Element oder an der Einrastvorrichtung.
[0050] Beim Übertragungselement kann es sich insbesondere um eine Batterie handeln. Diese
kann zur Stromversorgung des Schliesssystems oder von damit verbundenen Bauteilen
(Datenübertragung zur Authentifizierung, Beleuchtung etc.) verwendbar sein.
[0051] In einer Ausführungsform weist das bewegliche Element eine Front auf, welche in eine
mit der Umwandung bündige und die Öffnung verschliessende Position bringbar ist. Falls
es sich beim beweglichen Element um ein Schubfach handelt, ist die Front insbesondere
bei vollständig eingeschobenem Schubfach in besagter bündiger und verschliessender
Position. Falls es sich beim beweglichen Element um einen Deckel der zuvor beschriebenen
Art handelt, verschliesst dieser in besagter Position die Öffnung vollständig.
[0052] Ergänzend kann die Front ferromagnetisches Material aufweisen. Damit ist über die
Front eine magnetische Kraft auf das bewegliche Element ausübar. Diese kann beispielsweise
dazu dienen, das bewegliche Element entlang der Öffnungsachse zu bewegen, ohne das
bewegliche Element an der Front oder den Kanten der Front zu greifen.
[0053] In einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen ersten und einen zweiten Sperrstift
auf. Die beiden Sperrstifte (und die entsprechenden Einrastvorrichtungen) sind dabei
so gegeneinander ausgerichtet, dass die Bewegungsrichtung des ersten Sperrstifts zur
Einnahme der ersten beziehungsweise zweiten Position der Bewegungsrichtung des zweiten
Sperrstifts zur Einnahme der ersten beziehungsweise zweiten Position entgegengesetzt
ist. Das heisst, dass erster und zweiter Sperrstift sowohl zum Entsperren der Verschlussvorrichtung
(Sperrstifte gehen in zweite Position über) als auch zum Sperren der Verschlussvorrichtung
(Sperrstifte gehen in erste Position über) eine gegenläufige Bewegung ausführen. Dadurch
ist die Verschlussvorrichtung weiter, beispielsweise gegen Schläge, absicherbar.
[0054] Die zur Entsperrung der Verschlussvorrichtung nötige, gegenläufige Bewegung kann
insbesondere durch zwei Magnete erzeugt werden, die von ausserhalb des Gehäuses an
das Gehäuse herangeführt werden. Die beiden Magnete können Teil eines nachfolgend
noch beschriebenen Werkzeugs sein, wodurch sichergestellt werden kann, dass die beiden
Magnete an den richtigen Positionen des Gehäuses zu liegen kommen.
[0055] In einer Ausführungsform weist das Gehäuse ferner eine elastisch verformbare Dichtung
auf, wobei die Front in der bündigen und die Öffnung verschliessenden Position auf
der Dichtung aufliegt.
[0056] Bei der elastisch verformbaren Dichtung handelt es sich insbesondere um eine Silikon-Dichtung.
Diese kann auf einem beispielsweise durchgängigen oder in sich geschlossenen Vorsprung,
welcher die Abmessungen der Öffnung verkleinert, angeordnet sein. Der Vorsprung ist
dabei gegenüber der aussenliegenden Fläche der Umwandung in Richtung des Innenraums
versetzt.
[0057] Alternativ kann die elastische verformbare, beispielsweise aus Silikon bestehende
Dichtung an der Front angebracht sein. In dieser Ausführungsform kann die Dichtung
zumindest einen peripheren, dem Innenraum zugewandten Bereich der Front bedecken.
Die Öffnung kann dann einen Sitz aufweisen, der so eingerichtet, dass die Front in
der bündige und die Öffnung verschliessende Position auf dem Sitz aufliegen und gegen
diesen gedrückt werden kann.
[0058] Die elastisch verformbare Dichtung ist insbesondere entlang der Öffnungsachse, d.h.
der Achse entlang welcher das bewegliche Element zumindest teilweise in den Innenraum
ein- und ausbringbar ist, deformierbar.
[0059] Ergänzend oder alternativ ist die elastisch verformbare Dichtung so deformierbar,
dass das bewegliche Element und somit die damit starr verbundene Einrastvorrichtung
so bewegbar ist, dass der durch die Verkantung des Sperrstifts und/oder durch das
flächige, druckbeaufschlagte Aneinanderliegen von Sperrstift und Einrastvorrichtung
erzeugte Widerstand massiv reduziert oder gar eliminiert wird.
[0060] Diese Bewegung des beweglichen Elements, beziehungsweise der Einrastvorrichtung,
unter Deformation der elastisch verformbaren Dichtung wird insbesondere durch Druck
auf die Front erzeugt.
[0061] In einer Ausführungsform weist das Gehäuse Mittel auf, die dazu eingerichtet sind,
das Gehäuse auf einem Bauteil zu befestigen. Beim Bauteil handelt es sich insbesondere
um eine Türe oder ein Fenster. Das Bauteil ist um eine Drehachse, welche beispielsweise
durch ein oder mehrere Scharniere definiert wird, bewegbar gelagert.
[0062] Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich beispielsweise um Bohrungen für Schrauben
oder Flächen an denen das Gehäuse mit dem Bauteil verleimt, verschraubt, vernagelt
etc. werden kann.
