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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Riegelmechanismus für eine Tür, insbesondere für eine Fahrzeugtür, aufweisend zumindest ein Riegelelement zur Verriegelung der Tür in einer geschlossenen Stellung und eine Betätigungseinrichtung zum nutzerseitigen Überführen des Riegelelements aus einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung und/oder aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung, wobei das Riegelelement und die Betätigungseinrichtung mittels eines Zug-Druck-Elements mechanisch miteinander gekoppelt sind.
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Derartige Riegelmechanismen sind allgemein bekannt, insbesondere aus dem Fahrzeugsektor. Sie weisen eine an zentraler Stelle an einer Tür angebrachte und von außen durch einen Nutzer zu betätigende Betätigungseinrichtung in der Regel in Form eines Zuggriffs auf. Innenseitig ist / sind beabstandet von der Betätigungseinrichtung, zum Beispiel oberhalb oder unterhalb der Betätigungseinrichtung, eine oder zwei Riegeleinheiten angeordnet. Diese sind jeweils über einen in der Regel metallischen Zugstab wirktechnisch mit der Betätigungseinheit verbunden, derart, dass deren nutzerseitige Betätigung eine Relativpositionierung der Zugstäbe bewirkt. Eine Lageänderung des jeweiligen Zugstabs wird über ein drehbares Nockenelement auf ein Riegelelement der Riegeleinheiten übertragen. Infolge dessen wird das Riegelelement zwischen einer die Tür verriegelnden Stellung und einer die Tür entriegelnden Stellung verschoben.
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Insbesondere im Fahrzeugsektor, wie zum Beispiel bei Wohnmobilen, Wohnwagen sowie Pferdetransportern, ist eine robuste, leichte und kostengünstige Ausführung des Riegelmechanismus erwünscht. Aus diesem Grund ist die Kopplung von Zugstab und Nockenelement einfach in Form einer im Nockenelement ausgebildeten Öffnung ausgeführt, in die der Zugstab eingreift. Ein derartiger Mechanismus funktioniert verlässlich und bestimmungsgemäß bei passender Länge des Zugstabs und entsprechender Anordnung der damit zusammenwirkenden Teile. Liegt die Länge des Zugstabs allerdings nicht in einem ausreichend kleinen Toleranzfeld oder tritt an den meist als Kunststoffspritzgussteile ausgebildeten Nocken im Laufe der Zeit Verschleiß auf, können bestimmungsgemäße Lageänderungen der Riegelelemente nicht mehr garantiert werden und es kommt zu Fehlfunktionen. Dabei können schon geringe Abweichungen der Länge des Zugstabs oder geringer Verschleiß Hubminderung und damit Probleme beim Öffnen der Tür verursachen.
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Eine Möglichkeit zum Beheben derartiger Probleme besteht bei bekannten Systemen darin, die Länge des Zugstabs durch spezifisches Biegen zu erhöhen oder zu verkürzen, beispielsweise im Rahmen der Montage oder einer Reparatur. In nachteiliger Weise besteht eine solche Korrekturmöglichkeit bei verdeckten System, in denen der Zugstab zum Beispiel aus ästhetischen Gründen verdeckt im Inneren einer Türe angeordnet ist, nicht. Ein weiterer Nachteil ist, dass das in der Regel manuell durchgeführte Biegen des Zugstabs eher subjektiver Natur ist und viel Gefühl und Erfahrung bedarf.
