DE2162758C2 - Elektromagnetisch betätigbares Schloß für eine schwenkbare Tür, Klappe od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Schloß für eine schwenkbare Tür, Klappe od. dgl. gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Schloß ist aus der US-PS 28 40 405 ebenso wie aus der US-PS 33 12 492 als Kühlschrankverschluß bekannt. Im ersten Fall wird das bewegliche Verriegelungsteil durch einen Tauchkernmagneten, im zweiten durch einen einfachen Elektromagneten in seine Freigabestellung gebracht

Für die Verwendung eines elektrisch auslösbaren Schlosses in Flugzeugen zum Verschluß vor allem der normalerweise an jedem Sitz vorgesehenen Kästen für die Sauerstoffmasken kommt es darauf an, die Freigabe mit einem Geringstmaß an elektrischer Energie herbeiführen zu können, um die zahlreichen Schlösser zugleich auch in einem solchen Notfall auslösen zu können, in dem nur noch eine Notstromversorgung zur Verfügung steht Dennoch soll das betreffende Schloß selbst bei eventuellem Auftreten stoßartiger Beschleunigungskräfte sicher schließen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schloß der vorausgesetzten Gattung zu schaffen, das zur Freigabe der betreffenden formschlüssigen Verriegelung nur eine herabgesetzte Betätigungsenergie für den Elektromagneten erfordert

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Dadurch, daß die zugeführte elektrische Energie im Gegensatz zu den vorgenannten bekannten Ausführungen lediglich zur Kompensation eines permanentmagnetischen Feldes verwendet wird und der magnetische Kreis bei der Einleitung der Entriegelung geschlossen ist, erfordert die Entriegelung nur ein vergleichsweise geringes Maß an elektrischer Energie.

Die Auslösung des elektromagnetisch betätigbaren Schlosses an einer Tür durch Kompensation einer permanentmagnetischen Haltekraft ist zwar aus der US-PS 28 88 290 bereits bekannt. Hiernach aber bildet der Permanentmagnet die Quelle der Schließkraft selbst, während formschlüssig zusammenwirkende Verriegelungsteile fehlen. Demzufolge muß der Permanentmagnet und entsprechend auch das elektromagnetisch aufzubringende Kompensationsfeld verhältnismäßig groß sein. Eine Energieersparnis ist davon nicht zu erwarten.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten für das erfindungsgemäße Schloß an.

So hct die Ausführung nach Anspruch 2 den Vorteil, daß vermittels des elektromagnetisch aufzubringenden Feldes keinerlei Weg des beweglichen Verriegelungsteils zurückzulegen, mithin keine Arbeit nach außen abzugeben ist. Andererseits vermag die Ausbildung nach Anspruch 3 den Freigabevorgang noch im Sinne größerer Sicherheit und/oder Schnelligkeit zu unterstützen. Mit der Ausführung nach Anspruch 4 lassen sich die Zahl der erforderlichen Teile wie auch die Länge des magnetischen Kreises gering halten, mit derjenigen nach Anspruch 5 wird eine unbeabsichtigte Entriegelung selbst bei Auftreten besonders großer Beschleunigungskräfte auf einfache Weise vermieden. Anspruch 6 vermittelt die Möglichkeit, die Freigabe selbst dann noch zu erreichen, wenn einmal die elektrische Stromversorgung gänzlich ausfällt, Anspruch 7 diejenige, die Verriegelung auf einfache Weise herbeizuführen. Anspruch 8 schließlich gibt eine einfache Kontrollmöglichkeit für den jeweiligen Zustand der Verriegelung an.

Nachfolgend wird ein entsprechendes Ausführungsbeispiel anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines gebräuchlichen Flugzeugsessels, dessen Lehne einen durch eine Tür oder Klappe verschließbaren Aufbewahrungsraum für eine Sauerstoffmaske enthält,

F i g. 2 einen vergrößerten vertikalen Schnitt durch den Aufbewahrungsraum mit der Tür und dem elektromagnetisch betätigbaren Schloß und

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2.