[0063] Bei Gehäusen, die gemäss dieser Ausführungsform auf besagtem Bauteil befestigt sind,
verläuft die Öffnungsachsachse vorzugsweise parallel zur Drehachse des Bauteils. Damit
kann verhindert werden, dass ein bewegliches Element, welches entlang der Öffnungsachse
in den Innenraum ein- und ausbringbar ist, durch schnelles, insbesondere ruckartiges
Bewegen des Bauteils seine Position ändert. Insbesondere kann verhindert werden, dass
ein sich in der mit der Umwandung bündige und die Öffnung verschliessende Position
diese Position verlässt.
[0064] In anderen Worten: Das Gehäuse kann Mittel aufweisen, die dazu eingerichtet sind,
das Gehäuse auf einem Bauteil zu befestigen, wobei das Bauteil um eine Drehachse bewegbar
ist und wobei die Öffnungsachse parallel zur Drehachse des Bauteils verläuft.
[0065] Die Erfindung umfasst auch ein Werkzeug 20, mit welchem ein erfindungsgemässes Gehäuse
geöffnet werden kann.
[0066] In Ausführungsformen des Gehäuses, welche ein genanntes, relativ zur Umwandung bewegliches
Element, das zumindest teilweise durch die Öffnung in den Innenraum ein- und aus diesem
ausbringbar ist, und eine bereits genannte Front aufweisen, weist das Werkzeug eine
selbstpositionierende Form auf. Die selbstpositionierende Form bezieht sich insbesondere
auf die Form des geschlossenen Gehäuses. Wie bereits beschrieben, ist die Front in
eine mit der Umwandung bündige und die Öffnung verschliessende Position bringbar.
Diese Position der Front definiert einen geschlossenen Zustand des Gehäuses.
[0067] Ergänzend kann die geschlossene Position dadurch definiert sein, dass der (die) Sperrstift(e)
die erste Position einnimmt.
[0068] "Selbstpositionierende Form" bedeutet hier, dass die Form des Werkzeugs insgesamt
oder in Bereichen so auf das Gehäuse, welches gegebenenfalls formrelevante Mittel
wie beispielsweise Fortsätze, Vertiefungen oder Aussparungen aufweist, abgestimmt
ist, dass eine richtige Positionierung des Werkzeugs am Gehäuse eindeutig gegeben
ist.
[0069] Beispielsweise ist die Form des Werkzeugs so auf die Form eines Bereichs des Gehäuses,
an welchem das Werkzeug zum Öffnen anzusetzen ist, abgestimmt, dass Werkzeug und besagter
Gehäuse-Bereich formschlüssig ineinandergreifen.
[0070] Alternativ oder ergänzend kann das Gehäuse beispielsweise zwei oder mehr Aussparungen
und das Werkzeug eine entsprechende Anzahl, auf die Form der Aussparungen abgestimmte
Fortsätze aufweisen.
[0071] Ein erfindungsgemässes Werkzeug ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass es
- einen Permanentmagneten aufweist, der eingerichtet ist, mit dem ferromagnetischen
Material des Sperrstifts in Wechselwirkung zu treten. Die Anzahl Permanentmagneten
kann auf die Anzahl Sperrstifte abgestimmt sein. Insbesondere kann das Werkzeug zwei
oder mehr Magnete aufweisen.
- einen Vorsprung aufweist. Dieser ist so angeordnet ist, dass er bei am Gehäuse richtig
positioniertem Werkzeug in Kontakt zur Front steht. Ferner ist dieser so eingerichtet,
dass er bei einer am Werkzeug angelegten Kraft die Front so mit einer Kraft beaufschlägt,
dass ein durch die Beaufschlagung der Einrastvorrichtung und/oder des Sperrstifts
mit der durch das zweite elastische Element erzeugten Kraft, generierter Effekt zumindest
teilweise kompensiert.
[0072] Insbesondere ist die Form des Werkzeugs derart, dass dieses nur an der Front und
gegebenenfalls an Flächen, welche normal zur Fläche der Front stehen, in Kontakt zum
Gehäuse bringbar ist. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass ab einer maximalen, am
Werkzeug angelegten Kraft zusätzliche zur Front parallel verlaufende Flächen des Gehäuses
in Kontakt mit dem Werkzeug treten. Dabei ist die maximale Kraft grösser als die durch
das zweite elastische Element erzeugte Kraft.
[0073] Beim Effekt, welcher durch die Beaufschlagung der Einrastvorrichtung und/oder des
Sperrstifts (des Elements zur Verriegelung) mit der durch das zweite elastische Element
erzeugten Kraft generiert wird, handelt es sich insbesondere um ein Verkanten des
Sperrstifts (des Elements zur Verriegelung) und/oder um ein Drücken einer Seite des
Sperrstifts (des Elements zur Verriegelung) gegen eine Fläche der Einrastvorrichtung.
[0074] Die durch den Vorsprung auf die Front ausgeübte Kraft ist entlang einer Deformationsachse
des zweiten elastischen Elements gerichtet. Bei der Deformationsachse handelt es sich
dabei um diejenige Deformationsachse, entlang welcher das zweite elastische Element
zumindest in geschlossenem Zustand des Gehäuses deformiert ist, wodurch die Kraft
erzeugt wird, mit welcher die Einrastvorrichtung und/oder der Sperrstift beaufschlagt
ist.