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In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Stands der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu verringern oder zu vermeiden, insbesondere einen Riegelmechanismus mit einer leichten, kostengünstigen und robusten Möglichkeit zum Einstellen und/oder Nachstellen zur Verfügung zu stellen.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Riegelmechanismus nach Anspruch 1, also durch einen Riegelmechanismus für eine Tür, insbesondere für eine Fahrzeugtür, zum Beispiel eines Wohnmobils, eines Kfz-Anhängers, eines Wohnwagens oder eines Pferdetransporters, aufweisend zumindest ein Riegelelement zur Verriegelung der Tür in einer geschlossenen Stellung und eine Betätigungseinrichtung zum nutzerseitigen Überführen des Riegelelements aus einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung und/oder aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung, wobei das Riegelelement und die Betätigungseinrichtung mittels eines Zug-Druck-Elements mechanisch miteinander gekoppelt sind, wobei der Riegelmechanismus eine einstellbare Koppelmechanik aufweist zum einstellbaren Koppeln des Zug-Druck-Elements mit dem Riegelelement und/oder der Betätigungseinrichtung.
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Eine Tür im Sinne der Erfindung umfasst neben Türen im engeren Sinne zum Betreten oder Verlassen eines von der Tür verschlossenen Raums außerdem im weiteren Sinne ähnliche zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung positionierbare Verschlusselemente, wie zum Beispiel Fenster, Klappen, Ladeklappen, Luken, etc.. Die Koppelmechanik ist vorzugsweise auch im montierten Zustand einfach zugänglich und ermöglicht in vorteilhafter Weise eine definierte, verlässliche und vor allem reproduzierbare Möglichkeit, um den Riegelmechanismus bei dessen Montage einzustellen sowie im Falle von Verschleiß ebenso nachzujustieren. Damit entfällt die Notwenigkeit, über manuelles Verbiegen des Zugstabs einstellen zu müssen, so dass dieser nicht infolge von Umformung geschwächt wird und außerdem keine Fehlausrichtungen oder Verkantungen in den Mechanismus eingebracht werden. Ein besonderer Vorteil ist, dass auch verdeckte und im Türinneren verlegte Riegelmechanismen ein- bzw. nachgestellt werden können.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Der Riegelmechanismus kann insbesondere zwei oder mehr mit der Betätigungseinrichtung wirkverbundene Riegeleinheiten aufweisen, die voneinander und von der Betätigungseinrichtung beabstandet an unterschiedlichen Positionen an der Tür angeordnet sind, um derart für eine Verriegelung der Tür mit einem Türrahmen, einer Zarge oder einem Türschloss an unterschiedlichen Stellen zu sorgen. Jede Riegeleinheit umfasst jeweils zumindest ein Riegelelement.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmechanik ein erstes mit dem Zug-Druck-Element gekoppeltes Nockenelement aufweist. Sie kann außerdem ein zweites mit dem Riegelelement gekoppeltes Nockenelement aufweisen. Das erste Nockenelement bzw. das zweite Nockenelement können mit dem Zug-Druck-Element bzw. dem Riegelelement in einer Mehrzahl unterschiedlicher Relativstellungen koppelbar sein. Bei dieser Ausführungsform wird die Einstellbarkeit des Riegelmechanismus durch eine Relativpositionierung des jeweiligen Nockenelements zu dem damit gekoppelten Teil des Mechanismus, d.h. dem Zug-Druck-Element bzw. dem Riegelelement, bewirkt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Nockenelement und das zweite Nockenelement miteinander in einer Mehrzahl unterschiedlicher Relativstellungen zueinander koppelbar. Bei dieser Ausführungsform wird die Einstellbarkeit des Riegelmechanismus durch eine Relativpositionierung der beiden Nockenelemente zueinander bewirkt. Das Zug-Druck-Element ist vorzugsweise ein Stab, insbesondere ein Metallstab. Es ist im Sinne der Erfindung geeignet und bestimmt, Zugkräfte und/oder Druckkräfte zwischen der Betätigungseinheit und der jeweiligen Riegeleinheit und deren Riegelelement zu übertragen. Im Falle eines vorgespannten Schnappriegels mit Einlaufschräge muss es nur Kräfte in eine Richtung übertragen können.
