[0001] Die Erfindung betrifft eine Schliessvorrichtung für ein Schliesssystem, beispielsweise einen Schliesszylinder. Unter "Schliesssystem" wird hier ein System mit mechanischen Elementen verstanden, welches den Zutritt oder Zugriff zu einem Objekt ermöglicht oder versperrt, je nachdem ob eine Berechtigung vorliegt oder nicht. Eine Schliessvorrichtung wird insbesondere die Betätigung eines Schliesszylinders oder Schlosses durch Drehung eines Schlüssels oder eines Türknaufs, durch Betätigen eines Türdrückers oder vergleichbarer Mittel, oder automatisiert, mittels geeigneter Antriebsmittel etc. ermöglichen bzw. verhindern.
[0002] Schliessvorrichtungen dieser Art besitzen ein Gehäuse, welches mit einem Objekt (bspw. einer Türe) fest verbindbar ist und ein relativ zum Gehäuse bewegbares Betätigungselement. Das Betätigungselement ist in vielen Fällen im Gehäuse drehbar und wird deshalb oft "Rotor" genannt. Das Betätigungselement ist mit Abtriebsmitteln verbunden, verbindbar oder versehen, mit welchen ein Riegelelement betätigt werden kann. In manchen Fällen kann auch das Betätigungselement selbst als Riegel dienen. Das Betätigungselement wird oft mit einem Schlüssel oder direkt von Hand betätigt. Es kann auch durch einen elektrischen Antrieb relativ zum Gehäuse bewegt werden.
[0003] Für Schliessvorrichtungen gibt es mechanische Verriegelungsmechanismen, mechatronische Verriegelungsmechanismen und mechanisch/mechatronische Verriegelungsmechanismen. Mechanische Ver- und Entriegelungsmechanismen beruhen beispielsweise auf dem Zusammenspiel von Zuhaltungs-/Gegenzuhaltungspaaren des Schliesszylinders mit Codierungsbohrungen auf einem passenden Schlüssel.
[0004] Die mechatronische, elektronisch gesteuerte Verriegelung basiert auf einer Datenübertragung zwischen einem der Schliessvorrichtung zugeordneten Elektronikmodul und einem zum Schlüssel gehörenden Elektronikmodul. Diese Datenübertragung kann durch Berührung - bspw. mittels elektrischer Kontakte an Schlüssel und Schloss - oder berührungslos - bspw. mittels elektromagnetischer Induktion - stattfinden. Daten können in nur eine oder in beide Richtungen übertragen werden. Im Elektronikmodul der Schliessvorrichtung und/oder im Elektronikmodul des Schlüssels wird anhand der übertragenen Daten überprüft, ob der eingesteckte Schlüssel zutrittsberechtigt ist. Wenn dies der Fall ist, so wird ein elektrischer Antrieb der Schliessvorrichtung aktiviert, welcher elektronisch gesteuert ein Sperrelement derart bewegt, dass es die Schliessvorrichtung freigibt.
[0005] Ein weiteres Beispiel für einen mechatronischen oder kombiniert mechanisch/mechatronischen Ver- und Entriegelungsmechanismus wird in der internationalen Offenlegungsschrift WO 2004/057 137 gezeigt.
[0006] Mechatronische oder kombiniert mechanisch/mechatronische Ver- und Entriegelungsmechanismen bieten die Möglichkeit, gegenüber rein mechanischen Mechanismen zusätzliche Sicherheitsmerkmale zu implementieren, und sie erlauben je nachdem ein einfacheres Umprogrammieren eines Zugangsregimes. Sie haben aber auch Nachteile bezüglich Sicherheit (unter Umständen kann ein die Entriegelung bewirkender Elektromotor durch von aussen induzierte Ströme betrieben werden), Energieverbrauch, Fehleranfälligkeit und Verschleiss (die Vorrichtung hat viele Einzelteile), Komplexität und Kosten sowie Platzbedarf.
[0007] Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 06 073 930 ist eine Schliessvorrichtung bekannt, bei welcher ein Sperrriegel mittels eines Piezoelements anstelle eines Elektromotors betätigt werden kann. Eine solche Lösung kommt mit weniger Einzelteilen aus und bringt ausserdem einen geringen Energieverbrauch mit sich. Sie hat aber auch gravierende Nachteile. Je nach Ausgestaltung kann das Piezoelement einen Vortrieb auf einem nur sehr kurzen Weg erzeugen, was der Sicherheit sehr abträglich ist. In gewissen Ausführungsformen kann durch den Antrieb nur eine beschränkte Vortriebs- und Haltekraft übertragen werden, was ebenfalls aus Sicherheitsüberlegungen unerwünscht ist. In gewissen Formen benötigt der Antrieb für den Sperriegel sehr viel Platz.
[0008] Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 516 983 ist ein Schliesszylinder bekannt, bei welchem ein Sperrriegel schrittweise durch eine Kontaktfläche bewegt wird, welche durch einen Piezostab oder Piezobieger entlang einer elliptischen Bahn bewegt wird. Eine solche Lösung ist in der Praxis schwierig zu realisieren, wobei insbesondere ein verlässliches Halten des Sperriegels in der Sperrlage heikel ist.
[0009] Es ist folglich eine Aufgabe der Erfindung, eine Schliessvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Nachteile von Lösungen gemäss dem Stand der Technik überwindet.
[0010] Eine erfindungsgemässe Vorrichtung weist ein Blockier- und/oder Kuppelelement auf, welches einen Schliessvorrichtung-Stator und ein relativ zu diesem bewegbares Betätigungselement gegeneinander blockieren kann und/oder ein Abtriebsmittel an das Betätigungselement koppeln kann. Wenn das Blockier- und/oder Kuppelelements sich in seiner ersten Lage befindet, ist die Schliessvorrichtung im verriegelten Zustand, in dem das Betätigungselement in einer Bewegung relativ zum Schliessvorrichtung-Stator blockiert wird und/oder das Betätigungselement nicht an das Abtriebsmittel gekoppelt ist, wodurch die Schliessvorrichtung nicht betätigt werden kann. Wenn das Blockier- und/oder Kuppelelement in seiner zweiten Lage ist, ist eine Betätigung des Abtriebsmittels durch Bewegen des Betätigungselements möglich.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird nun erfindungsgemäss im Wesentlichen dadurch gelöst, dass ein Steuerelement in einer ersten Stellung dem Blockier- und/oder Kupplungselement nicht ermöglicht, entweder seine erste Lage oder seine zweite Lage einzunehmen und in einer zweiten Stellung eine Bewegung des Blockier- und/oder Kupplungselements in seine erste bzw. zweite Lage ermöglicht. Dabei ist das Steuerelement durch die Antriebskraft eines Piezomotors zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegbar.
[0011] Unter einem "Piezomotor" oder einem "piezoelektrischen Motor" wird ein Motor verstanden, der ein fest stehendes Teil und ein bewegtes Teil aufweist, wobei das bewegte Teil relativ zum fest stehenden Teil bewegbar ist, indem ein piezoelektrisches Element in Schwingungen versetzt wird, wobei sich das bewegte Teil und das fest stehende Teil über mehrere Schwingungen des piezoelekrischen Elementes hinweg (in gleichbleibender Richtung) relativ zueinander bewegen, wobei der resultierende zurückgelegte Weg in Funktion der Anzahl Schwingungen zunimmt. Ein Piezomotor ist also von einem reinen Piezobieger verschieden, welcher durch Anlegen einer Spannung an einem Piezoelement reversibel von einem ersten in einen zweiten Zustand bringbar ist.
[0012] Wenn der Piezomotor ein Drehmotor ist, wird das fest stehende Teil "Stator" oder "Piezoelement-Stator" genannt, das bewegte Teil "Rotor". Je nach Konfiguration muss nicht unbedingt definiert sein, welches Teil des Piezomotors das bewegte Teil und welches das fest stehende Teil ist, d.h. auch das fest stehende Teil kann sich aufgrund der Wirkung des Antriebs bewegen. Wesentlich ist, dass durch den Antrieb des Piezomotors das bewegte Teil relativ zum fest stehenden Teil bewegt wird.
[0013] Der erfindungsgemässe Ansatz löst die eingangs gestellte Aufgabe und bringt eine Reihe von Vorzügen mit sich. So ist das Vorsehen eines vom Blockier- und/oder Kupplungselement separaten (aber unter Umständen mit diesem auf geeignete Weise verbundenen, was nachstehend diskutiert wird) Steuerelementes vorteilhaft, weil es bspw. erlaubt, die Haltekraft auf das Blockier- und/oder Kupplungselement zu vergrössern. Ausserdem ergeben sich Möglichkeiten, die Positionierung sehr präzis zu gestalten. Auch das erfindungsgemässe Vorsehen eines Piezomotors hat gewichtige Vorteile. So können Piezomotoren mit kompakter und flexibler Bauweise verwendet werden; beispielsweise kann auch ein Piezomotor einen Schliesszylinder ringförmig umgreifen. Erhältliche Piezomotoren üben ein beträchtliches Haltemoment aus, auch wenn sie nicht mit elektrischer Energie versorgt werden.