[0075] In einer Ausführungsform weist der Permanentmagnet eine lineare, d.h. entlang einer
geraden Linie gerichteten, Magnetisierungsachse auf. Die Magnetisierungsachse verläuft
bei am Gehäuse richtig positioniertem Werkzeug vorzugsweise entlang der durch die
Führung vorgesehenen Bewegungsrichtung des Sperrstifts.
[0076] Ferner kann das Werkzeug einen frontalen Permanentmagnet aufweisen, welcher bei am
Gehäuse richtig positioniertem Werkzeug im Bereich der Front liegt.
[0077] Der frontale Permanentmagnet ist insbesondere so eingerichtet, dass über ihn das
bewegliche Element führbar ist, wenn sich die Verschlussvorrichtung in einen geöffneten
Zustand befindet, d.h. wenn der (die) Sperrstift(e) sich in der zweiten Position befindet.
[0078] Das Gehäuse in einer der genannten Ausführungsform und das Werkzeug in einer der
genannten Ausführungsform können Teil eines Systems sein, welches insbesondere dazu
eingerichtet ist, ein mechatronisches Schliesssystem, beispielsweise für eine Türe,
zu beherbergen und einen einfachen Zugang zum Schliesssystem oder Teilen davon zu
gewährleisten, wobei dieser einfache Zugang die Sicherheit des Schliesssystems nicht
komprimiert.
[0079] Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Öffnen eines vorgängig beschriebenen Gehäuses,
das ein relativ zur Umwandung bewegliche Element mit einer Front aufweist, wobei das
bewegliche Element entlang einer Öffnungsachse zumindest teilweise durch die Öffnung
in den Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar ist, weist die folgende Schritte
auf:
- Zur Verfügung stellen des Gehäuses in einem geschlossenen Zustand, wobei der geschlossene
Zustand dadurch gegeben ist, dass die Front in einer mit der Umwandung bündigen und
die Öffnung verschliessenden Position ist und dass der Sperrstift in der ersten Position
ist.
- Ansetzen einer entlang der Öffnungsachse gerichteten Kraft an das bewegliche Element,
beispielsweise indem Druck auf die Front ausgeübt wird. Bei Ausführungsformen des
Gehäuses, beziehungsweise der Verschlussvorrichtung, bei welcher die Einrastvorrichtung
starr mit dem beweglichen Element verbunden ist, kann durch die angesetzte Kraft der
Sperrstift entlastet werden, indem der durch das zweite elastische Element erzeugten
Kraft, mit welcher der Sperrstift und/oder die Verschlussvorrichtung beaufschlagt
sind, entgegengewirkt wird.
[0080] Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen des Gehäuses, beziehungsweise der
Verschlussvorrichtung denkbar (andere Anordnung und/oder Auslegung des zweiten elastischen
Elements), bei welchem Zug auf das bewegliche Element ausgeübt werden muss, um für
besagte Entlastung zu sorgen.
- Bewegen des Sperrstiftes von der ersten Position in die zweite Position. In Ausführungsformen
mit einem Sperrstift, welcher ferromagnetisches Material aufweist, geschieht dies
vorzugsweise über einen, von aussen an das Gehäuse herangeführten Permanentmagneten.
- Übergang des Gehäuses vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand, wobei der
offene Zustand dadurch gegeben ist, dass der Sperrstift in der ersten Position ist.
Auch in dem so definierten offenen Zustand kann sich die Front noch in einer mit der
Umwandung bündigen und die Öffnung verschliessenden Position befinden. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn das bewegliche Element und die damit verbundene Einrastvorrichtung
über ein Übertragungselement mit der durch das zweite elastische Element erzeugten
Kraft beaufschlagt werden und das Übertragungselement fehlt.
- Herausziehen des beweglichen Elements, wobei das bewegliche Element insbesondere so
weit herausgezogen wird, dass die über die Öffnung auszuführende Manipulation, beispielsweise
ein Ersatz der Batterien, aufgeführt werden kann.
[0081] Das Verfahren kann ferner den Schritt "zur Verfügung stellen eines Werkzeuges gemäss
einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen" aufweisen. Dabei findet das Werkzeug
insbesondere bei den Schritten "Ansetzen einer entlang der Öffnungsachse gerichteten
Kraft" und "Bewegen des Sperrstiftes (des Elements zur Verriegelung)" Anwendung. Ersteres
geschieht über die bereits beschriebene Form, insbesondere den Vorsprung, des Werkzeugs,
letzteres über die genannten Permanentmagneten, welche bei richtig positioniertem
Werkzeug eine Magnetisierungsachse aufweisen können, welche entlang der Bewegungsrichtung
des Sperrstifts verläuft.
[0082] Ergänzend kann auch der Schritt "Herausziehen des beweglichen Elements" unter Verwendung
des Werkzeugs durchgeführt wird, beispielsweise indem dieses einen bereits genannten
frontalen Permanentmagneten aufweist.