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Die Koppelmechanik kann nach einer Ausführungsform eine Koppelgeometrie aufweisen. Unter einer Koppelgeometrie in diesem Sinne ist ein Teil oder Abschnitt der Koppelmechanik zu verstehen, der mit entsprechend ausgebildeten Gegenkonturen auf Seiten des Zug-Druck-Elements bzw. des Riegelelements in Eingriff steht und in unterschiedlichen Funktionsstellungen / Eingriffsstellungen zur Gegenkontur positioniert werden kann. Eine solche Koppelgeometrie kann insbesondere in Form einer Verzahnung oder eines Mehrkants ausgebildet sein oder solches aufweisen. Über die Koppelgeometrie können insbesondere das erste Nockenelement und das zweite Nockenelement miteinander koppelbar sein.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmechanik einen Drehzapfen aufweist. Dieser kann einerseits rotationsfest mit einem der Nockenelemente und andererseits über die Koppelgeometrie mit dem anderen Nockenelement gekoppelt sein. Der Drehzapfen kann in einer Ausführungsform, in der das erste Nockenelement und das zweite Nockenelement auf einander gegenüberliegenden Seiten des Riegelelements angeordnet sind, das Riegelelement durchgreifen. Derart sind die erfindungsgemäße Riegelmechanik und insbesondere die Koppelmechanik einfach zu montieren und zu warten. Eine besonders montagefreundliche Möglichkeit besteht darin, dass der Drehzapfen eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung aufweist und mit einer eines der Nockenelemente durchgreifenden Schraube an diesem lagefixiert ist.
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Die Riegeleinheit des erfindungsgemäßen Riegelmechanismaus kann insbesondere eine Grundplatte mit einer Linearführung zur linearpositionierbaren Führung des Riegelelements aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Grundplatte mit einer Lagerstruktur zur drehpositionierbaren Lagerung zumindest eines der Koppelelemente und/oder des Drehzapfens versehen sein. Die Grundplatte ist vorzugsweise als Spritzgussbauteil aus Kunststoff ausgebildet, was im Hinblick auf Kosten und Gewicht vorteilhaft ist.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn das zweite Nockenelement eine mit dem Riegelelement in Eingriff stehende exzentrische Mitnahme aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Nockenelement eine mit dem Zug-Druck-Element in Eingriff stehende exzentrische Mitnahme aufweisen. Über solche exzentrische Mitnahmen kann eine Linearverschiebung des Zug-Druck-Elements besonders einfach in eine Drehbewegung des ersten Nockenelements und eine Drehbewegung des zweiten Nockenelements besonders einfach in eine Linearverschiebung des Riegelelements umgewandelt werden.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung sowohl mit Schnappverriegelungen genutzt werden kann, bei denen eine Betätigung des Riegelelements mittels der Betätigungseinheit nur in eine Richtung zu erfolgen hat, als auch mit solchen Verriegelungssystemen, bei denen das Riegelelement nicht als Schnapper ausgebildet ist, sondern dessen Betätigung in beide Richtungen zu erfolgen hat.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung der Erfindung anhand von Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine Außenseite einer Tür mit einem bekannten Riegelmechanismus,
- 2 eine Innenseite einer Tür mit einem bekannten Riegelmechanismus,
- 3 eine Detailansicht auf einen Teil eines bekannten Riegelmechanismus in einer Schließstellung,
- 4 eine Detailansicht auf einen Teil eines bekannten Riegelmechanismus in einer Offenstellung,
- 5 eine Außenseite einer Tür mit einem Riegelmechanismus nach der Erfindung,