Da sie je nach Ausgestaltung wenig bewegte Teile aufweisen, sind sie unter Umständen recht kostengünstig herstellbar und wenig fehleranfällig. Sie erlauben das Ausüben grosser Drehmomente bei kleinen Drehgeschwindigkeiten, sind präzise in der Positionierung und leise. Ausserdem weisen sie im Unterschied zu konventionellen Elektromotoren kaum Leiterschlaufen auf und sind daher unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen. Zwischen eventuellen mehreren dicht beieinander angeordneten Piezomotoren ergeben sich auch keine Interferenzen. Ein weiterer, gewichtiger Vorteil ergibt sich aus der Kombination von Piezomotoren mit sicherheitsrelevanten Anwendungen (Schliessvorrichtungen sind eine solche sicherheitsrelevante Anwendung).
Piezomotoren können nur mit einer speziellen Ansteuerelektronik und mit im Allgemeinen hochfrequenten (bspw. 10 kHz und mehr) Spannungen, unter Umständen für mehrere Anschlüsse, zwischen denen eine Phasenbeziehung definiert sein muss, betrieben werden. Das heisst, im Unterschied zu konventionellen Elektromotoren oder auch zu Piezobiegern ist es nicht möglich, den Motor mit konventionellen Gleichspannungen anzusteuern. Das bringt ein grosses Mass an zusätzlicher Manipulationssicherheit mit sich.
[0014] Das Steuerelement wirkt wie erwähnt gemäss der Erfindung so mit dem Blockier- und/oder Kupplungselement zusammen, dass es in einer seiner Stellungen dem Blockier- und/oder Kupplungselement nicht ermöglicht, eine seiner beiden Lagen - vorzugsweise seine zweite (Frei- bzw. Kupplungs-) Lage - einzunehmen. Dabei kann der Begriff "ermöglichen" passiv verstanden werden, indem das Steuerelement in seiner ersten Stellung das Blockier- und/oder Kupplungselement daran hindert, seine zweite oder seine erste Lage einzunehmen. Es kann aber auch sein, dass das Steuerelement aktiv auf das Blockier- und/oder Kupplungselement einwirkt, indem es durch seine Bewegung von der ersten in die zweite Stellung das Blockier-und/oder Kupplungselement - bspw. entgegen der Kraft einer Feder oder entgegen der Schwerkraft - in die zweite bzw. erste Lage bewegt.
[0015] Das Zusammenwirken des Steuerelements mit dem Blockier- und/oder Kupplungselement kann auf viele verschiedene Arten erfolgen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Art von Führungs- oder Steuerfläche vorhanden. Eine solche kann bewirken, dass ein Ort, an welchem das Blockier-und/oder Kupplungselement oder eventuell ein zwischen diesem und dem Steuerelement vorhandenes Zwischenteil am Steuerelement ansteht, sich verschiebt, wenn das Steuerelement in der vorgesehenen Art zwischen der ersten und der zweiten Stellung bewegt wird.
[0016] Gemäss einer speziellen Ausführungsform wird das Blockier- und/oder Kupplungselement in seiner Bewegung zwischen der ersten und zweiten Lage vom Steuerelement zwangsgeführt, d.h. die Stellung des Steuerelements bestimmt immer die Lage des Blockier- und/oder Kupplungselements. Bspw. kann vorgesehen sein, dass eine Art Schiene oder eine Nut des Führungselements mit entsprechenden Führungspartien des Blockier- und/oder Kupplungselements zusammenwirkt und bei einer Bewegung dieses verschiebt. Weitere Arten einer Zwangsführung sind denkbar, bspw. mit Hilfe von Kraftumlenkungsmitteln (Gelenkelemente, Drehzapfen), Zahnrädern, Gewinden etc.
[0017] In diesen beiden Ausführungsformen wird also das unerwünschte Bewegen des Blockier- und/oder Kupplungselements in die zweite (bzw. erste) Lage verhindert, indem eine Partie des Blockier- und/oder Kupplungselements an einer irgendwie gearteten Anschlagfläche des Führungselementes oder an einer mit dem Führungselement verbundenen Anschlagfläche ansteht. Das bedeutet, dass ein Bewegen in die zweite (bzw. erste) Lage nur bewirkt werden kann, nachdem das Steuerelement von seiner eingenommenen Stellung weg verschoben worden ist oder indem es von seiner eingenommenen Stellung weg verschoben wird.
[0018] Das Steuerelement kann alternativ dazu auf weitere Arten auf das Blockier- und/oder Kupplungselement einwirken. Bspw. kann eine magnetische Wechselwirkung bewirken, dass das Steuerelement das Blockier- und/oder Kupplungselement in seiner ersten Lage hält, wenn es sich in seiner ersten Stellung befindet, bspw. indem es einen Permanentmagneten beinhaltet, der je nach Stellung des Steuerelements auf das Blockier- und/oder Kupplungselement einwirken kann oder nicht. Weitere Arten der Wechselwirkung zwischen Steuerelement und Blockier- und/oder Kupplungselement sind denkbar.
[0019] Die Bewegung zwischen erster und zweiter Lage kann eine Translationsbewegung zwischen zwei Positionen sein. Es kann aber auch eine Kipp-, Dreh- oder kombinierte Translations- und Kipp-/Drehbewegung sein. Auch noch andere Bewegungsarten sind nicht ausgeschlossen, beispielsweise mit einer Verformung des Blockier- und/oder Kupplungselements verbundene Bewegungen. Im Falle einer Kippbewegung kann das Blockier- und/oder Kupplungselement durch einen Drehzapfen drehbar gehalten sein und einen radial vom Drehzapfen beabstandeten Führungsvorsprung aufweisen, der in eine entsprechende Führungsfläche des Führungselements eingreift (oder umgekehrt: das Führungselement weist einen Führungsvorsprung auf, der in eine Führungsfläche des Blockier- und/oder Kupplungselements eingreift).
[0020] Ebenfalls bevorzugt - diese Option besteht bei allen Ausführungsformen, insbesondere denen mit Steuerfläche oder Zwangsführung - bewegt sich das Steuerelement örtlich quer zur Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements. Das heisst, dass das Steuerelement so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Bewegung des Steuerelementes zwischen der ersten und zweiten Stellung im Bereich einer Berührungs- bzw. Anschlagsfläche mit dem Blockier- und/oder Kupplungselement eine Bewegung quer zur Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements ist.
Mit anderen Worten, wenn das Blockier- und/oder Kupplungselement zwischen seiner ersten und zweiten Lage in eine erste Richtung bewegt wird, kann sich beim Verschieben von der ersten in die zweite Stellung das Steuerelement örtlich im Bereich der Anschlagfläche in einer zur ersten Richtung senkrechten oder in einem Winkel stehenden Richtung bewegen. Insbesondere kann sich das Steuerelement tangential bewegen, wenn die erste und zweite Lage des Blockier- und/oder Kupplungselements radial oder axial voneinander beabstandete Positionen sind. Alternativ dazu kann sich das Steuerelement in axialer Richtung bewegen, wenn das die erste und zweite Lage des Blockier- und/oder Kupplungselements radial oder tangential voneinander beabstandete Positionen sind, etc.
In einer nicht-zylindrischen Konfiguration können Bewegungsrichtungen des Steuerelements und des Blockier- und/oder Kupplungselements senkrecht oder in einem anderen Winkel zueinander sein. Eine solche Konfiguration hat den Vorteil, eine auf das Blockier- und/oder Kupplungselement ausgeübte Kraft nicht oder nur abgeschwächt auf den Piezomotor übertragen wird. Für den Piezomotor reicht daher ein kleineres Haltemoment bei nicht gespeistem Motor.
[0021] Wenn sich das Steuerelement örtlich quer zur Bewegungsrichtung des Blockier-und/oder Kupplungselements bewegt, kann folgendes Prinzip angewandt werden: Entweder das Steuerelement oder das Blockier- und/oder Kupplungselement oder sowohl das Steuerelement als auch das Blockier- und/oder Kupplungselement besitzt/besitzen im Bereich der Berührungsfläche zwischen diesen beiden Elementen eine Führungsfläche, die in einem von 90 Grad und von 0 Grad verschiedenen Winkel sowohl zur Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements als auch zur Bewegungsrichtung des Steuerelements steht. Diese wirkt in der Art einer Rampe: Wenn das Steuerelement bewegt wird, kann das eine Bewegung des Blockier- und/oder Kupplungselements in dazu ungefähr senkrechter Richtung bewirken.
[0022] Für die Blockierung von Schliessvorrichtung-Stator und Betätigungselement kann - dies gilt für alle Ausführungsformen - folgendes Prinzip verwendet werden. Die Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements ist quer zur Scherlinie (eigentlich ist es eine Scherfläche) zwischen Betätigungselement und Schliessvorrichtung-Stator. Mindestens in einer Lage des Betätigungselements ragt das Blockier- und/oder Kupplungselement in eine Aussparung des Schliessvorrichtung-Stators oder Betätigungselements hinein und kreuzt die Scherlinie. Die Scherlinie stösst je nach Verriegelungszustand an einen ungefähr senkrechten Oberflächenabschnitt des Blockier- und/oder Kupplungselements, wodurch ein Drehen des Schliesszylinder-Rotors verunmöglicht wird, oder an einen Winkel bildenden Oberflächenabschnitt.
