锁定装置的制作方法

锁定装置
1.本发明涉及一种用于闭合元件(尤其是门)的锁定装置，其具有可在锁定位置和解锁位置之间围绕激活轴来回旋转的锁定元件。
2.这种类型的锁定装置被广泛应用于各种领域，可用于所有可能的例如，用于门、窗或舱口的闭合元件。相应的闭合元件可用于关闭例如机房、风力涡轮机、银行房间、步入式壁橱、金库或服务器机房的特定区域，并保护它们免受未经授权的访问。
3.为此，闭合元件可以在关闭位置和打开位置之间来回运动，其中在打开位置允许进入相应的区域，在关闭位置则禁止进入。
4.为了将闭合元件锁定在闭合位置，使其不能被打开，闭合元件通常有一个或多个可替代的锁定装置。这些锁定装置通常具有锁定元件，可以围绕激活轴在锁定位置和解锁位置之间来回旋转。在锁定位置，锁定元件例如以安全带锁闩(sash lock latch)的方式，在闭合元件的固定框架后面或里面接合，从而将闭合元件相对于固定框架固定。如果是门，锁定元件例如在门框后面或里面接合。
5.尽管这种锁定装置在过去绝对证明了其价值，但在许多情况下，不可能轻易地将锁定元件从锁定位置旋转回解锁位置。这是因为，例如，通常提供的以锁的形式的固定装置需要先解锁，以便相应地运动锁定元件。
6.因此，如果只能从闭合元件的外侧而不能从内侧接触这些锁，就会出现问题。例如，如果有人被意外地锁在房间里，而锁定元件不能再围绕激活轴从锁定位置旋转到解锁位置，那么这个人就不能再在无人帮助的情况下离开房间，而是要依靠外侧的帮助。有时，如果该人没有得到任何适当的帮助，甚至会对生命和肢体产生危险。
7.从这一背景出发，本发明的目的是提供一种锁定装置，通过这种装置可以减少这种危险。
8.本发明的目的是通过一种具有权利要求1中所限定的特征的锁定装置来实现。有利的发展可以从从属权利要求中得到。
9.由于在设计中，为了紧急解锁的目的，锁定元件可以围绕紧急解锁轴从锁定位置枢转到紧急解锁位置，并且紧急解锁轴和激活轴彼此成角度布置，其优点是，即使在不可能围绕激活轴旋转运动时，锁定元件也可以通过围绕紧急解锁轴的运动枢转到闭合元件可以被打开的位置。成角度的布置具有：通过对闭合元件施加力，尤其是压缩力，可以将锁定元件自动转移到紧急解锁位置的优点。因此，没有必要主动地将锁定元件枢转到紧急解锁位置，相反，闭合元件例如在紧急情况下可以直观地打开。
10.关于角度布置，已经证明如果紧急解锁轴和激活轴围成45至135度的角度，优选为70至110度，尤其优选为80至100度，非常尤其优选为85至105度，尤其是90度的角度，是有利的。角度越接近90度，将锁定元件转移到可以打开闭合元件的紧急解锁位置就越简单。如果激活轴和紧急解锁轴相互垂直，则锁定元件可以因此以最简单的方式转移到紧急解锁位置。激活轴和紧急解锁轴可以相交，但它们也可以布置成相对于彼此倾斜。即使当它们被布置成相对于彼此倾斜时，也可以限定上述角度。在每种情况下，相关的是当轴平行运动时的交叉角。
11.关于锁定元件的激活，已经证明如果锁定元件可以通过激活元件围绕激活轴旋转是有利。锁定元件可以通过激活元件在锁定位置和解锁位置之间以简单的方式尤其是手动地来回运动。激活元件可以布置在闭合元件的外侧，并被配置成例如杠杆、卡扣或旋钮。激活元件可以与锁定元件旋转耦合。这使得激活元件的旋转运动有可能导致锁定元件的相应旋转运动。通常，锁定元件必须从锁定位置枢转90度，直到达到解锁位置。在相应的直接旋转耦合的情况下，激活元件也必须相应地以相同的角度范围运动。然而，其他角度范围也是可能的。
