AT514539A1 - Sicherheitseinrichtung für Verriegelungseinrichtungen - Google Patents

Abstract

Bei einer Sicherheitseinrichtung für Verriegelungseinrichtungen, insbesondere Schließzylinder mit einer Drehhandhabe (1), insbesondere Drehknauf, und einem mit der Drehhandhabe mittels einer drehfesten Verbindung verbundenen drehbeweglichen Element (3), ist die Handhabe (1) und das drehbewegliche Element (3) im Ruhezustand gemeinsam frei drehbar und im Öffnungs- bzw. Schließzustand mit einem Verriegelungsglied (7) des Schließzylinders kuppelbar. Zwischen der Drehhandhabe (1) und dem drehbeweglichen Element (3) ist eine Kupplung anordenbar, welche bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl der Drehhandhabe (1) die drehfeste Verbindung zwischen der Drehhandhabe (1) und dem drehbeweglichen Element (3) unterbricht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtungfür Verrriegelungseinrichtungen, insbesondereSchließzylinder mit einer Drehhandhabe, insbesondereDrehknauf, und einem mit der Drehhandhabe mittels einerdrehfesten Verbindung verbundenen drehbeweglichen Element,wobei die Drehhandhabe und das drehbewegliche Element imRuhezustand gemeinsam frei drehbar und im Öffnungs- bzw.Schließzustand mit einem Verriegelungsglied desSchließzylinders kuppelbar sind.

Die Erfindung betrifft weiters eine mit einer solchenSicherheitseinrichtung ausgestattete

Verriegelungseinrichtung, insbesondere Schließzylinder,umfassend ein Verriegelungsglied, eine Drehhandhabe,insbesondere Drehknauf, und ein drehbewegliches Element,das mit der Drehhandhabe mittels einer drehfestenVerbindung verbunden ist, wobei die Drehhandhabe und dasdrehbewegliche Element im Ruhezustand gemeinsam freidrehbar und im Öffnungs- bzw. Schließzustand mit demVerriegelung.sglied kuppelbar sind.

Elektronische Verriegelungssysteme bestehen aus einemelektronischen Identifikationsmedium in Form vonSpeicherkarten oder dgl., die einen elektronischenSchlüssel gespeichert haben, und einerZutrittskontrollvorrichtung, wie z.B. einemSchließzylinder, mit einer elektromechanischen Betätigung.Nach dem Lesen des elektronischen Schlüssels wird dieDrehbewegung einer Handhabe, wie z.B. eines Knaufes oderGriffes über eine entsprechende Kupplung mit einem weiterendrehbar gelagerten Teil drehfest gekuppelt, welcher in derFolge einen Riegel betätigen kann. In diesem Zusammenhangsind elektronische Sicherheitssysteme bekannt geworden, welche als DoppelknaufZylinder ausgebildet sind, wobei aneiner Seite der zu öffnenden Tür Elemente einerErkennungslogik, und insbesondere Antennen oder dgl.,angeordnet sind, wohingegen die Kupplung der Drehbewegungdieses außen liegenden drehbaren Teils nach Erkennen deskorrekten Schlüssels über eine Elektronik zumeist aufelektrischem Weg durch Einkuppeln eines Kuppelgliedsvorgenommen wird. Bei derartigen Einrichtungen ist ohneeine derartige Kupplung die außen liegende Handhabe freidrehbar. Diese frei drehbare Handhabe ist über eine Wellemit der gegenüberliegenden Seite der Türe oder des Fenstersverbunden, an welcher die Kupplung mit dem Betätigungsglieddes Schlosses vorgenommen wird. Die Welle wird hierbei mitrelativ geringem Spiel durch den Schließzylinderhindurchgeführt, wobei die freie Drehbarkeit beigleichzeitig relativ geringem Spiel ohne die Gefahr einesKlemmens und ohne die Gefahr einer unbeabsichtigtenKupplung gewährleistet sein muss. Eine mögliche Ausbildungist beispielsweise der DE 19851308 Al zu entnehmen, beiwelcher der Schließzylinder beidseitig mit Drehknäufenversehen ist, von denen der türinnenseitige Drehknauf eineZutrittskontrollelektronik aufweist. In Abhängigkeit vonder Identifikation eines Identmediums wird eineZutrittsberechtigung festgestellt, wobei eine Kupplungelektromagnetisch derart betätigt wird, dass vomtüraußenseitigen Drehknauf aus ein Schließbart bewegtwerden kann.