[0023] Der Piezomotor kann bspw. vom Typ Wanderwellenmotor sein. Er kann aber auch ein anderer Piezomotorentyp sein, bspw. ein Piezomotor, bei welchem Schwingungen eines Piezoelementes entsprechende Schwingungen eines Vortriebselementes auslösen, welches den Rotor (oder ein anders ausgestaltetes bewegtes Element) schrittweise voranschieben. Sowohl in der Ausgestaltung als Wanderwellenmotor als auch in anderen Ausgestaltungen kann ein Rotor des Piezoelementes sich ringartig um den Schliesszylinder-Rotor und eventuell um Bereiche des Schliesszylinder-Stators erstrecken. Das Prinzip des Piezomotors bringt den substantiellen Vorteil mit sich, dass in einer solchen ringförmigen Konfiguration das Innere des Ringes sowohl frei vom zum Piezomotor gehörenden Elementen als auch frei von Feldern sein kann.
[0024] Der Piezomotor muss kein Drehmotor sein, sondern kann auch ein linearer Motor sein.
[0025] Das Zusammenspiel zwischen dem bewegten Teil (bspw. Rotor) des Piezomotors und dem Steuerelement kann verschiedener Art sein: Gemäss einer ersten Variante ist das Steuerelement das - geeignet geformte und bspw. mit einer Steuerfläche versehene - bewegte Teil des Piezomotors, oder es ist reversibel oder irreversibel fest mit dem bewegten Teil des Piezomotors verbunden. Gemäss einer zweiten Variante besteht eine Zwangsführung zwischen dem bewegten Teil des Piezomotors und dem Steuerelement. So können bspw. ein Rotor des Piezomotors und ein translatorisch zu verschiebendes Steuerelement durch ein Gewinde miteinander verbunden sein, wobei geeignete Führungsmittel eine Drehbewegung des Steuerelements verhindern, aber translatorische Bewegungen zulassen. Weitere Varianten - bspw. ohne Zwangsführung - sind denkbar.
[0026] Der Schliessvorrichtung-Stator ist ein (einteiliges oder mehrteiliges) Bauelement, welches im Gebrauchszustand beispielsweise am zu verschliessenden Objekt (Gebäude, Fahrzeug, Behältnis, etc.) oder an einem verschliessenden Element (Türe, Fenster, Deckel etc.) befestigt ist. Der Schliessvorrichtung-Stator kann ein Gehäuse bilden oder in einem Gehäuse wegnehmbar oder fix gelagert sein. Der Schliessvorrichtung-Stator kann optional auch weitere Elemente lagern, wie bspw. ein Riegelelement etc.
[0027] Das Betätigungselement ist im entriegelten Zustand relativ zum Schliessvorrichtung-Stator bewegbar. Es kann - wie das an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist - im Schliessvorrichtung-Stator drehbar gelagert sein und als Schliessvorrichtung-Rotor dienen. Es ist beispielsweise mit Abtriebsmitteln verbunden oder versehen, mit welchen das Riegelelement betätigt werden kann. In manchen Fällen kann auch das Betätigungselement selbst als Riegel dienen. Das Betätigungselement wird oft mit einem Schlüssel, durch einen Türdrücker, einen Türknauf oder sonst wie betätigt werden. Es kann auch durch einen elektrischen Antrieb relativ zum Schliessvorrichtung-Stator bewegt werden.
[0028] Das Blockier- und/oder Kupplungselement kann je nach Auslegung des Schliesszylinder-Rotors, des Schliesszylinder-Stators und des Steuerelements als Sperriegel - beispielsweise Stiftförmig, als Kugel, als Block, als Balken, als Hebel, etc. - oder sonstwie ausgebildet sein. Es kann auch in der Art einer bekannten Zuhaltung oder Gegenzuhaltung ausgebildet sein. Je nach dem ist es mit Federmitteln versehen. In speziellen Fällen kann es auch in vorgegebener Weise verformbar sein, bspw. indem es eine federnde Partie beinhaltet, wodurch die Federmittel integriert sind. Selbstverständlich können auch mehrere Blockier-und/oder Kupplungselemente vorhanden sein, die entweder mit einem gemeinsamen Steuerelement oder mit mehreren Steuerelementen zusammenwirken.
[0029] Nebst den vorstehend beschriebenen Komponenten weist die Vorrichtung beispielsweise noch ein Elektronikmodul auf. Dieses beinhaltet Mittel, aufgrund von Daten, die mit einem weiteren Elektronikmodul (einem elektronischen Schlüssel oder einem Elektronikmodul eines mechanisch/elektronischen Schlüssels) ausgetauscht wurden, festzustellen, ob eine Zugangsberechtigung vorliegt. Weiter beinhaltet es Mittel, den Piezomotor anzusteuern. Ein solches Elektronikmodul kann auch separat, unter Umständen örtlich getrennt, von der Schliessvorrichtung vorhanden sein. Dann ist eine Kommunikationsverbindung zwischen einem solchen Elektronikmodul vorhanden oder herstellbar, so dass die Schliessvorrichtung von ausserhalb ("remote") gesteuert werden kann.
[0030] Die Schliessvorrichtung und gegebenenfalls ein dazu passender Schlüssel können in jeder Ausführungsform optional ergänzend zum erfindungsgemässen Mechanismus mechanische Verriegelungseinrichtungen und entsprechende Entriegelungsmittel aufweisen, bspw. in der Form von Zuhaltungs/Gegenzuhaltungspaaren der als Schliesszylinder ausgebildeten Schliessvorrichtung, welche mit entsprechenden Codierungsbohrungen des Schlüssels zusammenwirken. Solche Verriegelungseinrichtungen sind jedoch nicht notwendig; ein Schlüssel kann auch lediglich Träger des Elektronikmoduls sein und einen Schaft aufweisen, welcher in die Schlüsselöffnung einführbar ist und nur zum Ausüben des Drehmoments dient. Nebst dem erfindungsgemässen Mechanismus können auch noch weitere mechatronische Verriegelungsmittel vorhanden sein.
Auch der Schlüssel kann mehrteilig sein, so dass das Elektronikmodul und der Schaft nicht am selben Teil vorhanden sind. Ein elektronischer Schlüssel kann bspw. kartenförmig ausgebildet sein.
[0031] Gemäss einer speziellen Ausführungsform weist die Vorrichtung zusätzlich zu den geschilderten Merkmalen noch ein Sperrelement auf, mittels welchem sie direkt oder indirekt in einem Gehäuse oder einer anderen Einrichtung gehalten werden kann.
[0032] Das Sperrelement ist nun gemäss der bevorzugten Ausführungsform zwischen einer ersten und einer zweiten Lage relativ zum Schliessvorrichtung-Stator bewegbar, wobei es in seiner ersten Lage ein Herausnehmen der Vorrichtung aus dem Gehäuse oder der anderen Einrichtung verhindern kann. Gemäss der speziellen Ausführungsform kann ein Führungselement - vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise handelt es sich dabei um das Steuerelement - in einer ersten Stellung dem Sperrelement nicht ermöglichen, entweder seine erste Lage oder seine zweite Lage einzunehmen und in einer zweiten Stellung eine Bewegung des Sperrelements in seine erste bzw. zweite Lage ermöglichen. Dabei ist das Führungselement durch die Antriebskraft eines Piezomotors zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegbar.
[0033] Das Sperrelement kann in seiner ersten Lage ein Herausnehmen der Vorrichtung aus dem Gehäuse oder anderen Element direkt verhindern, indem es eine Scherlinie zwischen dem Schliessvorrichtung-Stator und dem Gehäuse oder anderen Element blockiert. Es kann alternativ dazu ein Herausnehmen der Vorrichtung verhindern, indem es ein Befestigungselement blockiert, welches seinerseits einem Herausnehmen der Vorrichtung entgegensteht.
[0034] Als weitere bevorzugte Ausführungsform wird eine Schliessvorrichtung ausgebildet als Schliesszylinder zur Verfügung gestellt, der einen Schliesszylinder-Stator und einen relativ zu diesem bewegbaren Schliesszylinder-Rotor mit einer Schlüsselöffnung sowie mindestens eine Zuhaltung und eine mit dieser zusammenwirkende Gegenzuhaltung aufweist. Im verschlossenen Zustand der Vorrichtung befinden sich die Zuhaltung und die Gegenzuhaltung gemeinsam in einem von Aussparungen im Schliesszylinder-Stator und im Schliesszylinder-Rotor gebildeten Raum. Zwischen der Zuhaltung und der Gegenzuhaltung ist - wie das für Zuhaltungs-Gegenzuhaltungspaare jeweils der Fall ist - eine Berührungsfläche ausgebildet, die so relativ zu einer Berührungsfläche (Scherfläche bzw.