Das erfindungsgemäße Schloß eignet siih in hervorragender Weise für die Türen der Aufbewahrungsräume von Sauerstoffmasken in Flugzeugen, die, um für jeden Passagier leicht erreichbar zu sein, z. B. in den Lehnen der Flugzeugsessel angeordnet sind. Diese Türen sind häufigen Stoßkräften ausgesetzt, wie sie durch die Bewegungen der Passagiere verursacht werden. Dazu kommen noch die üblichen Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Zentrifugalkräfte aufgrund der Bewegungen des Flugzeugs selbst Infolge dieser verhältnismäßig großen Kräfte erscheint eine formschlüssige mechanisehe Verriegelung wesentlich im Gegensatz zu einer solchen, bei welcher die Tür lediglich durch magnetische Kräfte geschlossen gehalten wird.

F i g. 1 zeigt einen gebräuchlichen Flugzeugsessel 10 mit einem Sitzteil 12, welches am BoJen 14 des Flugzeugs verankert ist Der Sessel 12 hat eine Lehne 16 mit Kopfstütze 16a. Die Lehne 16 ist mit dem Sitzteil 12 schwenkbar verbunden, um sie in die für den Passagier jeweils bequemste Stellung bringen zu können. Um für den Notfall gerüstet zu sein, befindet sich in der Lehne 16 ein Aufbewahrungsraum in Gestalt eines mit einem elektromagnetisch betätigbaren Schloß 20.(Fig.2} versehenen Kastens 26, der eine Sauerstoffmaske und ggf. weitere für den Notfall bestimmte Geräte enthält. Der Kasten 26 hat zwei vertikale Seitenwände 11 (F i g. 2), eine untere Wand 13, eine Rückwand 15 und eine obere Wand 17, deren Vorderkante einen Pfosten 24 für die Tür 30 bildet. Die Tür 30 ist normalerweise geschlossen, so daß das Innere des Kastens 26 für die Passagiere außer im Notfall unzugänglich ist. Die Tür 30 ist an der unteren Wand 13 angelenkt und kann aus der geschlossenen Stellung der F i g. 1 und 2 in die geöffnete Stellung gebracht werden, die in F i g. 1 gestrichelt erscheint

Gemäß F i g. 2 enthält das Schloß 20 ein erstes Bauteil 22, das an der oberen Wand 17 befestigt ist, und ein zweites Bauteil 28, das innenseitig an der Tür 30 angebracht ist Das Bauteil 22 enthält einen Bügel 32, der vorzugsweise aus einer dünnen Weicheisenplatte oder einer Platte eines anderen magnetisierbaren 4 ή Materials ausgestanzt ist, welches jedoch keinen nennenswerten Remanentmagnetismus aufweist. Der Bügel 32 hat eine Grundplatte 34 (Fig. 3) mit zwei parallelen Schlitten 36, in welche Schrauben 38 oder dergl. eingreifen, um das Bauteil 28 mit der oberen > <> Wand 17 zu verbinden. An gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 34 weist der Bügel 32 zwei im Abstand voneinander angeordnete parallele Lappen 40 auf, deren jeder eine Bohrung zur Aufnahme eines zylindrischen Weicheisenkerns 42 enthält, der durch 5ί eine Spule 44 magnetisierbar ist. Die Spule 44 kann über Leitungen 44a (F i g. 3) mit Strom gespeist werden.

An den Enden der Spule 44 neben den Lappen 40 befinden sich zwei Polschuhe 46, die eine Bohrung zur Aufnahme des Weicheisenkernes 42 aufweisen. Die Polschuhe 46 sind von der Spulenachse radial nach außen gerichtet und werden magnetisiert, wenn die Spule stromdurchflossen ist. Am Ende eines jeden der Polschuhe 46 befindet sich eine Verriegelungsnase 46a mit einer Verriegelungsfläche in der durch die b5 strichpunktierte Linie S-S(F i g. 2) angedeuteten Ebene, welche im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Öffnungsbewegung der Tür!:ante (Pfeil »A«) verläuft.

Zur Erzielung einer formschlussigen Verriegelung wirken die Verriegelungsflächen der Nasen 46a mit einem im Querschnitt etwa quadratischen, stabförmigen Permanentmagneten 48 zusammen, der schwenkbar an der Tür 30 angelenkt ist und in sowie außer Eingriff mit den Verriegelungsnasen 46a gebracht werden kann, wie durch den Pfeil »C«(F i g. 2) angegeben.