12.此外，如果锁定装置具有紧急激活元件，这进一步被证明是有利的。后者可以与处于激活位置的锁定元件耦合，以便锁定元件可以通过紧急激活元件围绕激活轴在锁定位置和解锁位置之间来回旋转。紧急激活元件可以布置在闭合元件位于激活元件对面的一侧。紧急激活元件尤其是布置在闭合元件的内侧。紧急激活元件可以有配置成例如杠杆、卡扣或旋钮的操作区域，通过该区域可以手动运动紧急激活元件。如果不阻止锁定元件围绕激活轴的旋转，则可以通过紧急激活以与激活元件的激活非常相似的方式来旋转锁定元件。紧急激活元件可以在激活位置与锁定元件耦合，尤其是与激活元件耦合。当激活元件或紧急激活元件围绕激活轴旋转时，相应的其他元件也可以围绕激活轴共同旋转。如果阻止锁定元件围绕激活轴的运动，则紧急激活元件和激活元件围绕激活轴的运动也被阻止。
13.此外，如果紧急激活元件在激活位置与锁定元件耦合，使后者不能相对于紧急激活元件运动，则证明是有利的。这些元件尤其是以这样的方式耦合，使得紧急激活元件阻止锁定元件围绕紧急解锁轴从锁定位置进入紧急解锁位置。通过紧急解锁选项，可以在危险情况下打开闭合元件。然而，这个选项不应该被误用于闭合元件的正常打开，因为否则无法确保闭合元件可以被安全地锁定，并且可以防止未经授权的打开。如果紧急激活元件位于激活位置，则只有当锁定元件被转移到解锁位置时，闭合元件才能被打开。由于紧急解锁元件只能有利地从闭合元件的内侧接触和激活，因此不可能从外侧超控(override)紧急激活元件和锁定元件的耦合，以便围绕紧急解锁轴枢转锁定元件并打开闭合元件。
14.为了能够打开闭合元件，尤其是在紧急情况下，可以将紧急激活元件转移到释放位置，在该位置上，锁定元件可以相对于紧急激活元件运动。在释放位置，紧急激活元件和锁定元件之间的耦合可以超控，从而使锁定元件可以围绕紧急解锁轴枢转。从结构上看，紧急激活元件可以围绕紧急激活轴枢转到释放位置，且紧急激活轴可以平行于紧急解锁轴布置。紧急激活元件可以因此承担双重功能。在激活位置，它可以围绕激活轴旋转锁定元件，以达到正常解锁所述锁定元件的目的，并且在释放位置，它可以确保锁定元件可以运动到紧急解锁位置。
15.在这方面，如果紧急激活元件在激活位置与锁定元件耦合，而在释放位置不与锁定元件耦合，则证明是有利的。在释放位置，锁定元件可以相对于紧急激活元件自由和独立地运动。
16.为了使闭合元件的打开尽可能直观，可以将紧急激活元件从激活位置压到释放位置。通过对紧急激活元件施加相应的压缩力，后者可以首先运动到释放位置，然后通过继续施加压缩力，一步打开闭合元件。释放后继续施加的压力确保了锁定元件通过闭合元件的运动而枢转到紧急解锁位置。
17.此外，如果只有当紧急激活元件位于释放位置时，锁定元件才能围绕紧急解锁轴
从锁定位置枢转到紧急解锁位置，则证明是有利的。如果紧急激活元件位于激活位置，则会阻止锁定元件的相应运动。