Scherlinie) zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator ausgerichtet werden kann, dass eine Drehung des Schliesszylinder-Rotors relativ zum Schliesszylinder-Stator nicht blockiert wird, wobei bei einer solchen Drehung die Zuhaltung mit dem Schliesszylinder-Rotor mitgedreht wird und die Gegenzuhaltung im Schliesszylinder-Stator verbleibt. Wenn kein Schlüssel in die Schlüsselöffnung eingeführt ist, werden mindestens die Zuhaltung, und beispielsweise auch die Gegenzuhaltung durch eine Federkraft gegen einen Anschlag gedrückt, in welcher Stellung die Zuhaltung in die Schlüsselöffnung hineinragt. Die Federkraft wirkt bspw. auf die Gegenzuhaltung (und von dieser über die Berührungsfläche auf die Zuhaltung); sie kann aber auch direkt auf die Zuhaltung wirken. Durch Einführen eines Schlüssels ist die Zuhaltung entgegen der Federkraft verschiebbar.
Gemäss diesem zweiten Aspekt der Erfindung ist nun ein Steuerelement vorhanden, welches zwischen zwei Stellungen bewegbar ist, wobei es in einer ersten Stellung das Einnehmen einer Lage der Zuhaltung oder Gegenzuhaltung verhindert, in welche die Zuhaltung bzw. Gegenzuhaltung gelangen kann, wenn das Steuerelement in seiner zweiten Stellung ist.
[0035] Das Steuerelement kann bspw. durch den Antrieb eines Piezomotors zwischen seiner ersten oder zweiten Stellung bewegbar sein, in welchem Fall der Schliesszylinder auch dem vorstehend beschriebenen ersten Aspekt der Erfindung, bspw. in irgendeiner der beschriebenen, mit dem Prinzip des zweiten Aspekts kompatiblen Ausgestaltung entsprechen kann. Alternativ dazu kann das Steuerelement auch durch einen anderen elektronisch steuerbaren Antrieb zwischen seiner ersten und seiner zweiten Stellung bewegbar sein.
[0036] In der als Schliesszylinder ausgebildeten Schliessvorrichtung kann das Steuerelement auch rein mechanisch, bspw. durch Einführen eines passenden Schlüssels betätigbar sein. Dieser passende Schlüssel kann der in die Schlüsselöffnung passende, mechanisch codierte und zur Drehung des Schliesszylinder-Rotors zu verwendende Schlüssel sein, wobei er dann eine zusätzliche mechanische Codierung zum Freischalten des Steuerelements aufweisen kann. Eine solche kann am Schlüsselschaft oder auch an der Schlüsselreide vorhanden sein (dort bspw. als stirnseitig vorstehender, geeignet ausgeformter Vorsprung, welcher durch Einführen in eine passende Öffnung das Steuerelement bewegt). Der passende Schlüssel kann auch ein separater, zweiter, in eine geeignete zweite Schlüsselöffnung einzuführender Schlüssel sein.
[0037] Bei jeder Art des Antriebs/der Betätigung des Steuerelementes kann dieses wie vorstehend beschrieben und analog zu den nachstehenden Ausführungsbeispielen wirken und/oder ausgestaltet sein. Insbesondere kann das Steuerelement ringförmig sein bzw. einen ringförmigen Abschnitt aufweisen und sich um den Schliesszylinder-Rotor herum erstrecken. Es kann auch mit einem sich ringförmig um den Rotor erstreckenden Element in Wirkverbindung sein.
[0038] Das Steuerelement kann in seiner ersten Stellung wie folgt blockierend wirken:
Es kann durch eine Anschlagfläche oder eine Zwangsführung ein Verschieben der Gegenzuhaltung und/oder der Zuhaltung gegen aussen (also weg von der Schlüsselöffnung) verhindern, wodurch bspw. ein vollständiges Einführen des Schlüssels verunmöglicht werden kann.
Es kann durch eine Anschlagfläche oder eine Zwangsführung ein Verschieben der Gegenzuhaltung und/oder Zuhaltung nach innen (also zur Schlüsselöffnung hin) verhindern, wodurch zwar ein Einführen des Schlüssels in die Schlüsselöffnung nicht verhindert wird, aber auch bei an sich passender Codierungsbohrung an der Stelle des Zuhaltungs-/Gegenzuhaltungspaares die Berührungsfläche nicht in die Freilage gelangen kann.
[0039] Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander in ihrer Funktion entsprechende Elemente. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1c schematische Schnittdarstellungen einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht einer Schliessvorrichtung gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Teile dargestellt sind;
Fig. 3a-3f, Fig. 4a-4d, Fig. 5a-5b, Fig. 6a-6d, Fig. 7a-7e, Fig. 8a-8cund Fig. 9a-9c
Darstellungen je einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
[0040] Die Schliessvorrichtung gemäss Fig. 1abis 7eist ein Schliesszylinder, bei welchem das Betätigungselement als Schliesszylinder-Rotor ausgebildet ist. Der Schliesszylinder-Rotor ist mit einer Schlüsselöffnung versehen, in welche ein Schlüssel einer an sich bekannten oder einer neuartigen Ausgestaltung einschiebbar ist. Der Schliesszylinder und der Schlüssel können in jeder Ausführungsform optional mechanische Verriegelungseinrichtungen und entsprechende Entriegelungsmittel aufweisen, bspw. in der Form von Zuhaltungs/Gegenzuhaltungspaaren des Schliesszylinders, welche mit entsprechenden Codierungsbohrungen des Schlüssels zusammenwirken.
Solche Verriegelungseinrichtungen sind jedoch nicht notwendig; der Schlüssel kann auch lediglich Träger des Elektronikmoduls sein und einen Schaft aufweisen, welcher in die Schlüsselöffnung einführbar ist und nur zum Ausüben des Drehmoments dient.
[0041] Der Schlüssel kann auch mehrteilig sein, so dass das Elektronikmodul und der Schaft nicht am selben Teil vorhanden sind.
[0042] Das anhand der genannten Fig. 1abis 7e illustrierte Prinzip kann auch mit entsprechenden geringfügigen Modifikationen (Bspw. Weglassen der Schlüsselöffnung, Verbinden des Rotors mit einem für den Benutzer zugänglichen oder elektronisch auslösbaren Betätigungsmittel, bspw. Türdrücker, Türknauf, eventuelle Grössenanpassungen) in Schliessvorrichtungen zum Einsatz kommen, die nicht als Schliesszylinder ausgebildet sind, sondern die bspw. die Betätigung eines Rotors durch einen Türdrücker, einen Türknauf oder ein anderes Mittel vorsehen.
[0043] Fig. 1a zeigt eine Schliessvorrichtung im verriegelten Zustand. Dargestellt sind ein Schliesszylinder-Rotor 1, der in einem Schliesszylinder-Stator 2 drehbar gelagert ist. Der Schliesszylinder-Rotor weist eine Schlüsselöffnung 1.1 auf, in die der Schaft eines hier nicht gezeichneten Schlüssels eingeführt werden kann. Ferner sieht man ein Blockier- und/oder Kupplungselement 3, welches sich in einem Innenraum befindet, der durch Aussparungen 1.2, 2.2 im Schliesszylinder-Rotor bzw. im Schliesszylinder-Stator gebildet wird. In der Anordnung gemäss Fig. 1a befindet sich ein Bereich des Blockier- und/oder Kupplungselements 3 auf der Scherlinie zwischen dem Schliesszylinder-Rotor und dem Schliesszylinder-Stator, und ein Ausweichen des Blockier- und/oder Kupplungselements 3 ist nicht möglich.
Auf diese Weise verhindert das Blockier- und/oder Kupplungselement in der gezeichneten Lage - der Sperrlage - ein Drehen des Schliesszylinder-Rotors 1 im Schliesszylinder-Stator 2 und damit ein Betätigen des Schliesszylinders.
[0044] Ein Ausweichen des Blockier- und/oder Kupplungselements nach innen wird in der gezeichneten Anordnung durch die Schwerkraft sowie die Form des Blockier-und/oder Kupplungselements 3 verhindert. Die Form des Blockier- und/oder Kupplungselements ist so, dass Scherkräfte zwischen dem Schliesszylinder-Rotor Stator und dem Schliesszylinder-Stator nicht in auf das Blockier- und/oder Kupplungselement entgegen der Schwerkraft nach oben gerichtete Kräfte umgelenkt werden können. Es kann aber - das ist besonders bevorzugt - zusätzlich oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Grösse und/oder Form der Aussparung 1.2 im Schliesszylinder-Rotor 1 ein Ausweichen des Blockier- und/oder Kupplungselements nach innen gar nicht erlaubt, da eine Anschlagfläche für das Blockier- und/oder Kupplungselement gebildet wird.
[0045] Ein Ausweichen des Blockier- und/oder Kupplungselements nach aussen wird durch ein Steuerelement 5 verunmöglicht. Dieses ist in der gezeichneten Anordnung als Ring ausgebildet, welcher im dargestellten Bereich den Schliesszylinder-Rotor 1 und auch den Schliesszylinder-Stator 2 umgibt.
