CH656574A5 - Formenschliesseinheit einer spritzgiessmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Formenschliesseinheit einer Spritzgiessmaschine mit einer bewegbaren Sicherheitsabdeckung und mit einer durch die Bewegung der Sicherheitsabdeckung zwangsläufig gesteuerten, mechanischen Blockiervorrichtung für die Formschliessbewegung, die wenigstens eine an der bewegbaren Formenaufspannplatte befestigte Blockierstange aufweist, die ausserhalb des Spannraumes der Formenschliesseinheit eine Montageplatte der Antriebseinrichtung durchgreift, wobei diametral zur Blok-kierstange und quer zur Schliessrichtung der Formschliess"-einheit geführte Arretierbacken vom Steuerprofil einer Steuerstange über Steuerräder linear und in gegensätzlicher Richtung bewegbar sind und wobei in Blockierstellung ringförmige Angriffsflächen der auf Zug beanspruchten Blok-kierstange auf Widerlagerflächen der Arretierbacken axial aufgepresst sind.

Bei einer bekannten Formenschliesseinheit dieser Art (DE-AS 29 676) sind beim Wechsel von Giessformen unterschiedlicher Bautiefe zwar keine oder keine nennenswerten Umstellungsmanipulationen an der Blockiereinrichtung erforderlich. Jedoch ist nicht auszuschliessen, dass aufgrund einer bestimmten Giessformtiefe beim Versuch, die Sicherheitsabdeckung zu öffnen, die radialen Ringkanten der die Widerlagerflächen der Arretierbacken bildenden Rippen genau auf die Ringkanten der die Angriffsflächen der Blockierstange bildenden Rippen auftreffen, so dass ein Blockiereingriff unterbleibt. In diesem Fall ist die gewünschte Öffnungsbewegung der Schutzabdeckung blockiert, die sich nicht weiter öffnen lässt, was sich insbesondere bei motorischem Antrieb der Schutzabdeckung ungünstig auswirken kann. Bei den angesprochenenen Bedingungen eines verfehlten Eingriffes kann es auch zu einer übergebührlichen Beanspruchung der die Angriffsflächen der Blockierstange bildenden Rippen kommen, wenn trotz fehlenden Eingriffs die radial geringfügig angenäherten Arretierbacken auf die Riffelung der axial fahrenden Blockierstange einwirken.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Formenschliesseinheit der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass ein sicherer Blok-kiereingriff der Arretierbacken in jeder möglichen axialen Stellung der Blockierstange, das heisst bei Giessformen beliebiger Bautiefe gewährleistet und die Blockiervorrichtung auch für extreme Schliesskräfte der Formenschliesseinheit ausreichend ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Angriffsflächen beider Arretierbacken axial gegeneinander versetzt sind und dass die Steuerstange im Bereich ihres Steuerprofils in Bewegungsrichtung der Arretierbacken auslenkbar ist.

Auf der Grundlage einer solchen Gestaltung können sowohl an der Blockierstange, als auch an den Arretierbacken

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beliebig starke Ringrippen angeordnet werden, da sich diese in verhältnismässig grossem axialen Abstand befinden. Die erfindungsgemässen Blockiervorrichtungen sind daher robust und haben bei ausserordentlich einfachem Aufbau eine hohe Lebensdauer, insbesondere auch an Formenschliessein-heiten mit hohen Schliesskräften.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen: Figur 1 die Formenschliesseinheit in Seitenansicht; Figur 2 die Formenschliesseinheit gemäss Figur 1 in Rückansicht (Ansicht Figur 1 von links); Figur 3 die Blok-kiervorrichtung der Formenschliesseinheit gemäss den Figuren 1 und 2 in vergrösserter Darstellung und in einem Horizontalschnitt nach Linie III-III von Figur 4 bei nicht blok- 1 kierter Blockierstange; Figur 4 die Blockiervorrichtung in einem Schnitt nach Linie IV-IV von Figur 3; Figur 5 die Blockiervorrichtung in einer Darstellung gemäss Figur 3 bei blockierter Blockierstange und bei nach links ausgelenkter Steuerstange; Figur 6 die Blockiervorrichtung in einer Darstellung gemäss Figur 4 bei einer Blockierstellung gemäss Figur 5; Figur 7 die Blockiervorrichtung in einer Darstellung gemäss den Figuren 3 oder 5 bei blockierter Blockierstange und bei nach rechts ausgelenkter Steuerstange; Figur 8 die Blockiervorrichtung in einer Darstellung gemäss den Figuren 4 oder 6 in einer Blockierstellung gemäss Figur 7; Figur 9 einen Ausschnitt aus der Formenschliesseinheit gemäss Figur 1 im Bereich der den Bewegungsimpuls der Sicherheitsabdeckung auf die Blockiervorrichtung übertragenden Glieder und Figur 10 die Anordnung gemäss Figur 9 in Draufsicht sowie Figur 10a eine Einzelheit aus Figur 9.

Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich,

liegt die Formenschliesseinheit bei horizontaler Schliessachse a-a auf Verstärkungsleisten 21a des Maschinenfusses 21 auf. Dabei sind die stationäre Aufspannplatte 10 und eine Montageplatte 12 für den Schliesszylinder 16 auf den Verstärkungsleisten 21a abgestützt und mit Hilfe von vier Holmen 13 miteinander verbunden.

Dabei liegen die Aufspannplatte 10 und die Montageplatte 12 an Widerlagern 17 der Holme 13 in Holmrichtung axial an. Eine kastenförmige, bewegbare Aufspannplatte 11 mit einer Spann wand 1 la, einer Druckaufnahmewand 1 lb und mit Stützrippen 1 lc zwischen Spannwand und Druckaufnahmewand ist auf den Holmen 13 verschiebbar gelagert. Die Aufspannplatte 11 wird vom Schliesszylinder 16 über eine zentrale Kolbenstange 19 angetrieben. Sie ist zudem mit Hilfe von Gleitschuhen 22 abgestützt, die auf den Verstärkungsleisten 21 gleitbar aufliegen. Figur 1 zeigt die im Spannraum 40 geschlossene Giessform 41. Die Formenschliesseinheit ist mit einer mechanischen Blockiervorrichtung ausgerüstet, deren Gehäuse 15 unterhalb des Schliess-zylinders 16 an der Rückwand der Montageplatte 12 befestigt ist. Eine Blockierstange 14 mit im Abstand voneinander befindlichen Ringrippen 14a ist an der Druckaufnahmewand 1 lb der Aufspannplatte 11 befestigt. Sie erstreckt sich in Richtung der Montageplatte 12 und durchsetzt sowohl diese Montageplatte als auch die Blockiervorrichtung.

Wie die Blockiervorrichtung im Gehäuse 15 aufgebaut ist, wird im folgenden anhand der Figuren 3 bis 8 dargelegt: Das Gehäuse 15 der Blockiervorrichtung umfasst zwei parallel verlaufende und im Abstand voneinander angeordnete Platten 44, wie aus den Figuren 3, 5 und 7 ersichtlich. Der Abstand zwischen den Platten ist durch die Stirnwand 47 sowie Abstandshülsen 70 bestimmt, welche die in der Zeichnung rechten Verbindungsbolzen 45 umschliessen. Die Verbindungsbolzen 45 liegen je mit Kopf 45a an der einen Platte an und stehen mit einem Innengewinde der anderen Platte im Gewindeeingriff. Die noch offenen Seiten des Gehäuses 15 sind von einem im Querschnitt U-förmigen Gehäuseteil 46 umschlossen, dessen U-Steg parallel zur Stirnwand 47 verläuft und dessen U-Schenkel auf den Längskanten der Platten 44 aufliegen. Die lichte Weite der Durchgriffsöffnungen 71 ist etwas grösser als der Durchmesser der Ringrippen 14a der das Gehäuse 15 durchgreifenden Blockierstange 14. In eine Eingriffsöffnung 64 der der Giessform 41 zugewandten Platte 44 taucht eine Steuerstange 18 in das Gehäuse 15 ein. An den Innenseiten der Platten 44 sind zwei diametral zur Blockierstange 14 im Gehäuse 15 angeordnete Arretierbacken 34 und 35 geführt. Diese sind im Gehäuse 15 in einer quer zur Blockierstange 14 verlaufenden Richtung verschiebbar. Im Querschnitt rechteckige Ringrippen 34a, 35a beider Arretierbacken 34, 35 sind axial gegeneinander versetzt. Die Versetzung entspricht der Hälfte des gegenseitigen Abstandes y (Fig. 5) der Ringrippen 34a, 35a.