Bedingt durch die geringen Toleranzen bei der Fertigungderartiger Sicherheitseinrichtungen hat sich aber nungezeigt, dass eine mögliche missbräuchliche Manipulationdadurch geschaffen wird, dass an die frei drehbare Handhabeein entsprechendes Antriebsaggregat, beispielsweise ein elektrischer Motor oder Federwerksmotor, angeschlossenwird, welches die Handhabe in rasche Rotation versetzt. Beieiner derartigen raschen Rotation wird eine entsprechendeReibungswärme im Inneren des Schlosses generiert, welchebei Ausdehnung der üblicher Weise frei durchdrehenden Wellezu einem Verreiben oder aber einem unbeabsichtigten Kuppelneiner Außenwelle mit einer Innenwelle führen kann, sodassauf diese Weise trotz fehlender elektronischer Freigabe derKupplung auf mechanischem Weg eine durch thermischeAusdehnung oder Verreiben erzielte Kupplung zwischen derüblicher Weise frei drehbaren Handhabe und dem Sperrbartentsteht, wodurch das Schloss betätigt werden kann. Einederartige Fehlbedienung bzw. Sabotagebedienung setztallerdings voraus, dass die frei drehbare Handhabe übereine Mindestzeit auf eine entsprechende Mindestdrehzahlgebracht werden kann, welche zu einer thermischenAusdehnung bzw. zum Verreiben führen kann.

Um eine derartige Sabotage- bzw. Fehlbedienungauszuschließen und gleichzeitig zu gewährleisten, dass diefrei drehbare Handhabe nur mit einer relativ geringenDrehgeschwindigkeit frei drehbar bleibt und in anderenFällen einem Verreiben oder Verklemmen entgegenwirkt, istin der WO 2007/095652 Al bereits eineSicherheitseinrichtung der eingangs genannten Artvorgeschlagen worden, bei der mit der Handhabe wenigstensein radial geführt verlagerbares Fliehgewicht gekuppeltist, welches ab einer definierten Anzahl von Umdrehungender Handhabe in einer Zeiteinheit mit einem ortsfesten Teildes Schlosses in Eingriff gelangt und die weitereDrehbewegung blockiert. Durch die Fliehkraftsperre wirdgewährleistet, dass bei zu hoher Drehzahl der freidrehbaren Handhabe unmittelbar eine Blockade erfolgt.

Bei einer Sicherheitsvorrichtung des in der WO 2007/095652Al beschriebenen Typs kann die korrekte Funktionsweisejedoch insbesondere in jenen Fällen nicht mit Sicherheitgarantiert werden, in denen auf die Handhabe ein besondershohes Drehmoment aufgebracht wird. Es besteht hierbeinämlich die Gefahr, dass die auf Grund der Fliehkraftverlagerbaren Elemente mechanisch überlastet und inweiterer Folge verformt oder zerstört werden. Nachteiligbei der beschriebenen Ausführung ist weiters, dass sich dasFliehgewicht im Blockierzustand am Schließzylindergehäuseabstützt, um die weitere Drehbewegung der Handhabe zublockieren. Dies kann bei großer Krafteinwirkung jedoch zuregionalen Verformungen des Schließzylindergehäuses führen.Problematisch ist in beiden Fällen, dass die Verformungoder Zerstörung des Fliehgewichts bzw. des Gehäuses imNormalbetreib des Schließzylinders für den Benutzer vonaußen nicht erkennbar ist, da der Sperrvorgang bei nichtmissbräuchlicher Bedienung hierdurch nicht beeinträchtigtist.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eineSicherheitseinrichtung der eingangs genannten Artdahingehend zu verbessern, dass die Funktionsfähigkeit auchbei sehr hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten und bei hohenDrehmomenten, die auf die Drehhandhabe aufgebracht werden,gewährleistet ist. Die Sicherheitseinrichtung soll auchnach mehrmaligen Sabotageversuchen ihre Funktion erfüllenkönnen und/oder ein Sabotageversuch für den Benutzererkennbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einerSicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art vor, dass eine zwischen der Drehhandhabe und dem drehbeweglichenElement anordenbare Kupplung vorgesehen ist, welche beiÜberschreiten einer Grenzdrehzahl der Handhabe diedrehfeste Verbindung zwischen der Drehhandhabe und demdrehbeweglichen Element unterbricht. Somit wird bei einemSabotageversuch im Gegensatz zum Stand der Technik nichtdie Drehbewegung der Drehhandhabe blockiert, sondern dieDrehhandhabe von einem in der Verriegelungseinrichtung,insbesondere Schließzylinder angeordneten drehbeweglichenTeil entkoppelt. Im entkoppelten Zustand der Drehhandhabekönnen im Inneren des Schließzylinders keine Zustände mehrauftreten, bei denen ein mit dem Verriegelungsglieddrehfest verbundener Bauteil unbeabsichtigt mitgeschlepptwird, da die entsprechenden Bauteile sich nicht mehr inDrehbewegung befinden. Weiters ist die Funktionalität derSicherheitseinrichtung unabhängig vom auftretendenDrehmoment sichergesteilt, da das Drehmoment imentkoppelten Zustand der Drehhandhabe nicht mehr aufkritische Bauteile übertragen wird. Eine Verformung oderZerstörung von in der Verriegelungseinrichtung angeordnetenkritischen Bauteilen ist daher ausgeschlossen.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass dieDrehhandhabe im Normalzustand mit einem mit derDrehhandhabe mitdrehenden drehbeweglichen Element drehfestverbunden ist. Dies umfasst nicht nur Ausbildungen, beidenen die Drehhandhabe unmittelbar mit dem drehbeweglichenElement drehfest verbunden ist, sondern auch Ausbildungen,bei denen die Drehhandhabe unter Zwischenschaltungwenigstens eines weiteren Bauteils mit dem drehbeweglichenElement drehfest verbunden ist.