Wie in F i g. 3 angedeutet, hat der Permanentmagnet 48 einen Nordpol N und einen Südpol S. Ist die Spule 44 stromlos, so tritt zwischen dem Permanentmagneten 48 und den leicht magnetisierbaren Polschuhen 46 eine Anziehungskraft auf, die genügend groß ist, um den Permanentmagneten 48 mit den Nasen 46a in Eingriff zu halten. Es ist zu beachten, daß die magnetische Anziehung zwischen den vorausgehend beschriebenen Verriegelungsteilen nur dazu dient diese in der Verriegelungsstellung zu halten, während die formschlüssige Verriegelung selbst durch den Eingriff der in der Ebene E-B liegenden Flächen bewirkt wird. Aus diesem Grunde kann das Schloß 20 weitaus größeren Aufreißkräften widerstehen als dies möglich wäre, wenn die Tür nur durch magnetische Kräfte geschlossen gehalten würde.

Die Leitungen 44a der Spule 44 sind vorzugsweise mit Kennfarben versehen, um die richtige Polarität zu gewährleisten, so daß die Polschuhe 46 bei Erregung der Spule eine Polarität erhalten, durch welche die zwischen den Polschuhen und dem Permanentmagneten 48 normalerweise wirksame magnetische Anziehungskraft aufgehoben wird. In Fig.3 sind die Enden der Polschuhe mit 46n bzw. 46s bezeichnet, um ihre Polarität bei stromdurchflossener Spule 44 anzudeuten.

Das Bauteil 28 enthält einen Lagerbock mit einer Grundplatte 52 (Fig.3), welche mit Hilfe von Schrauben 54 oder dergl. an der Innenseite der Tür 30 befestigt ist. Der Lagerbock hat zwei nach oben gerichtete Lappen 56 mit Bohrungen, in denen ein Stift 58 angeordnet ist. Dieser bildet die Achse für einen Verriegelungsarm 60, an dessen Ende innerhalb einer Aussparung der stabförmige Permanentmagnet 48 befestigt ist. Der Verriegelungsarm 60 ist um den Stift 58 schwenkbar. Eine Feder 62 (F i g. 3), die den Stift 58 in mehreren Windungen umgibt, sucht den Verriegelungsarm 60 im Uhrzeigersinn nach F i g. 2 aus der Verriegelungsstellung (ausgezogene Linien) in die Freigabestellung (gestrichelte Linien) zu bringen.

Wenn die Spule 44 Strom erhält und auf diese Weise die Anziehungskraft des Permanentmagneten 48 überwunden wird, verschwenkt die Feder 62 den Verriegelungsarm 60 im Uhrzeigersinn in die Entriegelungsstellung. In dieser Stellung bleibt der Arm, bis eine neue Verriegelung erfolgt, wie weiter unten beschrieben.

Ist der Stromfluß durch die Spule 44 ftark genug, so vermag das magnetische Feld der Spule dasjenige der Verriegelungsstange überzukompensieren, so daß es zwischen Verriegelungsstange und Polschuhen 46 zu einer die Feder 62 unterstützenden Abstoßung kommt. Damit wird die Entriegelung um so sicherer eingeleitet. Im übrigen liegt die Ebene B-B der ineinander eingreifenden Verriegelungsflächen der Verriegelungsnasen 46a einerseits und des Permanentmagneten 48 andererseits nicht nur im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Öffnungsbewegung der Tür 30 (Pfeil »A«), sondern auch im wesentlichen senkrecht zu einem durch die Schwenkachse des Stiftes 58 gelegten Radius.

Der Verriegelungsarm 60 trägt einen gekrümmten Finger 64 (Fig. 2). der in der Freigabestellung des Armes durch ein Fenster 30a hindurchragt (gestrichelte

Stellung der Fig.2) oder zumindest (bei kürzerer Ausbildung des Fingers) darin sichtbar wird. Damit gibt der Finger 64 eine sichtbare Anzeige des entriegelten Zustandes, auch wenn die Tür 30 selbst geschlossen bleibt. Im übrigen dient der Finger 64 auch dazu, den Permanentmagneten 48 in die Verriegelungsstellung zurückzuführen. Zu diesem Zweck kann bei geschlossener Tür ein Stift, Bleistift, Schraubenzieher oder dergl. in das Fenster 30a eingeführt werden. Mit dem eingeführten Stift drückt man gegen das Ende des Fingers 64 und verschwenkt hierdurch den Verriegelungsarm 60 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig.2, d.h. entgegen der Kraft der Feder 62 in die Verriegelungsstellung, in welcher der Permanentmagnet 48 durch die Verriegelungsnasen 46a gehalten wird. In dieser Stellung überwindet die zwischen den Bauteilen 22 und 28 wirksame magnetische Anziehungskraft die Kraft der Feder 62, so daß die Teile in der Verriegelungsstellung festgehalten werden.