18.从结构上看，进一步证明，如果紧急激活元件具有用于阻断锁定元件围绕紧急解锁轴从锁定位置进入紧急解锁位置的运动的阻挡轮廓(blocking contour)，则证明是有利的。紧急激活元件可以通过阻挡轮廓与锁定元件相互作用，防止锁定元件运动。相对于紧急激活轴，紧急激活元件可以以摇杆的方式进行配置。阻挡轮廓可以布置在摇杆的一侧，且在另一个摇杆的一侧提供用于手动运动紧急激活元件的处理区域。
19.此外，如果阻挡轮廓具有止动面和滑动面，则更为有利。在激活位置，止动面可以位于锁定元件的运动路径中，在释放位置，滑动面可以在锁定元件围绕紧急解锁轴运动时起到引导作用。在释放位置，止动面可以位于锁定元件的枢转路径中，使得止动面阻止锁定元件的运动。因此，止动面可以作为棘轮发挥作用。如果紧急激活元件被转移到释放位置，止动面就会移出锁定元件的运动路径，从而允许锁定元件运动到紧急解锁位置。在这个运动过程中，锁定元件的一部分，尤其是锁定齿，在锁定元件的滑动面上滑动。因此，滑动面可以作为锁定元件运动的导向，防止锁定元件卡住，并确保闭合元件的可靠紧急打开。滑动面可以被配置成圆形路径。圆形路径的中心点可以在释放位置与紧急解锁轴重合。滑动面可以具有一个或两个侧壁，以确保锁定元件的横向引导。
20.此外，如果阻挡轮廓具有叉形设计，则证明在结构上是有利的。锁定轮廓尤其可以设计成双叉(two-pronged fork)的方式，这样可以使力均匀分布。因此，锁定轮廓在每种情况下都可以包括两个止动面和两个滑动面。
21.关于锁定元件，如果其具有至少一个锁定齿的锁定轮廓，以便与紧急激活元件相互作用，则证明是有利的。锁定轮廓可以被配置成与紧急激活元件的阻挡轮廓相对应，从而实现锁定元件的可靠锁定和释放。锁定轮廓同样可以具有叉形设计，尤其是以双叉的方式设计。因此也可以提供两个与两个止动面相对应的锁定齿。如果紧急激活元件被枢转到释放位置，锁定齿就会在阻挡轮廓的滑动面上滑动。此外，锁定元件还可以具有锁闩，通过锁闩，锁定元件可以连接在闭合元件的框架后面或里面，以便相对于框架固定闭合元件。
22.如果紧急激活元件和锁定元件与轴承元件可枢转地连接，则进一步证明是有利的。因此，轴承元件可以确保紧急激活元件和锁定元件之间的连接，从而使紧急激活元件围绕激活轴的旋转运动引起锁定元件的相应旋转运动。紧急解锁轴和紧急激活轴都可以通过轴承元件延伸。轴承元件在每种情况下都具有孔来容纳轴承螺栓，该轴承螺栓可以作为紧急激活元件和锁定元件的枢转轴。每个孔可以分别布置在轴承元件的一端。
23.紧急激活元件的阻挡轮廓和锁定元件的锁定轮廓可以布置在轴承元件的不同侧面，并围绕轴承元件的各自端部接合。因此，将阻挡轮廓和锁定轮廓设计为双叉的好处是，一个叉齿布置在轴承元件的一侧，另一个叉齿布置在其另一侧，这使得力的分布均匀。轴承元件还可以具有止动装置，尤其是止动销，它可以与锁定元件相互作用，从而限制锁定元件尤其是在锁定位置的方向上的运动。这样就可以尽可能精确地确定锁定元件的位置。
24.此外，如果轴承元件通过连接元件与激活元件旋转耦合，则是有利的。这使得锁定元件可以通过激活元件在锁定和解锁位置之间简单地旋转。连接元件可以采取异形钢棒(profiledbar)的形式，尤其是方形杆，并且轴承元件可以具有相应形状的孔，连接元件被容纳在其中。由于是异形的，因此是非圆形的设计，因此激活元件和轴承元件可以相互正向