[0046] Das Steuerelement besitzt eine Aussparung 5.1 mit einem rampenartig ausgebildeten Oberflächenabschnitt 5.2. Die Aussparung mit dem rampenartigen Oberflächenabschnitt sowie die daran anschliessende kreiszylindrische Innenoberfläche des Steuerelementes wirken als Steuerfläche 5.5 im vorstehend beschriebenen Sinn.
[0047] Für die Entriegelung wird das Steuerelement relativ zum Schliesszylinder-Stator 2 so weit gedreht, dass die Aussparung 5.1 des Steuerelements mit der Aussparung 2.2 des Schliesszylinder-Stators fluchtet. Fig. 1bzeigt eine entsprechende Anordnung. In dieser Anordnung kann das Blockier- und/oder Kupplungselement 3, indem es mindestens teilweise in die Aussparung 5.1 des Steuerelements gelangt, nach aussen ausweichen, wodurch die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Stator 2 und Schliesszylinder-Rotor 1 freigegeben wird und Letzterer gedreht werden kann, was in Fig. 1c dargestellt ist. Die Lage, in welcher sich das Blockier- und/oder Kupplungselement mindestens teilweise in die Aussparung 5.1 des Steuerelements und die genannte Scherlinie freigegeben ist, entspricht der zweiten Lage des Blockier- und/oder Kupplungselements.
[0048] Die gezeichnete schematische Ausführungsform illustriert gut, wie das Steuerelement 5 in einer Umgebung der Berührungsfläche zum Blockier- und/oder Kupplungselement sich quer zu diesem bewegt, indem das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 in radialer Richtung verschiebbar ist, das Steuerelement aber eine Drehbewegung macht, die zu einer tangentialen Bewegung der Steuerfläche führt.
[0049] Das Blockier- und/oder Kupplungselement kann aufgrund verschiedener Ursachen in die in den Fig. 1bund 1cdargestellte zweite Lage - oder Freilage - gelangen:
Aufgrund der Schwerkraft.
Aufgrund der Kraft eines - in der Figur nicht dargestellten - Federelements.
Aufgrund einer Kraft durch den Schliesszylinder-Rotor auf eine Führungsfläche 3.1 des Blockier- und/oder Kupplungselements. In der dargestellten Ausführungsform wird die Führungsfläche 3.1 dadurch gebildet, dass das Blockier- und/oder Kupplungselement sich gegen innen verjüngt und dadurch einen bspw. konischen Oberflächenabschnitt aufweist.
Es sind auch andere Mittel denkbar, bspw. magnetische Kräfte, eine Zwangsführung durch das Steuerelement etc.
Beliebige Kombinationen dieser Möglichkeiten sind denkbar.
[0050] Wenn die dargestellte Schliessvorrichtung wieder verriegelt werden soll, muss in der dargestellten Variante zuerst der Schliesszylinder-Rotor 1 wieder in die in Fig. 1a und 1bgezeichnete Lage gebracht werden. Es kann bspw. vorgesehen sein, dass, wie das an sich bekannt ist, aufgrund der Zuhaltungen der Schlüssel nur gezogen werden kann, wenn der Schliesszylinder-Rotor in dieser Lage ist. Zum Verriegeln wird das Steuerelement in die in Fig. 1a gezeigte Stellung zurückgedreht. Der rampenartige Abschnitt 5.2 der Steuerfläche bewirkt bei dieser Bewegung ein Zurückschieben des Blockier- und/oder Kupplungselements in die in Fig. 1agezeichnete Stellung, in welcher es die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator blockiert.
[0051] Erfindungsgemäss wird die Bewegung - hier Drehbewegung - des Steuerelements durch die Antriebswirkung eines Piezomotors bewirkt. Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Ausführungsform von Fig. 1a bis 1c, wobei aus Gründen der besseren Sichtbarkeit einiger Elemente der Schliesszylinder-Stator nur teilweise dargestellt ist. Elemente, die in Fig. 1a bis 1c sichtbar sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und werden hier nicht erneut beschrieben.
[0052] Das Steuerelement 5 ist Rotor eines ringförmig um den Schliesszylinder-Rotor 1 und um Bereiche des Schliesszylinder-Stators gelegten Piezomotors, dessen Stator 6 in axialer Richtung neben dem Rotor 5 liegt. In einem nicht dargestellten Innenraum zwischen dem Rotor 5 und dem Stator befindet sich eine Anordnung mit mindestens einem Piezoelement, das in Schwingungen - oft mit Frequenzen von 10 kHz oder mehr - versetzt wird und durch diese Schwingungen bewirkt, dass sich der Rotor und der Stator kontinuierlich relativ zueinander bewegen. Piezomotoren - bspw. Wanderwellenmotoren der dargestellten, ringförmigen Konfiguration - sind an sich bekannt und werden nicht detaillierter beschrieben.
Selbstverständlich ist es auch möglich, abweichend von der dargestellten Anordnung einen Piezomotor zur Verfügung zu stellen, dessen Stator bspw. um den Rotor herum gelegt ist, und/oder der nicht auf dem Wanderwellenprinzip, sondern auf einer anderen Art der Wirkung eines schwingenden Piezoelements basiert. In anderen geometrischen Konfigurationen als derjenigen von Fig. 2 sind auch von der äusseren Form her verschieden ausgelegte Piezomotoren verwendbar.
[0053] In der Anordnung gemäss Fig. 2sieht man noch eine Befestigungsplatte 9, mittels welcher der Schliesszylinder-Rotor gegenüber dem Schliesszylinder-Stator drehfest gehalten wird. Nur angedeutet sind in Fig. 2 Mitnehmepartien 1.5 des Schliesszylinder-Rotors, die dazu dienen, nicht dargestellte Abtriebsmittel für ein Riegelelement zu führen.
[0054] Die in Fig. 3a bis 3f dargestellten Ausführungsform besitzt in ihrer Funktionsweise Gemeinsamkeiten mit derjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Fig. 3a zeigt eine Frontansicht des Schliesszylinders, Fig. 3beine Darstellung des entlang der Fläche b-b geschnittenen Zylinders von Fig. 3a, Fig. 3deine Seitenansicht, Fig. 3ceine Darstellung des entlang der Fläche c-c geschnittenen Schliesszylinders, und Fig. 3e und 3fden Fig. 3cund 3d entsprechende Darstellungen des Schliesszylinders im verriegelten Zustand.
[0055] Die Ausführungsform beruht auf folgendem Prinzip. Das Blockier- und/oder Kupplungselement ist in Richtung quer zur Scherlinie zwischen Betätigungselement (bspw. Schliesszylinder-Rotor) und Schliessvorrichtung-Stator verschiebbar. Mindestens in einer Lage des Betätigungselements (bspw. entsprechend der Ausgangsorientierung des Schliesszylinder-Rotors, in welcher ein Schlüssel ein- und ausgesteckt werden kann) ragt das Blockier- und/oder Kupplungselement in eine Aussparung des Schliessvorrichtung-Stators/Betätigungselements hinein und kreuzt die Scherlinie (bzw. Scherfläche). Die Scherlinie stösst je nach Verriegelungszustand an einen ungefähr senkrechten Oberflächenabschnitt des Blockier- und/oder Kupplungselements (wodurch ein Drehen des Schliesszylinder-Rotors verunmöglicht wird) oder an einen Winkel bildenden Oberflächenabschnitt.
[0056] Das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 ist in der gezeichneten Ausführungsform so in der Aussparung 1.2 im Schliesszylinder-Rotor 1 gelagert, dass es im entriegelten Zustand der Vorrichtung (siehe Fig. 3c) bei Drehungen des Schliesszylinder-Rotors mitgedreht wird. Das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 wird durch ein Federmittel - im gezeichneten Beispiel bestehend aus zwei Federn 11 - radial nach aussen gedrückt.
[0057] Der Schliesszylinder-Stator 2 besitzt eine Aussparung 2.2, in welche das Blockier-und/oder Kupplungselement in den gezeichneten Anordnungen der Fig. 3cund 3e aufgrund der Federkraft hineinragt. Das Blockier- und/oder Kupplungselement weist eine Führungsfläche 3.1 auf, indem es sich gegen aussen verjüngt und bspw. einen rampenartig abgeschrägten Oberflächenabschnitt aufweist. Die radiale Ausdehnung dieser Führungsfläche ist dabei mindestens gleich der radialen Ausdehnung des Schliesszylinder-Stators am Ort des Blockier- und/oder Kupplungselements und vorzugsweise leicht grösser als diese.
[0058] Im in Fig. 3c dargestellten Zustand der Vorrichtung steht das Blockier- und/oder Kupplungselement am Steuerelement an. Aufgrund der Führungsfläche 3.1 ist die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator nicht durch das Blockier- und/oder Kupplungselement blockiert. Vielmehr bewirkt eine durch eine Drehung des Schliesszylinder-Rotors ausgelöste Scherung ein gegen-innen-Verschieben des Blockier- und/oder Kupplungselements, welches bei einer Drehbewegung dann innenseitig am Schliesszylinder-Stator ansteht und auf diesem gleitet. Im Zustand gemäss Fig. 3eist die Schliessvorrichtung hingegen verriegelt. Weil das Blockier- und/oder Kupplungselement aufgrund der Federkraft in die Aussparung 5.1 des Steuerelements hineinragt, blockiert es die Scherlinie zwischen dem Schliesszylinder-Rotor und dem Schliesszylinder-Stator.