Fällt einmal die Stromversorgung aus, so kann ein Stift oder ähnliches Werkzeug in ein zweites Fenster, 306 (Fig.2), der Tür 30 eingeführt und gegen einen zweiten Finger, 66, gedrückt werden, der mit dem Verriegelungsarm 60 verbunden ist und sich in entgegengesetzter Richtung zu dem Finger 64 erstreckt.

Durch den Druck des Werkzeugs gegen den Finger 6( kann der Verriegelurtgsarm 60 im Uhrzeigersini (F i g. 2) verschwenkt und der Permanentmagnet 48 vor den Polschuhen 46 abgehoben werden, bis dit magnetische Anziehung zwischen den Verriegelungstei len nicht mehr der Kraft der Feder 62 widersteht.

Das von dem Permanentmagneten 48 und derr Verriegelungsarm 60 gebildete schwenkbare Bauteil 2i ist in bezug auf die Achse des Stiftes 58 derari ausbalanciert, daß die Summe der Drehmomente dei verschiedenen Teile einschl. des Verriegelungsarmes 60 der Finger 64 und 66 und des Permanentmagneten 4f um die Achse des Stiftes 58 gleich null ist. Infolgedesser können Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte ir beiden vertikalen Richtungen wie auch nach vorne oder hinten keine Verschwenkung des Verriegeiungsarrnes 60 bewirken, die eine Entriegelung zur Folge hätte.

Von den beiden Verriegelungsteilen ist, wie gesagt eines fest und das andere schwenkbar angeordnet. Bei dem dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist der Permanentmagnet Bestandteil des schwenkbaren Verriegelungsteils. Es versteht sich jedoch, daß die Anordnung auch umgekehrt sein kann. Sodann kann der Permanentmagnet auch mehrteilig sein oder einen anderen als den dargestellten quadratischen Querschnitt aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigbares Schloß für eine schwenkbare Tür, Klappe od. dgl, bei dem zwei formschlüssig zusammenwirkende Verriegelungstei-Ie, von denen eines feststehend angeordnet ist, durch Einwirkung eines Elektromagneten zur Freigabe der Verriegelung außer Eingriff zu bringen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (28) mit einem an ihm angeordneten Permanentma- ic gneten (48) vorgesehen ist, der die Verriegelungsteile (46; 48, 60) in dem formschlüssiger. Eingriff hält und mit einem den Elektromagneten (Spule 44) enthaltenden zweiten Bauteil (22) zusammenwirkt derart, daß der Elektromagnet bei Erregung die permanentmagnetische Haltekraft kompensiert

2. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verriegeltungsteil (48, 60) eine Falle aufweist, deren Feder (62) bestrebt ist, die beiden Verriegelungsteile (46; 48, 60) außer Eingriff zu bringen.

3. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftlinienfeld des Elektromagneten (Spule 44) stark 2s genug ist, das in seinem Kreis induzierte Kraftlinienfeld des Permanentmagneten (48) überzukompensieren, um dadurch zwischen den beiden Verriegelungsteilen (46; 48,60) eine Abstoßung herbeizuführen.

4. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Verriegelungsteile (46; 48, 60) aus Polschuhen (46) des Elektromagneten (Spule 44) und das andere im wesentlichen aus dem Permanentmagneten (48) selbst besteht.

5. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verriegelungsteil (48, 60) schwenkbar gelagert und in bezug auf seine Schwenkachse (Stift 58) ausbalanciert ist.

6. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verriegelungsteil (48, 60) durch ein Fenster {30b) der Tür, Klappe od. dgl. (30) hindurch mittels eines Werkzeugs, wie z. B. eines Stiftes, in die Freigabestellung führbar ist.

7. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verriegelungsteil (48, 60) durch ein Fenster (3OaJ der Tür, Klappe od. dgl. (30) hindurch mittels eines Werkzeugs, wie z. B. eines Stiftes, in seine Verriegelungsstellung führbar ist.

8. Elektromagnetisch betätigbares Schloß nach einem der Ansprüche 1 — 7, gekennzeichnet durch ein in der Tür, Klappe od. dgl. (30) vorgesehenes Fenster (30a), durch welches die jeweilige Stellung des beweglichen Verriegelungsteils (48, 60) erkennbar ist.