- 6 eine Innenseite einer Tür mit einem Riegelmechanismus nach der Erfindung,
- 7 ein Riegelelement eines Riegelmechanismus nach der Erfindung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
- 8 eine Riegeleinheit eines Riegelmechanismus nach der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung in der Schließstellung,
- 9 die Rückseite der Riegeleinheit der 8 in einer perspektivischen Darstellung,
- 10 eine perspektivische Detailansicht auf ein Koppelelement eines Riegelmechanismus nach der Erfindung während einer Justierung oder Einstellung des Mechanismus und
- 11 eine teilgeschnittene Ansicht auf ein Koppelelement eines Riegelmechanismus nach der Erfindung zur Verdeutlichung der Funktionsweise einer Koppelgeometrie.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Beispiel eines bekannten Riegelmechanismus 1 für eine Fahrzeugtür 2. Der Mechanismus 1 umfasst eine an zentraler Stelle an der Tür 2 angebrachte und von außen durch einen Nutzer zu betätigende Betätigungseinrichtung 3 mit einem Zuggriff 4. Innenseitig sind beabstandet von der Betätigungseinrichtung 3 oberhalb und unterhalb der Betätigungseinrichtung 3 jeweils eine Riegeleinheit 5, 6 angeordnet. Diese sind jeweils über einen metallischen Zugstab 7, der als Zug-Druck-Element 7 wirkt und ein solches ausbildet, wirktechnisch mit der Betätigungseinheit 3 verbunden. Auf diese Weise wird bei einer nutzerseitigen Betätigung des Zuggriffs 4 eine Relativpositionierung der beiden Zugstäbe 7 bewirkt. Die Lageänderung des jeweiligen Zugstabs 7 wird über ein drehbar an der Riegeleinheit 5, 6 angeordnetes Nockenelement 8 auf ein Riegelelement 9 der Riegeleinheiten 5, 6 übertragen. Infolgedessen wird das Riegelelement 9 zwischen einer die Tür 2 verriegelnden Stellung (siehe 3) und einer die Tür 2 entriegelnden Stellung (siehe 4) verschoben.
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Die 5 bis 11 zeigen Ausführungsformen der Erfindung. Ein erfindungsgemäßer Riegelmechanismus 1 umfasst eine an zentraler Stelle an einer Tür 2 angebrachte und von außen oder innen (je nach Montageort des Riegelmechanismus) durch einen Nutzer zu betätigende Betätigungseinrichtung 3 mit einem Zuggriff 4. Innenseitig sind beabstandet von der Betätigungseinrichtung 3 oberhalb und unterhalb der Betätigungseinrichtung 3 jeweils eine Riegeleinheit 5, 6 angeordnet. Diese sind jeweils über einen metallischen Zugstab 7, der als Zug-Druck-Element 7 wirkt und ein solches ausbildet, wirktechnisch mit der Betätigungseinheit 3 verbunden. Beide Zugstäbe 7 sind einerseits mit dem Zuggriff 4 der Betätigungseinheit 3 gekoppelt. Infolge einer nutzseitigen Betätigung des Zuggriffs 4 kommt es zu einer eine Relativpositionierung der beiden Zugstäbe 7. Die beiden Riegeleinheiten 5, 6 sind randseitig der Tür 2 an dieser angebracht und weisen jeweils ein über die Tür 2 randseitig hinausragendes (siehe insbesondere in 5) Riegelelement 9 auf, das mit einer in den Figuren nicht dargestellten, die Tür 2 umgebenden Rahmenstruktur zusammenwirkt und die Tür 2 in ihrer geschlossenen Position verriegelt. Auf der der Betätigungseinheit 3 gegenüberliegenden Seite ist jeder der beiden Zugstäbe 7 über eine einstellbare Koppelmechanik 10 mit jeweils einer der beiden Riegeleinheiten 5, 6 sowie mit dem jeweiligen Riegelelement 9 gekoppelt.
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Beide Riegeleinheiten 5, 6 sind identisch ausgebildet und werden im Folgenden durch Bezugnahme nur auf die in den 7 bis 11 dargestellte Riegeleinheit 5 erläutert. Diese Erläuterungen gelten infolge der Identität beider Riegeleinheiten 5, 6 auch für die Riegeleinheit 6.