[0059] Aufgrund der Führungsfläche 3.1 des Blockier- und/oder Kupplungselements 3 ist der rampenartige Abschnitt 5.2 der Aussparung 5.1 hier nicht unbedingt erforderlich, um das Blockier- und/oder Kupplungselement beim Entriegelungsvorgang durch das Steuerelement in seine zweite Lage zu bewegen. Er kann aber wie gezeichnet optional trotzdem vorhanden sein. Benötigt wird in dieser Ausführungsform mindestens eine rampenartig wirkende Führungsfläche.
[0060] Als weiterer Unterschied zur Ausführungsform gemäss Fig. 1a bis 2 ist in dieser Ausführungsform das Blockier- und/oder Kupplungselement balkenförmig, wobei es die grösste Ausdehnung in axialer Richtung hat. Dies erleichtert unter anderem die Positionierung der Federn 11. Wie man in Fig. 3b sieht, ist es nicht notwendig, dass sich das Führungselement 5 in axialer Richtung über die ganze Länge des Blockier- und/oder Kupplungselements erstreckt. Umgekehrt könnte auch das Blockier- und/oder Kupplungselement nur einen Teil der axialen Ausdehnung des Führungselements abdecken.
[0061] Die Ausführungsform gemäss Fig. 3abis 3fsowie analog ausgestalteter weiterer Ausführungsformen besitzt den unter Umständen wichtigen Vorzug, dass ein Bewegen des Führungselements zwischen seiner ersten und zweiten Stellung unabhängig von der Orientierung des Schliesszylinder-Rotors möglich ist. Das Führungselement kann in seine erste Stellung (gemäss Fig. 3e) bewegt werden, auch wenn der Schliesszylinder-Rotor nicht in seiner Ausgangsorientierung ist. Die Verriegelung ist jedoch selbstverständlich erst erfolgt, nachdem der Schliesszylinder-Rotor in die Ausgangsorientierung gebracht worden ist.
[0062] Die Ausführungsform der Fig. 4abis 4d unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1abis 2insbesondere dadurch, dass mehrere Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 vorhanden sind. Im gezeichneten Beispiel sind die Blockier- und/oder Kupplungselemente kugelförmig. Sie können aber wie in anderen Beispielen auch andere Formen haben. Die Führungsfläche des Führungselements 5 sieht entsprechend der Anzahl der Blockier- und/oder Kupplungselemente eine Mehrzahl von Aussparungen 5.1 vor.
[0063] In den vorstehend beschriebenen Beispielen stösst das Blockier- und/oder Kupplungselement jeweils je nach Lage an eine aussenstehende Führungsfläche. Die vorstehenden Ausführungsformen können auch in jeweils umgekehrter Konfiguration realisiert werden, bei der die Führungsfläche des Führungselements innenseitig des Blockier- und/oder Kupplungselements ist. In den Beispielen der Fig. 1abis 2 sowie 4a bis 4d wird dann jeweils das Blockier- und/oder Kupplungselement bei einer Drehbewegung des Schliesszylinder-Rotors mitgeführt. Im Beispiel der Fig. 3a bis 3fwird es durch mit dem Schliesszylinder-Stator verbundene Federelemente gegen innen gedrückt. Weitere Variationen sind denkbar.
[0064] Die Ausführungsform der Fig. 5aund 5b entspricht nebst dem Hauptaspekt der Erfindung auch dem zweiten Aspekt der Erfindung. In Fig. 5aund 5bist das Blockier- und/oder Kupplungselement gleichzeitig eine Zuhaltung 22 der an sich bekannten Art. Im in Fig. 5b dargestellten, verriegelten Zustand der Schliessvorrichtung steht die zur Zuhaltung 22 gehörende Gegenzuhaltung 23 an einer innenseitigen Führungsfläche des Führungselements an. Die Zuhaltung 22 ragt so weit in die Schlüsselöffnung hinein, dass sie ein Einführen des Schlüssels 21 verhindert. Aufgrund des Anstehens an der Gegenzuhaltung kann die Zuhaltung auch nicht gegen aussen ausweichen. Sobald jedoch das Führungselement 5 so weit gedreht wird, dass die Gegenzuhaltung in die Aussparung 5.1 ausweichen kann, ist auch ein Einstecken des Schlüssels 21 möglich.
[0065] Die Gegenzuhaltung wird in an sich bekannter Art noch mit Federmitteln versehen sein, die Zuhaltung und Gegenzuhaltung nach innen drücken. Die Federmittel greifen bspw. auf der Führungsfläche an und gleiten bei Drehbewegungen des Führungselements 5 auf dieser.
[0066] In der dargestellten Konfiguration ist das Zuhaltungs/Gegenzuhaltungspaar so ausgelegt, dass der Schliesszylinder-Rotor dann gedreht werden kann, wenn wie dargestellt die Zuhaltung weit in die Schlüsselöffnung hineinragt, d.h. wenn die Spitze der Zuhaltung in eine Codierungsbohrung des Schlüssels hineinragt. Wenn das nicht der Fall ist - weil der Schlüssel am entsprechenden Ort keine oder eine nicht genügend tiefe Codierungsbohrung aufweist - ist die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator durch die Zuhaltung blockiert. Deshalb dient in der dargestellten Ausführungsform die Zuhaltung als das Blockier-und/oder Kupplungselement.
Im Unterschied zu vorstehenden Ausführungsformen verhindert jedoch das Führungselement in seiner ersten, in Fig. 5b dargestellten Stellung nicht eine Bewegung des Blockier- und/oder Kupplungselements (=Zuhaltung) in seine zweite Lage (=Freilage), sondern in seine erste Lage (=Sperrlage). Die Sperrwirkung des erfindungsgemässen Mechanismus beruht also hier nicht direkt auf der Sperrung der genannten Scherlinie, sondern wie erwähnt darauf, dass ein notwendiges Einführen des Schlüssels verhindert werden kann.
[0067] Wie der Fachperson bekannt ist, können Zuhaltungs/Gegenzuhaltungspaare auch in Konfigurationen vorhanden sein, in denen die Gegenzuhaltung die Scherlinie blockiert, wenn die Zuhaltung nicht durch den Schlüssel nach aussen geschoben wird. Auch solche Konfigurationen können mit dem erfindungsgemässen Mechanismus kombiniert werden, wobei dann die Gegenzuhaltung als das Blockier-und/oder Kupplungselement wirkt und wobei dann durch die Steuerfläche 5.5 die Bewegung des Blockier- und/oder Kupplungselements (=Gegenzuhaltung) in die zweite Lage (=Freilage) verhindert werden kann.
[0068] Wie vorstehend bereits erwähnt kann das Steuerelement als weitere Alternative auch an der Zuhaltung ansetzen und/oder ein Verschieben der Gegenzuhaltung und/oder Zuhaltung nach innen (also zur Schlüsselöffnung hin) verhindern, wodurch zwar ein Einführen des Schlüssels in die Schlüsselöffnung nicht verhindert wird, aber auch bei an sich passender Codierungsbohrung an der Stelle des Zuhaltungs-/Gegenzuhaltungspaares die Berührungsfläche nicht in die Freilage gelangen kann, sofern wenn das Steuerelement in seiner ersten Stelle ist.
[0069] Die Fig. 6a bis 6d zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6aund 6czeigen Darstellungen der entlang der Flächen a-a bzw. c-c in den Fig. 6b bzw. 6d geschnittenen Vorrichtung. Die Darstellung von Fig. 6azeigt die Vorrichtung im verriegelten, diejenige von Fig. 6cim entriegelten Zustand.
[0070] Die Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehenden Beispielen insbesondere durch folgende Prinzipien:
Der Rotor 31 des Piezomotors ist nicht gleichzeitig das Steuerelement. Vielmehr dient er dazu, das Steuerelement 5, bspw. mittels eines Gewindes, linear, hier in axialer Richtung, zu verschieben.
Das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 bzw. die Blockier- und/oder Kupplungselemente sind zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Lage axial verschiebbar. Eine Anschlagfläche 5.3 für das Blockier- und/oder Kupplungselement - oder die Blockier- und/oder Kupplungselemente - ist stirnseitig am Steuerelement vorhanden.
[0071] Das - hier stiftförmig gezeichnete - Blockier- und/oder Kupplungselement greift in der Lage gemäss Fig. 6a in die Aussparung 1.2 des Schliesszylinder-Rotors 1 ein und verhindert so Drehbewegungen. Die Anschlagfläche 5.3 verhindert ein Ausweichen in axialer Richtung. In der Stellung gemäss Fig. 6csteht das Steuerelement 5 einem axialen Ausweichen des Blockier- und/oder Kupplungselements nicht entgegen. Durch Drehen des Schliesszylinder-Rotors 1 wird das Blockterelement mit aus der Aussparung 1.2 hinausgedrückt. Wenn das Blockier- und/oder Kupplungselement axial zurückweicht, kann der Schliesszylinder-Rotor 1 relativ zum Schliesszylinder-Stator 2 gedreht werden.