旋转耦合。连接元件可以延伸穿过闭合元件，从而将布置在外侧的激活元件与布置在闭合元件另一侧的元件连接。激活轴可以尤其通过连接元件的中心延伸，并且因此也可以通过轴承元件的中心延伸。紧急激活元件和锁定元件和/或紧急激活轴和紧急解锁轴可以相对于激活轴布置在轴承元件的相对侧。
25.在闭合元件中，可以为连接元件的轴承提供轴承座，轴承座可以不旋转地安装在闭合元件中。为此，轴承座可以具有非圆形的轮廓。轴承座可以具有圆柱形的轴承孔，连接元件可以在其中围绕激活轴旋转。
26.如果紧急激活元件通过弹簧元件被预紧到激活位置，则进一步证明是有利的。通过预紧，紧急激活元件可以被保持在激活位置，从而可靠地锁定闭合元件。弹簧元件可以相对于轴承元件预紧紧急激活元件。轴承元件可以具有例如支承弹簧元件的轴承舌。相应的弹簧元件可以被配置成螺旋压缩弹簧。
27.此外，如果锁定元件通过弹簧元件进行预紧，则证明是有利的。该弹簧元件可以在锁定位置的方向上预紧锁定元件。该弹簧元件确保锁定元件被牢固地固定在锁定位置上。如果紧急激活元件被转移到释放位置，锁定元件必须在弹簧的作用下逆向运动，以打开闭合元件。因此，这个力也必须由人施加在紧急激活元件上或直接施加在闭合元件上。弹簧元件可以相对于轴承元件进行支撑。弹簧元件可以被配置成扭转弹簧。
28.另外，也有可能是相应的弹簧元件在紧急解锁位置的方向上预紧锁定元件。在这种情况下，如果紧急激活元件被移到释放位置，并且可以打开闭合元件，则锁定元件就会自动扣入紧急解锁位置。
29.为了保护闭合元件在锁定位置不被擅自打开，如果激活元件可以通过固定装置固定，则证明是有利的。该固定装置可以阻止激活元件围绕激活轴的旋转运动。因为激活元件与轴承元件旋转耦合，从而也与紧急激活元件和锁定元件旋转耦合，所以锁定元件也可以相应地不再围绕激活轴旋转。在该位置，闭合元件因此被可靠地锁定。只有当紧急激活元件被转移到释放位置，然后锁定元件被转移到紧急解锁位置时，才能在激活元件被固定后打开闭合元件。固定装置可以配置成锁，尤其是挂锁。激活元件可以通过固定装置相对于闭合元件固定，使得其不能相对于闭合元件旋转。
30.关于锁定装置使用的关于闭合元件或门的内侧和外侧的术语应理解为示例。本发明也可以以类似的方式反向应用。因此，激活元件也可以布置在内侧，而轴承元件、锁定元件和紧急激活元件也可以布置在闭合元件的外侧。
31.此外，关于开头提到的目的，提出了一种尤其是门的闭合元件，它具有上述类型的锁定装置。上述关于锁定装置的优点由此产生。
32.如果激活轴垂直延伸穿过闭合元件，则证明对元件的布置是有利的。对于门，这与门板的法线方向相对应。紧急解锁轴和紧急激活轴可以与闭合元件或门板平行运行。
33.本发明的目的还在于提供一种用于锁定装置紧急解锁的相应方法。
34.该目的是通过具有权利要求15的特征的方法实现的，根据该方法，锁定装置具有锁定元件，它可以围绕激活轴在锁定位置和解锁位置之间来回旋转，其中锁定元件围绕紧急解锁轴从锁定位置枢转到紧急解锁位置，以达到紧急解锁的目的，其中紧急解锁轴和激活轴彼此成角度布置。如果锁定元件围绕紧急解锁轴枢转，则也允许解锁，并且在无法进行正常解锁运动，即围绕激活轴旋转运动时，可以打开闭合元件。
35.如果锁定装置以上述方式配置，则是有利的。由此产生关于锁定装置所描述的优点。
36.下面借助于示范性的实施例来描述本发明的进一步优点和发展。在附图中：
37.图1示出了锁定装置的透视侧视图；