Unter einer drehfesten Verbindung ist in Rahmen derErfindung eine Verbindung zu verstehen, bei der dieHandhabe und das drehbewegliche Element im Normalzustandmit gleicher Drehzahl rotieren oder in einem festenDrehzahlverhältnis drehgekoppelt sind. Die Drehhandhabe unddas drehbewegliche Element sind hierbei in der Regelkoaxial angeordnet. Die Erfindung umfasst aber auchAusführungen, bei denen die Drehhandhabe und dasdrehbewegliche Element nicht um die gleiche Drehachserotieren.

Die zwischen der Drehhandhabe und dem drehbeweglichenElement angeordnete Kupplung kann grundsätzlich beliebigausgeführt sein. Wesentlich ist, dass die Kupplung in derLage ist, die Drehhandhabe bei Überschreiten einerGrenzdrehzahl von dem drehbeweglichen Element zuentkoppeln, sodass zwischen diesen beiden Bauteilen keinedrehfeste Verbindung mehr besteht. Die Kupplung kann soausgebildet sein, dass sie nach der Entkopplung derDrehhandhabe vom drehbeweglichen Teil vom

Entkopplungszustand wieder zurück in den Kopplungszustandzurückkehrt, und zwar entweder automatisch oder nach einerentsprechenden Benutzerbetätigung. Alternativ kann dieKupplung auch als Einmalkupplung ausgebildet sein, indemdie drehfeste Verbindung zischen der Drehhandhabe und demdrehbeweglichen Element nicht temporär unterbrochen,sondern dauerhaft unterbrochen oder das entsprechendeVerbindungsmittel gar zerstört wird. Auf diese Weise kannein Benutzer den Sabotageversuch nachträglich erkennen.Weiters werden dadurch wiederholte Sabotageversucheverhindert.

Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die Kupplung alsfliehkraftgesteuerte Kupplung ausgebildet ist. Insbesondereweist die Kupplung wenigstens einen Mitnehmer auf, der voneiner radial inneren Position in radialer Richtung,bevorzugt gegen die Kraft eines Federelements, in eineradial äußere Position verlagerbar ist. Der Mitnehmer wirkthierbei in der inneren Position bevorzugt formschlüssig miteinem radial inneren Kupplungsteil der Drehhandhabe odereines mit der Drehhandhabe drehfesten Teils und bevorzugtformschlüssig mit einem radial äußeren Kupplungsteil desdrehbeweglichen Elements zusammen. In der radial äußerenPosition ist die bevorzugt formschlüssige Verbindungzwischen dem Mitnehmer und der Drehhandhabe gelöst, sodassdie Drehhandhabe von dem drehbeweglichen Element entkoppeltist.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kupplung durchelektromagnetische Induktion, wie z.B. durch einen von derDrehhandhabe angetriebenen elektrischen Generator oderdurch von der Drehhandhabe induzierte Wirbelströme,betätigbar ist. Dadurch gelingt in einfacher Weise eine vonder Drehzahl der Drehhandhabe gesteuerte Betätigung derKupplung.

Die Erfindung kann besonders bevorzugt bei einer Ausbildungder Verriegelungseinrichtung zum Einsatz gelangen, bei derdie Drehhandhabe drehfest mit einer dieVerriegelungseinrichtung durchsetzenden Kupplungswelleverbunden ist, die mit einer Betätigungswelle kuppelbarist, die drehfest mit dem Verriegelungsglied derSchließeinrichtung verbunden ist, wobei dieBetätigungswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, welche vonder Kupplungswelle durchsetzt ist.