[0083] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail
beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 ein mechatronisches Schliesssystem, welches eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Gehäuses aufweist und an welchem ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Einsatz kommen
kann;
- Fig. 2 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gehäuses;
- Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Gehäuses in geschlossenem Zustand;
- Fig. 4 das Gehäuse gemäss Figur 3 in offenem Zustand;
- Fig. 5 das Gehäuse gemäss Figuren 3 und 4 während des Übergangs vom offenem in den
geschlossenen Zustand;
- Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Werkzeugs; und
- Fig. 7.1 bis 7.4 eine Abfolge von schematischen Darstellungen, welche den Ablauf einer
Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens illustrieren.
[0084] Figur 1 zeigt ein mechatronisches Schliesssystem 100, welches ein erfindungsgemässes Gehäuse
2 in einem geschlossenen Zustand aufweist und an welchem ein erfindungsgemässes Werkzeug
20 zum Einsatz kommen kann. Im geschlossenen Zustand sind von aussen betrachtet nur
eine Umwandung 10 des Gehäuses 2 sowie eine Front 13 eines nachfolgend noch genauer
beschriebenen beweglichen Elements 12 ersichtlich.
[0085] Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gehäuses
2. Diese weist folgende Bestandteile auf:
- Das bewegliche Element 12 mit der Front 13, wobei es sich in der gezeigten Ausführungsform
beim beweglichen Element 12 um ein Batteriefach handelt.
- Die Umwandung 10 mit einer Öffnung 11 sowie mit Mitteln 30 zur Befestigung des Gehäuses
an einer Tür in Form von Bohrungen mit innenseitigem Gewinde. Die Umwandung 10 ist
derart geformt, dass sie einen Innenraum definiert. Ein geschlossener Innenraum entsteht
in Kombination mit weiteren, nicht gezeigten Front- und Rückelementen.
- Zwei Verschlussvorrichtungen 1, wobei jede der beiden dargestellten Verschlussvorrichtungen
1 ein ersten elastischen Elements 4 in Form einer (Schrauben-)Feder, einen Sperrstift
3, eine Führung 5 in Form einer durchgehenden Bohrung durch eine (im fertigen Gehäuse)
im Innenraum liegende Wandung, und eine Einrastvorrichtung 6 aufweist. Die Einrastvorrichtungen
6 sind als Aussparungen auf gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Elements 12
realisiert.
[0086] Die Sperrstifte weisen einen metallischen Bereich aus Eisen auf. Damit kann durch
Anlegen eines Magnetfelds eine Kraft auf die Sperrstifte ausgeübt werden.
[0087] Zwei Batteriefedern bilden ein zweites elastisches Element 7, wobei die zweite Batteriefeder
auf einer Innenseite des beweglichen Elements 12 angebracht und in der Darstellung
nicht ersichtlich ist.
[0088] Jeder Sperrstift 3 weist eine Längsachse 19 auf, die im Wesentlichen parallel zu
einer Achse der Führung (Bohrung) 5 und einer nachfolgend diskutierten Bewegungsrichtung
17 verläuft. Ferner weisen die gezeigten Sperrstifte 3 einen Kragen 9 auf, welcher
einerseits zur Lagerung des Sperrstifts 3 auf dem ersten elastischen Element 4 und
andererseits zur Definition einer maximalen Auslenkung des Sperrstifts 3 entlang der
Bewegungsrichtung 17 dient.
- Ein für das Gehäuse 2 optionales, für die gezeigte Ausführungsform mit einem Batteriefach
als bewegliches Element 12 spezifisches Gegenstück 14 zum Batteriefach. In der gezeigten
Ausführungsform umfasst das Gegenstück 14 neben den Führungen 5 der Sperrstifte 3
eine seitliche Führung 15 des beweglichen Elements (Batteriefach) 12 und es trägt
eine erste der beiden Batteriefedern.
[0089] Das bewegliche Element 12 ist so eingerichtete, dass es keinen in sich geschlossenen
Lastrahmen bildet. Stattdessen stehen bewegliches Element 12 und Gegenstück 14 - vorausgesetzt
das zweite elastische Element 7 befindet sich nicht in seinem Gleichgewichtszustand
- relativ zu einander unter mechanischer Spannung.
[0090] Figur 3 zeigt die konkrete Anordnung der verschiedenen Bauteile gemäss Figur 2 für den Fall
eines geschlossenen Gehäuses 2, d.h. einerseits verläuft eine aussenliegende Seite
der Front 13 bündig mit einer Aussenseite der Umwandung 10 und verschliesst die Öffnung
11 und andererseits befinden sich die Sperrstifte 3 in einer Position (erste Position),
in welcher sie in die Aussparungen 6 eingreifen.
[0091] Bei jeder der beiden gezeigten Verschlussvorrichtungen 1 liegt, das erste elastische
Element (Feder) 4 innenseitig an der Umwandung 10 an.
[0092] Der Sperrstift 3 weist ein relativ zum Kragen 9 gegen die Umwandung 10 hin gelegener
Sperrstift-Teil (nachfolgend aussenseitiger Sperrstift-Teil 3.1) und ein relativ zum
Kragen gegen den Innenraum des Gehäuses 2 hin gelegenen Sperrstift-Teil (nachfolgend
innenseitiger Sperrstift-Teil 3.2) auf.
[0093] Der innenseitige Sperrstift-Teil 3.2 wird durch die als durchgehende Bohrung realisierte
Führung 5 geführt. Dabei ist die Tiefe der Bohrung kleiner als die Länge des innenseitigen
Sperrstift-Teils 3.2 entlang der Längsachse 19 des Sperrstifts 3.