38.图2示出了根据图1的锁定装置的后视图；
39.图3示出了锁定装置的简化爆炸图；
40.图4示出了布置在门上的锁定装置的俯视图；
41.图5是根据图4没有门的俯视图。
42.附图中所示的锁定装置10可用于锁定门20。图1中示出了锁定装置10的锁定状态。这可以从锁定元件3的位置看出来，下面也将结合图4进一步说明。在图示的位置，门20相对于门20的固定框架21是固定的，使得门20不能被打开。
43.为了打开门20，必须首先将锁定元件3从图示的锁定位置转移到解锁位置。为此，布置在门20外面的激活元件4围绕激活轴b旋转。激活元件4与锁定元件3旋转耦合，使得锁定元件3也相应地围绕激活轴b旋转。在图示的示例性实施例中，有必要将激动元件4旋转约90度，直到锁定元件3被旋转到足以使其不再与门框21后面接合，门20可以被打开为止。
44.为了以同样的方式从门20的内侧运动锁定元件3，在门20的内侧设置了紧急激活元件1，其功能与激活元件4完全相同。紧急激活元件1也与锁定元件3耦合，使得紧急激活元件1围绕激活轴b的旋转运动导致锁定元件3也相应地运动。然而，紧急激活元件1在这里通过连接元件9不仅与锁定元件3耦合，而且与还激活元件4耦合，该连接元件9如图3所示，被配置为方形销。在围绕激活轴b旋转运动的情况下，紧急激活元件1和激活元件4以及锁定元件3因此同时运动。
45.为了能够可靠地固定门20以防止未经授权的打开，在外侧提供了配置为挂锁的固定装置5。该固定装置5可以阻止激活元件4相对于门20运动或围绕激活轴b旋转。这是因为激活元件4通过固定装置5相对于轴承挡板2.2正向固定。如图3的分解图所示，轴承挡板2.2与轴承座2.1不可旋转地连接。轴承座2.1凭借其非圆形的外侧轮廓不可旋转地安置在门20中，使得激活元件4也通过固定装置5相对于门20固定。
46.为了通过激活元件4打开门20，并将锁定元件3枢转到解锁位置，必须首先移除固定装置5并转移到激活元件4可以旋转的位置。由于固定装置5只能从门20的外侧取下并转移到相应的位置，因此无法再通过从内侧旋转紧急激活元件1来打开门20。
47.尽管如此，为了能够在锁定元件3围绕激活轴b的旋转被固定装置5阻止时仍然能够打开门20，提供了紧急解锁机构，该机构可以从门20的内侧操作。为此，可以在门20的方向上按下紧急激活元件1，即围绕垂直于激活轴b的紧急激活轴e进行枢转。该运动释放锁定元件3，并允许其绕垂直于激活轴b并平行于紧急激活轴e的紧急解锁轴n运动。现在将借助图3更详细地描述紧急激活元件1和锁定元件3之间的结构和相互作用，然后借助图4和图5更详细地介绍这些元件的运动。
48.如图3所示，紧急激活元件1和锁定元件3都安装在共同的轴承元件8上。此外，可以看到，紧急激活轴e、紧急解锁轴n以及激活轴b都穿过轴承元件8。当锁定元件3通过激活元件4被激活时，延伸穿过门20和穿过轴承座2.1的连接元件9相应地共同旋转。连接元件9通过轴承元件8上的方形套筒与轴承元件8旋转耦合，使得当激活元件4旋转时，轴承元件8也
相应地共同旋转。
49.用于连接元件9的套筒的左右两侧提供了孔，该孔使得轴承元件8能够枢转连接到紧急激活元件1和锁定元件3，并在轴承元件的每一侧旋转90度。