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Die Riegeleinheit 5 weist eine als Kunststoffspritzgussteil ausgebildete Grundplatte 11 auf, die über in ihr ausgebildete Durchgangsöffnungen 12 durchgreifende und in den Figuren nicht gezeigte Schrauben mit der Tür 2 verschraubt ist. Außerdem umfasst die Grundplatte 11 eine Linearführung 13 für das Riegelelement 9, so dass dieses in der in 7 mit dem Pfeil 14 gekennzeichneten Richtung zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung linearpositionierbar ist. Das Riegelelement 9 ist mittels einer Verschraubung 15 linearpositionierbar in der Führung 13 gehalten. Schließlich weist die Grundplatte 11 eine Durchgangsöffnung 16 auf, die in 7 gezeigt ist und einer Aufnahme der einstellbaren Koppelmechanik 10 dient.
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Die Riegeleinheit 5 ist als Schnappeinheit ausgebildet, indem das Riegelelement 9 mit einer Einlaufschräge 17 versehen ist und mittels einer in den Figuren nicht erkennbaren und das Riegelelement 9 gegenüber der Grundplatte 11 vorspannenden Druckfeder in die in 7 dargestellte Verriegelungsstellung vorgespannt ist. Zum Öffnen der Tür 2 ist das Riegelelement 9 durch nutzerseitige Betätigung des Zuggriffs 4 aus der Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung zu überführen. Beim Schließen der Tür 2 gleitet das Riegelelement 9 gegen die Kraft der Vorspannfeder durch In-Eingriff-Gelangen der Einlaufschräge 17 mit dem Rahmen aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung und schnappt infolge der Federvorspannung wieder in die Verriegelungsstellung zurück, wenn sich das Riegelelement 9 auf der anderen Seite des Rahmens oder einer daran angebrachten mit dem Riegelelement 9 zusammenwirkenden Schlossstruktur befindet.
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Die einstellbare Koppelmechanik 10 ist in 7 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung gezeigt. Sie umfasst ein im Kraftfluss auf Seiten der Zugstange 7 angeordnetes und damit gekoppeltes erstes Nockenelement 18 und ein im Kraftfluss auf Seiten des Riegelelements 9 angeordnetes und damit gekoppeltes zweites Nockenelement 19. Das erste Nockenelement 18 weist eine Drehlagerstruktur 20 auf, mit der es positionsfest aber drehbar an der Grundplatte 11 gelagert ist. Des Weiteren ist in das erste Nockenelement 18 eine Durchgangsöffnung 21 als Mitnahme oder Koppelstruktur für den Zugstab 7 ausgebildet und exzentrisch zur Drehlagerstruktur 20 platziert. In dieser ist wiederum eine Innenvierkantaufnahme 22 ausgebildet. Das zweite Nockenelement 19 weist eine in den Figuren nicht gezeigte Drehlagerstruktur auf, mit der es positionsfest aber drehbar in einer Drehlagerstruktur 31 der Grundplatte 11 gelagert ist. Des Weiteren weist das zweite Nockenelement 19 eine Mitnahme 32 oder Koppelstruktur 32, zum Beispiel in Form eines Zapfens 32, für den das Riegelelement 9 auf, die exzentrisch zur Drehlagerstruktur 20 platziert ist.
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Auf der dem ersten Nockenelement 18 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 11 ist ein Drehzapfen 23 angeordnet. Dieser weist einen die Durchgangsöffnung 16 der Grundplatte 11 durchgreifenden Zapfenabschnitt 24 und einen auf Seiten des zweiten Nockenelements 19 daran ausgebildeten Kopfabschnitt 25 auf. Der Zapfenabschnitt 24 ist auf seiner dem Kopfabschnitt 25 gegenüberliegenden Seite mit einer Koppelgeometrie in Form eines zum Innenvierkant 22 des ersten Nockenelements 18 passenden Außenvierkants 26 versehen. Im montierten Zustand stehen der Innenvierkant 22 und der Außenvierkant 26 miteinander in Eingriff, so dass der Drehzapfen 23 und das erste Nockenelement 18 drehfest miteinander gekoppelt sind. Der Drehzapfen 23 ist mit einer Schraube 27 am ersten Nockenelement 18 lagegesichert.