Dabei ist der Abstand zwischen den radialsymmetrischen, im Querschnitt ebenfalls rechteckigen Ringrippen 14a gleich dem gegenseitigen axialen Abstand der Ringrippen 34a, 35a. Die Arretierbacken 34, 35 sind mit Hilfe der Steuerstange 18 in eine Blockierstellung steuerbar, bei welcher Ringrippen 34a und/oder 35a zwischen die Ringrippen 14a eintauchen (Figuren 5—8). Dabei werden die Arretierbacken 34, 35 mit Hilfe von Steuerrädern 27,27a in gegensätzlicher Richtung bewegt, die diametral an der Steuerstange 18 anliegen. Die an einer Achse 55 kardanisch angelenkte Steuerstange 18 weist am freien Ende einen Abschnitt 18a geringerer Breite von rechteckigem Querschnitt auf, der über Schrägflächen 18b in den restlichen Abschnitt der Steuerstange 18 übergeht, der ebenfalls von rechteckigem Querschnitt ist. Die Steuerräder 27,27a sind durch Kugellager gebildet, deren Innenring auf den zugehörigen Achsen 32, 32a fest aufsitzen und deren Aussenring je an einer Schmalkante der Steuerstange 18 anliegt. Die Achse 32a des der Blockierstange 14 zugewandten Steuerrades 27a ist im benachbarten Arretierbacken 35 gelagert. Wie insbesondere aus den Figuren 4, 6, 8 ersichtlich ist, ist dabei das Steuerrad 27a im wesentlichen in einer Ausnehmung 50 dieses Arretierbackens 35 angeordnet. Die Achse 32 des anderen Steuerrades 27 ist über Übertragungshebel 30 mit dem anderen Arretierbacken 34 verbunden. Die beiden, die Achse 32 aufnehmenden Übertragungshebel 30 liegen dabei an den Schenkeln 46a des Gehäuseteiles 46 an und sind mit dem Arretierbacken 34 über Verbindungsbolzen 43 verbunden. Das Gehäuseteil 46 ist mittels Schrauben 48 mit anderen Gehäuseteilen verbunden.

Bei nicht blockierter Blockierstange 14 liegen die Steuerräder 27,27a diametral im Abschnitt 18a geringerer Breite an der Steuerstange 18 an (Figuren 3,4). Aus der nicht blockierenden Stellung gemäss den Figuren 3,4 gelangt die Steuerstange in eine blockierende Stellung gemäss den Figuren 5—10 durch eine im wesentlichen axiale Bewegung, welche in Abhängigkeit von der Öffnungsbewegung der Sicherheitsabdeckung erfolgt. Wie aus diesen Figuren 5 — 8 erkennbar, liegen bei blockierter Blockierstange 14 die Steuerräder 27,27a bei grösserem gegenseitigen Abstand am Steuerglied 18 an. Je nach axialer Stellung der Blockierstange 14, die ihrerseits von der Tiefe der Giessform abhängig ist, kann dabei die Steuerstange 18 bei blockierter Blockierstange 14 geringfügig nach links (Fig. 5, 6) oder nach rechts (Fig. 7, 8) ausgelenkt sein.