50.在图1以及图4和图5所示的位置，锁定元件3最初不能围绕紧急锁定轴n枢转，因为紧急激活元件1阻止了相应的枢转运动。参照图4可以看出，紧急激活元件1具有带有止动面6.1的阻挡轮廓6，该止动面6.1被布置在锁定元件3的相应运动路径中，因此阻止了围绕紧急解锁轴n的枢转运动。锁定元件3具有相应配置的锁定轮廓7，该锁定轮廓具有锁定齿7.1，该锁定齿7.1在所示位置中贴靠在止动面6.1上。在该位置，紧急激活元件1因此与锁定元件3耦合，并且只要固定装置5不阻止相应的运动，锁定元件3就可以通过紧急激活元件1围绕激活轴b枢转，但不能围绕紧急解锁轴n枢转。
51.然而，现在为了使锁定元件3围绕紧急解锁轴n枢转，必须首先将止动面6.1从锁定元件3的运动路径上枢转出来。图5示出了紧急激活情况下的相应运动。通过对紧急激活元件1施加压缩力，后者围绕紧急激活轴e旋转到释放位置，从而使止动面6.1从锁定元件3的运动路径上枢转出来。由于止动面6.1不再被布置在锁定元件3或锁定齿7.1的运动路径中，锁定元件3可以围绕紧急解锁轴n从锁定位置枢转到紧急解锁位置。
52.同样，从图4和图5中可以看出，在俯视图中，阻挡轮廓6也具有弯曲的轮廓。这是滑动面6.2，可以在图3中最佳地看出其精确设计。滑动面6.2在紧急解锁元件1的释放位置作为锁定元件3或锁定齿7.1的导向，从而确保锁定元件3围绕紧急解锁轴n运动时的导向运动。
53.如图4所示，门20可以向外打开。在紧急解锁期间，即当紧急解锁元件1首次从激活位置转到释放位置时，向紧急激活元件1施加压缩力。由于该压缩力的方向与打开门20所需的力的方向相同，只需要继续在门20或紧急解锁元件1上施加相应的力即可打开门20。在相应的运动中，锁定元件3或锁定元件3的锁闩3.1随后被压在固定的门框21上。由于锁定元件3围绕紧急解锁轴n的运动被激活，门20的进一步运动相应地导致锁定元件3围绕紧急解锁轴n枢转，并且无论激活元件4是否被固定装置5所固定，都不会阻止门20的打开。
54.如图3所示，紧急激活元件1和锁定元件3都是通过弹簧元件预紧的。紧急激活元件1通过压缩弹簧1.1被预紧到激活位置，以便在紧急解锁的情况下必须克服压缩弹簧1.1的力。锁定元件3通过扭转弹簧3.2在锁定位置的方向上被预紧。然而，扭转弹簧3.2也同样可以在紧急解锁位置的方向上预紧锁定元件3。在这种情况下，一旦紧急激活元件1被运动到释放位置，并且止动面6.1在锁定元件3的运动路径枢转出来，锁定元件3就会自动弹到紧急解锁位置。
55.此外，如图3所示，阻挡轮廓6和锁定轮廓7都是以双叉的方式配置的，以便在紧急解锁的情况下，其中一个叉齿在轴承元件8的一侧运动，相应的另一个叉齿在轴承元件8的另一侧运动。此外，如图3所示，在每种情况下都在轴承元件8的相对两侧还提供了两个滑动面6.2、两个止动面6.1和两个锁定齿7.1。
56.参考标记列表：
57.1紧急激活元件
58.1.1压缩弹簧
59.2.1轴承座
60.2.2轴承挡板
61.3锁定元件
62.3.1锁闩
63.3.2扭转弹簧
64.4激活元件
65.5固定装置
66.6阻挡轮廓
67.6.1止动面
68.6.2滑动面
69.7锁定轮廓
70.7.1锁定齿
71.8轴承元件
72.9连接元件
73.10锁定装置
74.20门
75.21门框
76.b激活轴
77.e紧急激活轴
78.n紧急解锁轴