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Der Kopfabschnitt 25 des Drehzapfens 23 ist mit einer Koppelgeometrie in Form einer Außenverzahnung 28 versehen. Wie in der teilgeschnittenen Ansicht der 11 dargestellt ist, weist das erste Nockenelement 18 eine zur Außenverzahnung 28 passende Innenverzahnung 29 als Koppelgeometrie auf. Die Außenverzahnung 28 weist fünf in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Einzelzähne 28a, 28b, 28c, 28d, 28e auf. Die Innenverzahnung 29 weist fünf in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Verzahnungssegmente 29a, 29b, 29c, 29d, 29e auf. Jedes Verzahnungssegment 29a, 29b, 29c, 29d, 29e umfasst sieben Zahnlücken, so dass das erste Nockenelement 18 gegenüber dem Drehzapfen in sieben unterschiedlichen Funktionsstellung angeordnet werden kann: In einer Nominalstellung, bei der der entsprechende Einzelzahn 28 in die jeweils mittlere Zahnlücke eingreift, und jeweils drei beiderseits der Nominalstellung befindliche Justagestellungen, bei denen der entsprechende Einzelzahn 28 in eine der außermittigen Zahnlücken eingreift. Die Abstände der Zahnlücken zueinander sind derart beschaffen, dass jede Zahnlücke einem Längenausgleich von 1 mm mit Bezug auf den Zugstab entspricht. Im montierten Zustand stehen die Außenverzahnung 28 und die Innenverzahnung 29 miteinander in Eingriff, so dass der Drehzapfen 23 und das erste Nockenelement 18 drehfest miteinander gekoppelt sind. Der Drehzapfen 23 ist mit einer Schraube 30 am zweiten Nockenelement 19 lagegesichert.
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Zum Einstellen des erfindungsgemäßen Riegelmechanismus 1 ist die Schraube 30 zu lösen. Das erste Nockenelement 18 ist dann vom Kopfabschnitt 25 des Drehzapfens 23 abzuziehen, wobei die Innenverzahnung 29 und die Außenverzahnung 28 außer Eingriff gelangen. Dann wird die relative Ausrichtung von erstem Nockenelement 18 und Drehzapfen 23 entsprechend der durchzuführenden Einstellung oder Nachstellung geändert, das erste Nockenelement 18 in der geänderten Position wieder auf den Kopfabschnitt 25 aufgeschoben, wobei die Außenverzahnung 28 und die Innenverzahnung 29 wieder in Eingriff gelangen und das erste Nockenelement 18 mit der Verschraubung 30 am Drehzapfen 23 lagegesichert.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 101
- Riegelmechanismus
- 2, 102
- Tür
- 3, 103
- Betätigungseinheit, Betätigungseinrichtung
- 4, 104
- Zuggriff
- 5, 105
- Riegeleinheit
- 6, 106
- Riegeleinheit
- 7, 107
- Zugstab, Zug-Druck-Element
- 8, 108
- Nockenelement
- 9, 109
- Riegelelement
- 10
- einstellbare Koppelmechanik
- 11
- Grundplatte
- 12
- Durchgangsöffnung
- 13
- Linearführung
- 14
- Bewegungsrichtung des Riegelelements 9
- 15
- Verschraubung
- 16
- Durchgangsöffnung
- 17
- Einlaufschräge
- 18
- erstes Nockenelement
- 19
- zweites Nockenelement
- 20
- Drehlagerstruktur
- 21
- Durchgangsöffnung, Mitnahme
- 22
- Innenvierkant, Koppelgeometrie
- 23
- Drehzapfen
- 24
- Zapfenabschnitt
- 25
- Kopfabschnitt
- 26
- Außenvierkant, Koppelgeometrie
- 27
- Schraube
- 28
- Außenverzahnung, Koppelgeometrie
- 29
- Innenverzahnung, Koppelgeometrie
- 30
- Schraube
- 31
- Drehlagerstruktur
- 32
- Zapfen, Mitnahme