Im Falle der Blockierstellung gemäss den Figuren 5,6 befinden sich die Widerlagerflächen 35b der Ringrippen 35a des Arretierbackens 35 noch im Abstand von den Angriffsflächen 14b der benachbarten Ringrippen 14a. Eine Blockierung ist trotzdem sichergestellt, weil bereits bei geringfügiger axialer Bewegung der Blockierstange 14 die genannten Wi5

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derlagerflächen auf die genannten Angriffsflächen aufgepresst werden. Zwischen den Arretierbacken 34,35 liegen Schraubenfedern 51, die, wie aus Fig. 4, 6, 8 ersichtlich, diametral zur Blockierstange 14 angeordnet sind. Die freien Enden dieser Schraubenfedern 51 sind in Bohrungen der genannten Arretierbacken aufgenommen. Die Bewegung der Arretierbacken 34, 35 erfolgt entgegen der Wirkung dieser Schraubenfedern 51.

Bei Blockierstellung gemäss den Figuren 7,8 ist das aus Arretierbacken 34, 35 und Federn 51 sowie Achse 32, Steuerrad 27a, Übertragungshebel 30 sowie den Achsen 32, 32a und den Steuerrädern 27,27a bestehende Aggregat unter der Kraft der Federn 38 nach rechts verschoben. Die Federn 38 sind einerseits in einer Bohrung der Stirnwand 47 und andererseits in einer Bohrung des Arretierbackens 34 aufgenommen. Sie wirken mit einer Kraft auf den Arretierbacken 34 ein, welche geringer ist als die Kraft der Schraubenfedern 51.

Jedem Steuerrad 27,27a ist ein identisches, koaxiales Stützrad 65 bzw. 65a zugeordnet. Die Stützräder sind auf einer plattenförmigen Lauframpe 49 abgestützt. Die Breite der Lauframpe 49 entspricht der Breite der Lauffläche der Stützräder 65,65a. Dank dieser Abstützung der Achsen 32, 32a mit Hilfe der Laufräder 65, 65a können die beim Einfahren der Steuerstange 18 gegensätzlich angetriebenen Steuerräder 27,27a sich unbehindert drehen. Zur exakten Führung der Steuerstange 18 in der Mittelebene e-e der Blockiervorrichtung ist ein an der Platte 44 im Bereich der Durchgriffsöff-nung 64 abgestützter Führungskörper 73 mit Führungsschlitz 74 von rechteckigem Querschnitt vorgesehen.

Der die Steuerstange 18 axial steuernde Bewegungsimpuls der Sicherheitsabdeckung 21 ist über ein Hebelsystem 57 — 61 auf die Steuerstange übertragbar. Das Hebelsystem umfasst zwei in stationären Lagern gelagerte Achsen 61, 55 und setzt die lineare Bewegung der Sicherheitsabdeckung 21 in eine Schwenkbewegung der Achse 55 um. Die Achse 61 ist in einem auf dem Maschinenfuss fest aufsitzenden Profilbügel 62 gelagert, in welchem die Sicherheitsabdeckung 21 geführt ist. Bei Öffnungsbewegung der Sicherheitsabdeckung 21 wird diese Achse 61 durch ein Schaltblech 75a der Sicherheitsabdeckung 75 über eine Schaltrolle 76 und einen Hebelarm 57 verschwenkt. Die Schwenkbewegung der Achse 61 wird durch einen parallel zum Hebelarm 57 verlaufenden, auf der Achse 61 fest aufsitzenden Hebelarm 58 in eine ziemlich lineare Bewegung eines am Hebelarm 58 angelenkten Hebels 59 umgesetzt. Dieser ist an einem weiteren Hebelarm 60 angelenkt, der fest mit einer Drehachse 55 verbunden ist. Die Drehachse 55 ist in Ansätzen 63 der Montageplatte 12 gelagert. Diese Achse 55 ist mit einem radialen Ausleger versehen, der etwa parallel zum Hebelarm 60, jedoch in einem Abstand von diesem Hebelarm 60 angeordnet ist. Am freien Ende dieses Ansatzes 69 (Figur 10) ist die Steuerstange 18 kardanisch angelenkt. Das Kardangelenk umfasst ein Gelenkteil 54 (s. Figur 10a) mit zwei senkrecht zueinanderste-henden Einschnitten 77,78 und mit Lagerbohrungen 67,68

im Bereich dieser Einschnitte. Das Steuerglied 18 ist im Einschnitt 77 mittels der Achse 53 schwenkbar gelagert, während der Ausleger 69 im Einschnitt 78 mit Hilfe der Achse 56 schwenkbar gelagert ist. Durch die beschriebene Übertragungseinrichtung wird die lineare Bewegung des Schaltbleches 75a der Sicherheitsabdeckung 75 auf die Schaltstange 18 übertragen.