Das Steuerelement sowie das Blockier- und/oder Kupplungselement können optional ferromagnetisch sein, so dass beim Verschieben des Steuerelements 5 von der Stellung gemäss Fig. 6ain die Stellung gemäss Fig. 6cdas Blockier- und/oder Kupplungselement aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft mitgezogen wird.
[0072] Die Ausführungsform der Fig. 7abis 7e ist in ihrer Funktionsweise ähnlich derjenigen der Fig. 1a bis 1c. Sie unterscheidet sich aber einerseits in der Geometrie: Das Blockier- und/oder Kupplungselement bzw. die Blockier- und/oder Kupplungselemente ist/sind zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Lage in axialer Richtung verschiebbar. Dementsprechend sind die Aussparungen 1.2, 5.1 - ähnlich wie in Fig. 6abis 6d - in stirnseitigen Oberflächen des Schliesszylinder-Rotors 1 bzw. des Führungselements 5 vorhanden. Andererseits weist die Ausführungsform von Fig. 7abis 7e noch eine Einrichtung auf, mit welcher durch den Piezomotor und das Führungselement 5, das ja gleichzeitig der Rotor des Piezomotors ist, einen Befestigungsstift 43 ver- oder entriegeln kann.
Damit löst sie gleichzeitig das Dilemma, wonach einerseits einer Wartungsperson ermöglicht werden sollte, die Schliessvorrichtung ohne übergrossen Aufwand zu entfernen, andererseits aber die Sicherheit nicht beeinträchtigt sein sollte und eine unberechtigte Person nicht in der Lage sein sollte, Sicherheitsvorkehrungen durch Entfernen der ganzen Schliessvorrichtung zu entfernen.
[0073] Fig. 7a zeigt eine Ansicht der entlang der Fläche a-a in Fig. 7bgeschnittenen Vorrichtung im verriegelten und befestigten Zustand. Fig. 7czeigt eine Darstellung der teilweise geschnittenen Vorrichtung ebenfalls im verriegelten und befestigten Zustand, wobei man die Steuerfläche 5.5 des Steuerelements 5 besonders gut sieht. Fig. 7dzeigt eine entsprechende Darstellung im entriegelten und befestigten Zustand. Fig. 7ezeigt eine Darstellung der Vorrichtung im Zustand, in welchem sie zu Wartungszwecken aus dem - nicht dargestellten - Gehäuse entfernbar ist.
[0074] Nebst dem Blockier- und/oder Kupplungselement - in der gezeichneten Variante sind es mehrere Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 - ist noch ein Sperrelement 41 vorhanden. Dieses befindet sich im in Fig. 7a, 7c und 7d gezeichneten Zustand in einem durch eine Aussparung 43.1 im Befestigungsstift 43 und eine Aussparung im Schliesszylinder-Stator 2 gebildeten Innenraum und wird aufgrund der Kraft einer Feder 42 gegen die durch das Führungselement 5 gebildete Führungsfläche gedrückt. Dadurch wird der Befestigungsstift 43 gegenüber dem Schliesszylinder-Stator 2 verriegelt und kann nicht radial nach aussen entfernt werden.
[0075] Wenn das Führungselement hingegen die Stellung gemäss Fig. 7e einnimmt, kann aufgrund der Aussparung 5.4 im Führungselement das Sperrelement 41 durch die Feder 42 so weit nach aussen gedrückt werden, dass es sich vollständig oder fast vollständig ausserhalb der Aussparung 43.1 befindet. Das ermöglicht einer Wartungsperson, den Befestigungsstift radial nach aussen oder - je nach Ausgestaltung des Schliesszylinder-Rotors - nach innen zu schieben. Sobald der Befestigungsstift die Scherlinie zwischen dem Schliesszylinder-Stator 2 und dem Gehäuse nicht mehr sperrt, kann der ganze Schliesszylinder nach vorne - in den Fig. 7c bis 7e nach rechts - abgezogen werden.
[0076] Insgesamt ergeben sich also drei definierte Stellungen des Führungselementes:
Erste Stellung: Verriegelt und befestigt: Das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 blockiert die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator, und das Sperrelement blockiert die Scherlinie zwischen Befestigungsstift 43 und Schliesszylinder-Stator.
Zweite Stellung: Entriegelt und befestigt: Dem Blockier- und/oder Kupplungselement 3 wird ermöglicht, die Scherlinie zwischen Schliesszylinder-Rotor und Schliesszylinder-Stator freizugeben, aber das Sperrelement blockiert die Scherlinie zwischen Befestigungsstift 43 und Schliesszylinder-Stator.
Dritte Stellung: Befestigung gelöst: Dem Sperrelement wird ermöglicht, die Scherlinie zwischen Befestigungsstift 43 und Schliesszylinder-Stator 2 freizugeben.
[0077] Die möglichen Lagen des Blockier- und/oder Kupplungselements und des Sperrelements werden bei gegebener Stellung des Steuerelements 5 durch die Form der Steuerfläche 5.5 - also hier der äusseren (in der Figur linken), stirnseitigen Oberfläche des Steuerelements - bestimmt.
[0078] Selbstverständlich wird im Allgemeinen vorgesehen sein, dass das Elektronikmodul das Steuerelement 5 nur in die dritte Stellung bringt, wenn eine entsprechende Berechtigung vorliegt, welche den Besitz eines elektronischen Spezialschlüssels voraussetzt.
[0079] Anstatt einen Befestigungsstift 43 - oder ein anderes Befestigungselement - zu blockieren oder freizugeben, kann ein Sperrelement in einer anderen als der gezeichneten geometrischen Anordnung auch direkt die Verbindung zwischen dem Stator und einem Gehäuse oder einer anderen fest eingebauten Vorrichtung sperren/freigeben.
[0080] Fig. 8a bis 8c zeigen sehr schematisch eine Ausführungsform, welche nicht eine zylindrische Konfiguration zeigt, sondern bei der das Betätigungselement 1 relativ zum Schliessvorrichtung-Stator 2 linear verschiebbar ist. Das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 ist stiftförmig und ähnlich wie bei vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in einer Aussparung 2.2 im Schliessvorrichtung-Stator 2 verschiebbar gelagert. Im verriegelten Zustand (Fig. 8c) ragt ein Teil des Blockier-und/oder Kupplungselements 3 in eine Aussparung 1.1 des Betätigungselements 1 und verhindert so eine Relativbewegung des Betätigungselements 1 zum Schliessvorrichtung-Stator 2.
Das Führungselement 5 ist in einer ersten Stellung, in der ein Abschnitt seiner Oberfläche einen Anschlag für das Blockier- und/oder Kupplungselement bildet und verhindert, dass es aus der genannten Aussparung 1.1 hinausgeschoben werden kann. In seiner zweiten, in Fig. 8aund 8bgezeigten Stellung lässt das Führungselement eine Verschiebung des Blockier- und/oder Kupplungselements zu, so dass das Betätigungselement 1 verschoben werden kann.
[0081] In der gezeichneten Ausführung wirkt die in der Figur untere Oberfläche 5.5 des Steuerelements 5 als Steuerfläche. Das Steuerelement ist in einem Hohlraum oder Schlitz 2.4 im Schliessvorrichtung-Stator 2 vorhanden. Dies ist keine Notwendigkeit; vielmehr können auch andere geometrische Anordnungen auf die erfindungsgemässe Art wirken.
[0082] Das Betätigungselement kann ein Riegelelement sein, oder es kann mit einem Riegelelement wirkverbunden sein, beispielsweise über einen direkt am Betätigungselement vorhandenen Betätigungsvorsprung oder über ein separates Abtriebsteil.
[0083] In den vorstehend beschriebenen Beispielen ist das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 als Blockierelement ausgestaltet, d.h. in seiner ersten (Sperr-) Lage verhindert es ein Bewegen des Betätigungselements relativ zum Schliessvorrichtung-Stator. In Fig. 9abis 9c wird noch eine Ausführungsform gezeigt, in der das Blockier- und/oder Kupplungselement als Kupplungselement wirkt. Das heisst, dass es in seiner zweiten Lage das Betätigungselement an eine Abtriebsvorrichtung - diese kann mit einem Riegelelement wirkverbunden sein oder kann das Riegelement selbst aufweisen - kuppelt. Wenn das Blockier- und/oder Kupplungselement in seiner ersten Lage ist, ist das Betätigungselement von der Abtriebsvorrichtung entkoppelt, d.h. eine Bewegung des Betätigungselements hat keinen Einfluss auf den Verriegelungszustand.
Es kann bspw. vorgesehen sein, dass das Betätigungselement dann frei drehbar ist, oder dass es zusätzlich durch separate Mittel (bspw. separate Zuhaltungs-/Gegenzuhaltungspaare) und/oder durch das Blockier- und/oder Kupplungselement in seiner ersten Lage gegenüber dem Schliessvorrichtung-Stator blockiert wird.