Bei einer solchen Ausbildung der Verriegelungseinrichtungbildet die Kupplungswelle bevorzugt das drehbeweglicheElement. Die Kupplung befindet sich dann zwischen derDrehhandhabe und der Kupplungswelle.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein erster Abschnittder Kupplungswelle drehfest mit der Drehhandhabe verbundenist und ein zweiter Abschnitt der Kupplungswelle dasdrehbewegliche Element bildet, wobei die Kupplung zwischendem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnetist.

Bei elektronischen Zutrittskontrollvorrichtungen sindelektronische Bauteile, wie z.B. eine Leseeinheit zumAuslesen des elektronischen Schlüssels aus demIdentifikationsmedium, im Inneren der Drehhandhabeangeordnet. Von diesen elektronischen Bauteilen führt meistwenigstens ein Kabel in das Innere des Schließzylinders,z.B. um einen dort angeordneten Aktuator zum Kuppeln desVerriegelungsglieds anzusteuern. Weiters können Kabel auchdurch den Schließzylinder hindurchgeführt sein, umelektrische Bauteile einer Außenhandhabe mit denen einerInnenhandhabe elektrisch zu verbinden. Die erfindungsgemäßeKupplung weist daher bevorzugt eine Kabeldurchführung auf.Bevorzugt ist wenigstens ein durch die Kupplungdurchgeführtes Kabel drehfest mit der Handhabe verbunden.Dies führt dazu, dass das genannte Kabel sich imNormalzustand der Verriegelungseinrichtung mit derDrehhandhabe und mit dem drehbeweglichen Element mitdreht.Im Sabotagefall dreht sich nach der Entkopplung derDrehhandhabe die Drehhandhabe weiter, das drehbeweglicheElement hingegen nicht, sodass es zu einer Verwindung des

Kabels kommt, die in der Regel zu einer Zerstörung desKabels führt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass dieVerriegelungseinrichtung nach einem Sabotagefall nicht mehrfunktionsfähig ist, sodass der Sabotagefall ohne weiteresnachträglich erkannt werden kann.

Mit Rücksicht auf die bei der Normalbedienung auftretendenDrehzahlen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dassdie Grenzdrehzahl mindestens 1.000, bevorzugt mindestens5.000, besonders bevorzugt mindestens 10.000 U/min ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in derZeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielsnäher erläutert. In dieser zeigen Fig.l eine schematischeGesamtansicht eines erfindungsgemäßen Schließzylinders inteilzerlegtem Zustand und Fig. 2 eine Detailansicht dererfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Knauf bezeichnet, welcher freidrehbar über eine Hohlwelle 2 und eine Kupplungswelle 3 miteiner in einem weiteren Knauf 4 untergebrachtenelektromechanischen Kupplungsscheibe verbunden ist. DieKupplungsscheibe selbst kann in beliebiger Weiseausgebildet sein und beispielsweise magnetisch odermechanisch mit einem entsprechenden Bauteil, beispielsweisedem Knauf 4, gekuppelt werden. Die Betätigungswelle ist mit5 bezeichnet und wird von einer Gleithülse 6 durchsetzt.Weiters ist eine Sperrnase 7 für die Betätigung desSchlossriegels vorgesehen, wobei diese Sperrnase 7 inaxialer Richtung durch entsprechende Sprengringe 8 justiertgehalten ist und drehfest mit der Betätigungswelle 5verbunden ist, welche selbst wieder drehfest mit dem innen liegenden Knauf 4 bzw. nach erfolgter Kupplung drehfest mitder Kupplungswelle 3 verbunden ist.

Ohne eine entsprechende Kupplung der Betätigungswelle 5 mitdem Knauf 1 kann der Knauf 1 gemeinsam mit der im Gehäuse 9gelagerten Hohlwelle 2 und der damit verbundenenKupplungswelle 3 um die Rotationsachse 10 frei verdrehtwerden.