Ausgehend von einer nicht blockierten Stellung entsprechend den Figuren 3,4 arbeitet die Blockiervorrichtung der Formenschliesseinheit wie folgt: durch eine Öffnungsbewegung der Sicherheitsabdeckung 75 wird die Steuerstange 18 in eine Blockierposition entsprechend den Figuren 5—8 ge-stossen. Im Zuge dieser Bewegung der Steuerstange 18 gelangen die beiden Steuerräder 27,27a in einen im Vergleich zu ihrer Position gemäss den Figuren 3 und 4 grösseren gegenseitigen Abstand. Da das Steuerrad 27a über seine Achse 32a mit dem Arretierbacken 35 und das Steuerrad 27 über seine Achse 32 und über die Übertragungshebel 30 mit dem Arretierbacken 34 verbunden sind, erzwingt die Bewegung der Laufräder in einen grösseren gegenseitigen Abstand eine Bewegung der Arretierbacken 34, 35 in einen geringeren gegenseitigen Abstand. Dieser geringere gegenseitige Abstand der Arretierbacken 34,35 kann in unterschiedlicher Position der Arretierbacken 34, 35 realisiert sein. Der von der Steuerstange 18 erzwungene geringere gegenseitige Abstand der Arretierbacken 34, 35 kann derart realisiert sein, dass der Abstand der Arretierbacken vom Mantel der Blockierstange ungleich gross ist. Dabei greifen jeweils nur die Ringrippen 35a (Figuren 5,6) oder Rippen 34a (Figuren 7,8) des der Blockierstange 14 am meisten angenäherten Arretierbackens 35 bzw. 34 zwischen die Ringrippen 14a der Blockierstange ein. Ein gleichzeitiger Eingriff beider Arretierbacken 34, 35 ist wegen der Federn 51 nich möglich. Durch die Schraubenfedern 51 wird gewährleistet, dass bei Überführung der Steuerstange 18 aus einer Position gemäss den Figuren 5—8 in eine Position gemäss den Figuren 3,4 die Arretierbacken 34,35 die Blockierstange 14 für eine axiale Bewegung freigeben und dass die Steuerräder 27,27a an den Längskanten der Steuerstange 18 unter der Vorspannung der genannten Federn anliegen.

Die aus einem Vergleich der Figuren 4,6 bzw. 4 und 8 erkennbare Kompression der Schraubenfedern 51 ist gross genug, um eine weitere gegenseitige Annäherung der Arretierbacken 34,35 zu verhindern. Dies hat, ausgehend von der Position gemäss Fig. 5, 6, bei Bewegung der Blockierstange 14 einen weiteren Funktionsablauf zur Folge: Der Arretierbacken 31 gelangt dank der Kraft der Federn 38 in Blockiereingriff. Gleichzeitig wird der Arretierbacken 35 durch die Schraubenfedern 51 ausser Blockiereingriff gedrückt.

Abschliessend ist daraufhinzuweisen, dass anstelle der axial versetzten Angriffsflächen 34b, 35b auch in kinematischer Umkehrung Angriffsflächen 14b der Blockierstange 14 axial gegeneinander versetzt sein können.