[0094] Der Sperrstift 3 liegt an einer umwandungsseitigen Fläche des Kragens 9 auf dem ersten
elastischen Element (Feder) 4 auf. Auf einer gegen den Innenraum gelegenen Fläche
des Kragens 9 liegt der Kragen 9 auf einer Querfläche der Führung 5 auf. Durch letzteres
wird die maximale Auslenkung des Sperrstifts 3 entlang seiner Bewegungsrichtung 17
definiert. Das erste elastische Element 4 ist eingerichtet, den Sperrstift 3 auch
bei maximaler Auslenkung mit einer stossenden, d.h. gegen den Innenraum gerichteten,
Kraft zu beaufschlagen.
[0095] Bei maximaler Auslenkung ragt der innenseitige Sperrstift-Teil 3.2 so weit über die
Führung 5 hinaus, dass er in die Einrastvorrichtung (Aussparung) 6 eingreift.
[0096] In der gezeigten Ausführungsform üben Batterien die Funktion des im Text genannten
Übergangselements 16 aus.
[0097] Bei eingelegten Batterien befindet sich das zweite elastische Element (die Batteriefedern
7, die Batteriefeder der in der Figur links dargestellten Batterie befindet sich bei
der der Front 13 abgewandten Seite der Batterie und ist deshalb nicht sichtbar) nicht
in ihrem Gleichgewichtszustand, sondern es ist entlang einer Deformationsachse 8 zusammengepresst.
Da das bewegliche Element (Batteriefach) 12 wie erwähnt keinen geschlossenen Lastrahmen
bildet, ist das bewegliche Element 12 gegenüber allen mit dem Gehäuse 2 fest verbundenen
Bauteilen mit einer Kraft beaufschlagt. Dies führt dazu, dass das bewegliche Element
12 aus dem Innenraum des Gehäuses 2 herausgedrückt wird, bis an den Kontaktstelle
zwischen Einrastvorrichtungen (Aussparungen) 6 und innenseitigen Sperrstift-Teilen
3.2 eine gleichgrosse aber der durch das zweite elastische Element 7 erzeugten Kraft
entgegengerichtete Kraft entstanden ist. Dies ist in Figur 3 dargestellt, indem die
Sperrstifte 3 nicht mittig in den entsprechenden Einrastvorrichtungen (Aussparungen)
6 liegen, sondern an den dem Deckel 13 abgewandten Seiten an diesen anliegen. Die
zwischen den beiden Sperrstiften 3 und den beiden Einrastvorrichtungen 6 wirkende
Kraft führt zu einem Verkanten der Sperrstifte 3 und zu einem Reibungswiderstand,
wodurch das Bewegen der Sperrstifte 3 entlang ihrer Bewegungsrichtungen 17 in Richtung
der Umwandung 10 erheblich erschwert wird.
[0098] In der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform sind die beiden Verschlussvorrichtungen
1 so angeordnet, dass nur eine entgegengesetzte Bewegung der Sperrstifte 3 zu einem
Öffnen (beziehungsweise Schliessen) beider Verschlussvorrichtungen 1 und damit des
Gehäuses 2 führt.
[0099] Figur 4 zeigt die konkrete Anordnung der verschiedenen Bauteile gemäss Figur 2 für den Fall
eines offenen Gehäuses 2, d.h. einerseits befinden sich die Sperrstifte 3 in einer
Position (zweiten Position), in welcher sie nicht in die Einrastvorrichtungen (Aussparungen)
6 eingreifen, und andererseits wird die Öffnung 11 nicht vollständig durch die Front
13 verschlossen, indem das bewegliche Element 12 entlang einer Öffnungsachse 18 in
die Öffnung hineingeschoben ist.
[0100] Ferner zeigt Figur 4 eine optional vorhandene, elastisch verformbare Dichtung 31.
Diese erlaubt es, das bewegliche Element (Batteriefach) 12 auch in geschlossenem Zustand
des Gehäuses 2 noch ein Stück weit in das Gehäuse 2 hineinzudrücken. Dies ist, wie
in Figur 7 noch ausführlich gezeigt wird, vorteilhaft, um die Sperrstifte 3 kurzzeitig
zu entlasten und damit das Bewegen derselben entlang ihrer Bewegungsrichtungen 17
in Richtung der Umwandung zu erleichtern.
[0101] Letztlich zeigt
Figur 5 die konkrete Anordnung der verschiedenen Bauteile gemäss Figur 2 für den Fall eines
Gehäuses 2 unmittelbar nach dem Öffnen oder unmittelbar vor dem Verschliessen desselben.
Da die Sperrstifte 3 umwandungsseitig je auf einem ersten elastischen Element (Feder)
4 gelagert sind, können sich diese in Richtung Führung (durchgehende Bohrung) 5 zurückziehen.
[0102] Der innenseitige Sperrstift-Teil 3.2 weist jeweils abgeschrägte Kanten sowie eine
flache Endfläche auf, welche einen im Vergleich zum Durchmesser des innenseitigen
Sperrstift-Teils 3.2 reduzierten Durchmesser hat (siehe auch Figuren 3, 4 und 7).