In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ist dieerfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung ersichtlich. DieKupplungswelle 3 besteht aus zwei Wellenabschnitten 3' und3''. Der Wellenabschnitt 3' ist drehfest mit dem Knauf 1verbunden und weist einen mit geringerem Durchmesserausgebildeten Fortsatz auf, der von einem ringförmigenFortsatz des Wellenabschnitts 3'' umgriffen wird. DerWellenabschnitt 3' weist in seinem mit verringertemDurchmesser ausgebildeten Fortsatz eine radiale Ausnehmung13 auf, in der ein radial bewegliches Fliehgewicht 11aufgenommen ist. Das Fliehgewicht 11 hat eine derartigeradiale Abmessung, dass es in der in Fig. 2 gezeigtenradial inneren Lage in eine radiale Ausnehmung 12 desWellenabschnitts 3'' eintaucht und dadurch eineformschlüssige drehfeste Verbindung zwischen den beidenWellenabschnitten 3' und 3'' herstellt. Das Fliehgewicht 11wird mittels eines nicht näher dargestellten Federelementsradial nach innen gedrückt, um im Normalbetrieb, d.h. beiden üblicherweise auftretenden Drehgeschwindigkeiten in derradial inneren Lage zu bleiben. Wenn der Knauf 1 nun unterVerwendung von geeigneten, meist motorisch betriebenen,Werkzeugen zu Rotation mit hoher Drehgeschwindigkeitangetrieben wird, wirkt auf das Fliehgewicht 11 eine solcheFliehkraft, dass es die von dem nicht dargestellten

Federelement ausgeübte Federkraft überwindet und nach außenverlagert wird. Dadurch taucht das Fliehgewicht 11 aus derAusnehmung 13 aus, wodurch die drehfeste Verbindungzwischen den Wellenabschnitten 3' und 3'' getrennt wird.Zwischen den Wellenabschnitten 3' und 3'' ist somit einefliehkraftgesteuerte Kupplung verwirklicht.

Claims (11)

1. Patentansprüche: 1. Sicherheitseinrichtung für Verriegelungseinrichtungen,insbesondere Schließzylinder mit einer Drehhandhabe,insbesondere Drehknauf, und einem mit der Drehhandhabemittels einer drehfesten Verbindung verbundenendrehbeweglichen Element, wobei die Handhabe und dasdrehbewegliche Element im Ruhezustand gemeinsam freidrehbar und im Öffnungs- bzw. Schließzustand mit einemVerriegelungsglied des Schließzylinders kuppelbar sind,gekennzeichnet durch eine zwischen der Drehhandhabe (1) unddem drehbeweglichen Element (3) anordenbare Kupplung,welche bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl derDrehhandhabe (1) die drehfeste Verbindung zwischen derDrehhandhabe (1) und dem drehbeweglichen Element (3)unterbricht.
2. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Kupplung als fliehkraftgesteuerteKupplung ausgebildet ist.
3. 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Kupplung wenigstens einenMitnehmer (11) aufweist, der von einer radial innerenPosition in radialer Richtung, bevorzugt gegen die Krafteines Federelements, in eine radial äußere Positionverlagerbar ist.
4. 4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Kupplung durch elektromagnetischeInduktion, wie z.B. durch einen von der Drehhandhabe (1)angetriebenen elektrischen Generator oder durch von derDrehhandhabe (1) induzierte Wirbelströme, betätigbar ist.
5. 5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhandhabe (1)drehfest mit einer die Verriegelungseinrichtungdurchsetzenden Kupplungswelle (3) verbunden ist, die miteiner Betätigungswelle (5) kuppelbar ist, die drehfest mitdem Verriegelungsglied (7) der Schließeinrichtung verbundenist, wobei die Betätigungswelle (5) als Hohlwelleausgebildet ist, welche von der Kupplungswelle (3)durchsetzt ist.
6. 6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, dass die Kupplungswelle (3) dasdrehbewegliche Element bildet.
7. 7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (3') derKupplungswelle (3) drehfest mit der Drehhandhabe (1)verbunden ist und ein zweiter Abschnitt (3'') derKupplungswelle (3) das drehbewegliche Element bildet, wobeidie Kupplung zwischen dem ersten Abschnitt (3') und demzweiten Abschnitt (3'') angeordnet ist.
8. 8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eineKabeldurchführung aufweist.
9. 9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurchgekennzeichnet, dass wenigstens ein durch die Kupplungdurchgeführtes Kabel drehfest mit der Handhabe (1)verbunden ist.
10. 10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzdrehzahlmindestens 1.000, bevorzugt mindestens 5.000, besondersbevorzugt mindestens 10.000 U/min ist.
11. 11. Verriegelungseinrichtung, insbesondereSchließzylinder, umfassend ein Verriegelungsglied, eineDrehhandhabe, insbesondere Drehknauf, und eindrehbewegliches Element, das mit der Drehhandhabe mittelseiner drehfesten Verbindung verbunden ist, wobei dieHandhabe und das drehbewegliche Element im Ruhezustandgemeinsam frei drehbar und im Öffnungs- bzw. Schließzustandmit dem Verriegelungsglied kuppelbar sind, gekennzeichnetdurch eine Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.