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3 Blatt Zeichnungen

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656574 PATENTANSPRÜCHE

1. Formenschliesseinheit einer Spritzgiessmaschine mit einer bewegbaren Sicherheitsabdeckung (21) und mit einer durch die Bewegung der Sicherheitsabdeckung zwangsläufig gesteuerten, mechanischen Blockiervorrichung für die Form-schliessbewegung, die wenigstens eine an der bewegbaren Formenaufspannplatte (11) befestigte Blockierstange (14) aufweist, die ausserhalb des Spannraumes der Formenschliesseinheit eine Montageplatte (12) der Antriebseinrichtung durchgreift, wobei diametral zur Blockierstange (14) und quer zur Schliessrichtung der Formenschliesseinheit geführte Arretierbacken (34, 35) vom Steuerprofil (18a) einer Steuerstange (18) über Steuerräder (27,27a) linear und in gegensätzlicher Richtung bewegbar sind, und wobei in Blok-kierstellung ringförmige Angriffsflächen (14b) der auf Zug beanspruchten Blockierstange auf Widerlagerflächen (34b, 35b) der Arretierbacken (34, 35) axial aufgepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsflächen beider Arretierbacken (34,35) axial gegeneinander versetzt sind und dass die Steuerstange (18) im Bereich ihres Steuerprofils (18a) in Bewegungsrichtung der Arretierbacken (34,35) auslenkbar ist.

2. Formenschliesseinheit nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Angriffsflächen (14b) durch die Ringschultern von radialsymmetrischen Ringrippen (14a) der Blockierstange (14) gebildet und die Ringrippen (34a bzw. 35a) der beiden Arretierbacken (34,35) gegeneinander um den halben gegenseitigen Abstand der Ringrippen (34a, 35a) des Arretierbackens (34 oder 35) axial gegeneinander versetzt sind.

3. Formenschliesseinheit nach Patentansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierbacken (34, 35) mit Hilfe des Steuerprofils (18a) entgegen der Wirkung von Federn (51) in Blockierstellung bewegbar sind, wobei die Achse (32a) eines Steuerrades (27a) im Arretierbacken (35) gelagert und dass die Achse (32) des anderen Steuerrades (27) über Übertragungshebel (30) mit dem anderen Arretierbacken (34) verbunden ist.

4. Formenschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht blockierter Blockierstange (14) die Steuerräder (27,27a) am das Steuerprofil (18a) bildenden schmäleren Endabschnitt der Steuerstange (18) mit kleinerem gegenseitigem Abstand und bei blockierter Blockierstange (14) mit grösserem gegenseitigen Abstand an einem breiteren, am Endabschnitt anschliessenden Teil der Steuerstange (18) anliegen (Fig. 5—8).

5. Formenschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der breitere Teil der Steuerstange (18) über Schrägflächen (18b) in den schmäleren Endabschnitt (18a) übergeht und die Steuerstange über ein Kardangelenk (53, 54,56) mit dem radialen Ausleger einer Achse (55) der Montageplatte (12) verbunden ist.

6. Formenschliesseinheit nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Steuerstange (18) steuernde Bewegungsimpuls der Sicherheitsabdeckung (75) über ein Hebelsystem (57—60) in eine Schwenkbewegung der Achse (55) übersetzbar ist.

7. Formenschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15) der Blockiervorrichtung zwei parallele und mit Hilfe einer Stirnwand (47) sowie von Abstandshülsen (70) im Abstand voneinander gehaltene Führungsplatten (44) umfasst, an welchen die Arretierbacken (34, 35) geführt sind.

8. Formenschliesseinheit nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die U-Schenkel (46a) eines U-förmigen Gehäuseteils (46) auf Längskanten der Platten (44) aufliegen und dass die Übertragungshebel (30) an den Schenkeln (46a) des Gehäuseteiles (46) anliegen.

9. Formenschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Steuerrad (27,27a) ein identisches, koaxiales Stützrad (65, 65a) zugeordnet und auf einer plattenförmigen Lauframpe (49) abgestützt ist, deren Breite der Breite der Lauffläche der Stützräder (65,65a) entspricht.

10. Formenschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnwand (47) und dem Arretierbacken (34) Federn (38) angeordnet sind, die auf den Arretierbacken (34) mit einer Kraft einwirken, welche geringer ist als die gegensätzlich wirkende Kraft von Löse-Federn (51).