Dadurch kann das bewegliche Element (Batteriefach) 12 den Sperrstiften 3 entlang gleiten,
sobald dieses - beispielsweise durch ein wie in Figur 7 gezeigtes Verfahren - freigegeben
wurde, d.h. nachdem sich die Sperrstifte 3 zumindest kurzzeitig von ihrer ersten in
ihre zweite Position bewegt haben.
[0103] Nach Freigabe des beweglichen Elements 12, beziehungsweise vor dem Reindrücken desselben,
nimmt dieses die in Figur 5 gezeigte Position ein, in welcher sich das zweite elastische
Element (Batteriefedern) 7 in seinem Gleichgewichtszustand befindet.
[0104] Sollte das zweite elastische Element 7 keine Kraft auf das bewegliche Element 12
ausüben, beispielsweise weil die Übertragungselemente (Batterien) 16 fehlen, oder
wenn eine solche Kraft zu schwach ist und auch keine anderen Mittel zum automatischen
herausspringen des beweglichen Elements 12 aus dem Gehäuse 2 vorgesehen sind, so kann
ein Werkzeug wie in Figur 6 gezeigt Abhilfe schaffen. Dazu weist die Front 13 ferromagnetisches,
beispielsweise ferritisches Material, auf.
[0105] Figur 6 zeigt ein Werkzeug 20 zum Öffnen eines erfindungsgemässen Gehäuses 2, wobei das Werkzeug
20 dazu eingerichtet ist, die optionale Funktion "Herausziehen des nicht mehr arretierten
beweglichen Elements 12" auszuführen.
[0106] Das Werkzeug 20 weist eine Form auf, die auf die Form des Gehäuses 2 so abgestimmt
ist, dass sich das Werkzeug 20 formschlüssig um einen Bereich des Gehäuses 2 anbringen
lässt, wobei dieser Bereich die Front 13 umfasst. Dazu weist das Werkzeug 20 einen
zentralen Werkzeug-Teil 25 sowie zwei Werkzeug-Fortsätze 26 auf.
[0107] Auf einem bei richtiger Positionierung des Werkzeugs 20 dem Gehäuse 2 zugewandten
Bereich des Werkzeugs 20 ist ein Vorsprung 23 angeordnet. Dieser Vorsprung kommt bei
richtiger Positionierung des Werkzeugs 20 unmittelbar über der Front 13 zu liegen.
Damit wird eine parallel zur Öffnungsachse 18 auf das Werkzeugs 20 einwirkende Kraft
von demselben nur auf die Front übertragen, wodurch die bereits beschriebene Entlastung
der Sperrstifte 3 erreicht werden kann.
[0108] Auf jedem der beiden Werkzeug-Fortsätze 26 ist ein Permanentmagnet 21 angeordnet,
der eine Magnetisierungsachse 24 aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung
17 der Sperrstifte orientiert ist. Da die Sperrstifte 3 einen metallischen Bereich
aus Eisen aufweisen, aber selbst keine Magneten sind, ist es für die Funktionalität
des Werkzeuges 20 ohne Bedeutung, welcher der beiden Pole dem Sperrstift 3 zugewandt
ist. Dies ist insbesondere für die Fertigung des Werkzeugs vorteilhaft.
[0109] Die Permanentmagneten 21 sind ferner örtlich so auf den Werkzeug-Fortsätzen 26 angeordnet,
dass sie bei richtig positioniertem Werkzeug 20 zentral über den Sperrstiften 3 zu
liegen kommen.
[0110] Zur Ausführung der zuvor beschriebenen optionalen Funktion "Herausziehen des nicht
mehr arretierten beweglichen Elements 12" weist das in Figur 6 gezeigte Werkzeug 20
ferner einen im Bereich des zentralen Werkzeug-Teils 25 angeordneten Permanentmagneten
(nachfolgend frontaler Permanentmagnet 22 genannt) auf. Dieser befindet sich bei richtig
positioniertem Werkzeug zentral über der ferromagnetisches Material aufweisenden Front.
[0111] Die Permanentmagneten sind beispielsweise aus Neodym-Eisen-Bor, insbesondere Nd2Fe14B,
gefertigt.
[0112] Die
Figuren 7.1 bis 7.4 zeigen die zentralen Schritte eines Verfahrens zum Öffnen eines in den Figuren 1-5
gezeigten Gehäuses 2 mit Hilfe des in Figur 6 gezeigten Werkzeugs 20. Ferner wird
der Zustand des Gehäuses (oberer Bereich der jeweiligen Figur) beziehungsweise des
Verschlusssystems 1 (Detailansicht im unteren Bereich der jeweiligen Figur) während
jedes Schrittes gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde die Anzahl Bezugszeichen
in den Figuren 7.2 bis 7.4 reduziert. Es versteht sich von selbst, dass die Bezugszeichen
gemäss Figur 7.1 für die Figuren 7.2 bis 7.4 entsprechend gelten.
[0113] In
Figur 7.1 ist das Werkzeug 20 richtig, d.h. im Wesentlichen formschlüssig, am Gehäuse 20 positioniert.
Allerdings wird noch keine Kraft über das Werkzeug 20 auf das bewegliche Element (Batteriefach)
12 ausgeübt. Dementsprechend werden Sperrstifte 3 und Einrastvorrichtungen (Aussparungen)
6 noch gegeneinander gedrückt und die durch das Magnetfeld der Permanentmagnete 21
erzeugte Kraft auf die ferromagnetischen Bereiche der Sperrstifte 3 reicht nicht aus,
um sowohl die ersten elastischen Elemente (Federn) 4 zu deformieren, als auch den
durch die Verkantung der Sperrstifte 3 und durch das Aneinanderpressen von Sperrstiften
3 und Einrastvorrichtungen 6 erzeugte Widerstand zu überwinden. Folglich befindet
sich das Gehäuse 2 unverändert im geschlossenen Zustand, beziehungsweise die Sperrstifte
3 befinden sich unverändert in der ersten Position.
[0114] In
Figur 7.2 ist der Zustand gezeigt, unmittelbar nachdem begonnen wurde, über das Werkzeug 20
und die Front 13 eine Kraft auf das bewegliche Element 12 und somit die Einrastvorrichtungen
6 auszuüben. Durch diese Kraft werden die Sperrstifte 3 entlastet, wodurch der zuvor
genannte Widerstand reduziert wird, das heisst die Sperrstifte 3 sind nicht mehr verkantet
und werden nicht mehr gegen die Einrastvorrichtungen 6 gepresst.
[0115] Dank dieser Entlastung der Sperrstifte 3 und der damit verbundenen Reduktion des
zuvor genannte Widerstands reicht die durch das Magnetfeld der Permanentmagnete 21
erzeugte Kraft auf die ferromagnetischen Bereiche der Sperrstifte 3 nun aus, um diese
in ihre zweite Position zu bewegen. Der daraus resultierende Zustand des Verschlusssystems
1 mit Sperrstiften 3 in der zweiten Position und bei immer noch vorhandener Kraft
auf das Werkzeug 20 ist in
Figur 7.3 gezeigt.
[0116] Letztlich zeigt
Figur 7.4 den Zustand des Verschlusssystems (Detailansicht im unteren Bereich der Figur 7.4),
beziehungsweise des Gehäuses 2 (oberer Teil der Figur 7.4), nachdem keine Kraft mehr
über das Werkzeug 20 auf das bewegliche Element 12 ausgeübt wird. Das zweite elastische
Element (Batteriefedern) 7 ist in seinen Grundzustand übergegangen, wobei es das bewegliche
Element 12 aus dem Gehäuse herausgestossen hat. Die Einrastvorrichtungen 6 befinden
sich nicht mehr im Gebiet der Sperrstifte 3, wodurch diese auch nach Wegfall der durch
das Magnetfeld der Permanentmagnete 21 erzeugten Kraft nicht mehr in ihre erste Position
übergehen können.
1. Gehäuse (2) für ein Schliesssystem (100), wobei das Gehäuse (2) eine Umwandung (10)
mit einer Öffnung (11), ein relativ zur Umwandung (10) bewegliches Element (12) und
eine Verschlussvorrichtung (1) aufweist, wobei die Umwandung (10) einen Innenraum
definiert und die Verschlussvorrichtung (1) eingerichtet ist, das bewegliche Element
(12) relativ zur Umwandung zu arretieren, und wobei die Verschlussvorrichtung (1)
ein Element (3) zur Verriegelung, ein erstes elastisches Element (4), eine Führung
(5) und eine Einrastvorrichtung (6) aufweist, wobei das erste elastische Element (4)
das Element (3) zur Verriegelung beweglich lagert und das Element (3) zur Verriegelung
entlang einer durch die Führung (5) gegebenen Bewegungsrichtung (17) so bewegbar ist,
dass es in einer ersten Position in die Einrastvorrichtung (6) eingreift und in einer
zweiten Position nicht in die Einrastvorrichtung (6) eingreift, wobei in der ersten
Position ein Bewegen der Einrastvorrichtung (6) relativ zum Element (3) zur Verriegelung
verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (1) ferner ein zweites elastisches Element (7) aufweist,
welches die Einrastvorrichtung (6) und/oder das Element (3) zur Verriegelung mit einer
Kraft beaufschlägt, die eine Komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung (17) des Elements
(3) zur Verriegelung aufweist, und dass das Element (3) zur Verriegelung ferromagnetisches
Material aufweist und durch Anlegen eines Magnetfeldes entlang der durch die Führung
(5) gegebenen Bewegungsrichtung (17) bewegbar ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Kraft dazu eingerichtet ist, Einrastvorrichtung
(6) und Element (3) zur Verriegelung so gegeneinander zu drücken, dass das Element
(3) zur Verriegelung verkantet und/oder dass eine Seite des Elements (3) zur Verriegelung
gegen eine Fläche der Einrastvorrichtung (6) gedrückt wird.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrastvorrichtung (6) Teil des relativ
zur Umwandung (10) beweglichen Elements (12) ist oder starr mit dem beweglichen Element
(12) verbunden ist, wobei das bewegliche Element (12) zumindest teilweise durch die
Öffnung (11) in den Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar ist.
4. Gehäuse nach Anspruch 3, wobei das bewegliche Element (12) ein Schubfach, insbesondere
ein Batteriefach, oder ein Deckel ist, welcher dazu eingerichtet ist, ein im Innenraum
des Gehäuses (2) befindliches und durch die Öffnung (11) zugängliches Fach, insbesondere
Batteriefach, zu verschliessen.
5. Gehäuse nach Anspruch 3 oder 4, wobei das zweite elastische Element (7) über das bewegliche
Element (12) und/oder über ein Übertragungselement (16), insbesondere eine Batterie,
die Einrastvorrichtung (6) mit der Kraft beaufschlägt.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 3-5, wobei das bewegliche Element (12) eine Front
(13) aufweist, welche in eine mit der Umwandung (10) bündige und die Öffnung (11)
verschliessende Position bringbar ist.
7. Gehäuse nach Anspruch 6, wobei die Front (13) ferromagnetisches Material aufweist
und/oder das Gehäuse eine elastisch verformbare Dichtung (31) aufweist, auf welcher
die Front (13) in der bündigen und die Öffnung (11) verschliessenden Position aufliegt.
8. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zweite elastische Element
(7) eine Batteriefeder ist.
9. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschlussvorrichtung (1)
ein erstes Element zur Verriegelung und ein zweites Element zur Verriegelung aufweist,
wobei die Bewegungsrichtung des ersten Elements zur Verriegelung zur Einnahme der
ersten beziehungsweise zweiten Position der Bewegungsrichtung des zweiten Elements
zur Verriegelung zur Einnahme der ersten beziehungsweise zweiten Position entgegengesetzt
ist.
10. Werkzeug (20) zum Öffnen eines Gehäuses (2) gemäss einem der Ansprüche 1-9, wobei
- das Gehäuse (2) ein relativ zur Umwandung (10) bewegliches Element (12), das zumindest
teilweise durch die Öffnung (11) in den Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar
ist, und eine Front (13) aufweist, welche in eine mit der Umwandung (10) bündige und
die Öffnung (11) verschliessende Position bringbar ist, wobei diese Position der Front
(13) einen geschlossenen Zustand des Gehäuses (2) definiert;
- das Werkzeug (20) eine das Werkzeug (20) am geschlossenen Gehäuse selbstpositionierende
Form aufweist,
wobei das Werkzeug (20)
dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Permanentmagneten (21) aufweist, der eingerichtet ist, mit dem ferromagnetischen
Material des Elements (3) zur Verriegelung in Wechselwirkung zu treten, und dadurch
dass das Werkzeug (20) ferner einen Vorsprung (23) aufweist, der so angeordnet ist,
dass er bei am Gehäuse (2) positioniertem Werkzeug (20) in Kontakt zur Front (13)
steht und dass er bei einer am Werkzeug (20) angelegten Kraft die Front (13) so mit
einer Kraft beaufschlägt, dass ein durch die Beaufschlagung der Einrastvorrichtung
(6) und/oder des Elements (3) zur Verriegelung mit der durch das zweite elastische
Element (7) erzeugten Kraft, generierter Effekt zumindest teilweise kompensiert.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, wobei die durch den Vorsprung (23) auf die Front (13) ausgeübte
Kraft entlang einer Deformationsachse (8) des zweiten elastischen Elements (7) gerichtet
ist, wobei eine Deformation des zweiten elastischen Elements (7) entlang dieser Deformationsachse
(8) die Kraft erzeugt, mit welcher die Einrastvorrichtung (6) und/oder das Element
(3) zur Verriegelung beaufschlagt ist.
12. Werkzeug nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Permanentmagnet (21) eine lineare Magnetisierungsachse
(24) hat, und wobei die Magnetisierungsachse (24) bei am Gehäuse (2) positioniertem
Werkzeug (20) entlang der Bewegungsrichtung (17) des Elements (3) zur Verriegelung
verläuft.
13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10-12, aufweisend einen frontalen Permanentmagneten
(22), welcher bei am Gehäuse (2) positioniertem Werkzeug (20) im Bereich der Front
(13) liegt.
14. System aufweisend ein Gehäuse (2) gemäss einem der Ansprüche 1-9 und ein Werkzeug
(20) gemäss einem der Ansprüche 10-13.
15. Verfahren zum Öffnen eines Gehäuses (2) gemäss einem der Ansprüche 1-9, aufweisend
die Schritte
- Zur Verfügung stellen des Gehäuses (2) in einem geschlossenen Zustand, wobei das
Gehäuse (2) ein relativ zur Umwandung (10) bewegliches Element (12) mit einer Front
(13) aufweist, wobei das bewegliche Element (12) entlang einer Öffnungsachse (18)
zumindest teilweise durch die Öffnung (11) in den Innenraum ein- und aus diesem ausbringbar
ist und wobei der geschlossene Zustand dadurch gegeben ist, dass die Front (13) in
einer mit der Umwandung (10) bündigen und die Öffnung (11) verschliessenden Position
ist und dass das Element (3) zur Verriegelung in der ersten Position ist;
- Ansetzen einer entlang der Öffnungsachse (18) gerichteten Kraft an das bewegliche
Element (12);
- Bewegen des Elements (3) zur Verriegelung von der ersten Position in die zweite
Position;
- Übergang des Gehäuses (2) vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand, wobei
der offene Zustand dadurch gegeben ist, dass das Element (3) zur Verriegelung in der
zweiten Position ist.
- Herausziehen des beweglichen Elements (12).