[0084] Fig. 9a bis 9c zeigen einen Schliesszylinder mit einem Schliesszylinder-Stator 2 und einem Schliesszylinder-Rotor 1. Durch den Schliesszylinder-Rotor 1 ist ein Abtriebselement 51 betätigbar, welches mit Riegelmitteln in Wirkverbindung steht. Daneben weist die Schliessvorrichtung mehrere Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 auf (deren Funktion könnte im Prinzip auch durch ein einziges Blockier- und/oder Kupplungselement wahrgenommen werden), die in einer zweiten Lage (Fig. 9aund 9b) den Schliesszylinder-Rotor mit dem Abtriebselement 51 der kuppeln. Fig. 9a und 9b zeigen die Konfiguration, in der das Steuerelement in seiner ersten Stellung ist. Die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 befinden sich in von Aussparungen 1.2 im Schliesszylinder-Rotor 1 und durchgehenden Aussparungen 51.2 im Abtriebselement 51 gebildeten Innenräumen.
Im Schliesszylinder-Stator 2 sind durchgehende Aussparungen 2.2 vorhanden, in denen sich bspw. stiftartige Zwischenteile 52 befinden. Die Aussparungen 1.2 im Schliesszylinder-Rotor 1 und eine Führungsfläche 3.1 der Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 sind so aufeinander abgestimmt, dass eine Scherkraft zwischen dem Schliesszylinder-Rotor 1 und dem Abtriebselement bewirkt, dass die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 von den Aussparungen 1.2 im Rotor weg gedrückt werden. Durch ein Anstehen an den Zwischenteilen 52 bzw. - wenn der Rotor und das Abtriebselement in einer abgedrehten Lage sind - durch ein Anstehen an einer Innenfläche des Schliesszylinder-Stators wird jedoch ein Verschieben der Blockier-und/oder Kupplungselemente 3 aus den Aussparungen 51.2 von der zweiten in die erste Lage verhindert, und das Abtriebselement 51 bleibt an den Schliesszylinder-Rotor 1 gekoppelt.
[0085] Fig. 9c zeigt das Steuerelement 5 - welches gleichzeitig der Rotor des Piezomotors 5, 6 ist - in seiner zweiten Stellung. Die Zwischenteile 52 und damit auch die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 können radial nach aussen ausweichen, wenn zwischen dem Schliesszylinder-Rotor 1 und dem Abtriebselement 51 eine Scherkraft wirkt. Bei einer Drehung des Schliesszylinder-Rotors 1 werden folglich die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 aus den Öffnungen 1.2 im Schliesszylinder-Rotor 1 hinausgedrückt, wodurch der Schliesszylinder-Rotor vom Abtriebselement entkoppelt wird. Der Schliesszylinder-Rotor 1 kann "leer" drehen, wie in Fig. 9cdargestellt.
Ausserdem wird in der gezeichneten Konfiguration durch die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 in dieser ersten Lage gleich auch noch das Abtriebselement 51 an den Schliesszylinder-Stator 2 gekoppelt, so dass es auch blockiert wird. Dies sieht man in Fig. 9cdaran, dass die Blockier- und/oder Kupplungselemente 3 die Scherlinie zwischen Abtriebselement 51 und Schliesszylinder-Stator 2 blockiert. In der dargestellten Konfiguration wirkt das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 also sowohl als Blockier- als auch als Kupplungselement. Es sind aber auch Konfigurationen denkbar, in denen es nur als Kupplungselement wirkt und nicht auch ein Abtriebselement gegen den Schliesszylinder-Stator blockiert.
[0086] Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist das Steuerelement 5 jeweils eine als Anschlagfläche für das Blockier- und/oder Kupplungselement 3 wirkende Steuerfläche 5.5 auf. Den gezeigten und beschriebenen Konfigurationen ähnliche Anordnungen sind aber auch mit zwangsgeführten Blockier- und/oder Kupplungselementen möglich. So kann bspw. in Anordnungen, in denen das Steuerelement örtlich quer zur Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements bewegt wird, das Blockier- und/oder Kupplungselement einen Führungsvorsprung aufweisen, der in eine am Blockier- und/oder Kupplungselement seitlich anliegende Nut des Steuerelements angreift.
Die Nut kann nun so ausgeformt sein, dass ihre Lage in Bewegungsrichtung des Blockier- und/oder Kupplungselements in Funktion der Stellung des Führungselements ändert, so dass das Blockier- und/oder Kupplungselement bei einer Bewegung des Führungselementes kontinuierlich entlang seiner Bewegungsrichtung verschoben wird. Viele andere Arten der Zwangsführung sind möglich.
The invention relates to a closing device for a locking system, for example a lock cylinder. "Closing system" is understood here to mean a system with mechanical elements which allows or blocks access to or access to an object, depending on whether an authorization exists or not. A closing device is in particular the operation of a lock cylinder or lock by rotation of a key or a door knob, by pressing a door handle or similar means, or automated, by means of suitable drive means, etc. allow or prevent.
Locking devices of this type have a housing which with an object (eg. a door) is firmly connected and a relative to the housing movable actuator. The actuator is in many cases rotatable in the housing and is therefore often called "rotor". The actuating element is connected, connectable or provided with output means with which a locking element can be actuated. In some cases, the actuator itself can serve as a bar. The actuator is often operated with a key or directly by hand. It can also be moved by an electric drive relative to the housing.
For locking devices, there are mechanical locking mechanisms, mechatronic locking mechanisms and mechanical / mechatronic locking mechanisms. Mechanical locking and unlocking mechanisms are based, for example, on the interaction of tumbler / Gegenzuhaltungspaaren the lock cylinder with Codierungsbohrungen on a matching key.
The mechatronic, electronically controlled locking is based on data transmission between an electronic module associated with the closing device and an electronic module belonging to the key. This data transmission can be by touch - eg. by means of electrical contacts on key and lock - or non-contact - eg. by means of electromagnetic induction - take place. Data can be transmitted in one or both directions. In the electronic module of the closing device and / or in the electronic module of the key is checked based on the transmitted data, whether the inserted key is authorized to access. If this is the case, then an electric drive of the closing device is activated, which electronically controlled moves a blocking element such that it releases the closing device.
Another example of a mechatronic or combined mechanical / mechatronic locking and unlocking mechanism is shown in International Publication WO 2004/057 137.
Mechatronic or combined mechanical / mechatronic locking and unlocking mechanisms provide the ability to implement additional security features over purely mechanical mechanisms, and they allow for easier reprogramming of an access regime, as appropriate. But they also have disadvantages in terms of safety (under certain circumstances, an unlocking effect electric motor can be operated by externally induced currents), energy consumption, error rate and wear (the device has many items), complexity and cost and space requirements.
From Japanese Patent Application JP 06 073 930 a closing device is known, in which a locking bolt can be actuated by means of a piezoelectric element instead of an electric motor. Such a solution can do with fewer parts and also brings a low energy consumption with it. But it also has serious disadvantages. Depending on the configuration, the piezoelectric element can generate propulsion on a very short path, which is very detrimental to safety. In certain embodiments, only a limited propulsive and holding force can be transmitted by the drive, which is also undesirable for safety considerations. In certain forms, the drive for the locking bar requires a lot of space.
From the European patent application EP 1 516 983 a lock cylinder is known in which a locking bolt is moved stepwise through a contact surface which is moved by a piezoelectric bar or piezobender along an elliptical path. Such a solution is difficult to realize in practice, in particular a reliable holding of the locking bolt in the locking position is delicate.
It is therefore an object of the invention to provide a closing device which overcomes disadvantages of prior art solutions.
A device according to the invention has a blocking and / or coupling element which can block a closing device stator and a relative to this movable actuating element against each other and / or can couple a driven means to the actuating element. When the blocking and / or coupling element is in its first position, the locking device is in the locked state, in which the actuating element is blocked in a movement relative to the closing device stator and / or the actuating element is not coupled to the output means, whereby the Closing device can not be operated. If the blocking and / or coupling element is in its second position, an actuation of the output means by moving the actuating element is possible.
The object stated in the introduction is now achieved essentially according to the invention in that a control element in a first position does not allow the blocking and / or coupling element to assume either its first position or its second position and, in a second position, a movement of the blocking and / or locking element. or coupling element in its first or second location allows. In this case, the control element is movable between the first position and the second position by the driving force of a piezomotor.
A "piezomotor" or a "piezoelectric motor" is understood to mean a motor having a stationary part and a moving part, the moving part being movable relative to the fixed part by vibrating a piezoelectric element wherein the moving part and the stationary part move relative to each other (in the same direction) over a plurality of vibrations of the piezoelectric element, the resulting trajectory increasing as a function of the number of vibrations. A piezomotor is thus different from a pure piezobender, which can be reversibly brought from a first to a second state by applying a voltage to a piezoelectric element.
If the piezomotor is a rotary motor, the fixed part is called "stator" or "piezoelectric element stator", the moving part "rotor". Depending on the configuration, it is not absolutely necessary to define which part of the piezomotor is the moving part and which is the fixed part, ie. H. even the fixed part can move due to the effect of the drive. It is essential that the moving part is moved relative to the fixed part by the drive of the piezo motor.
The inventive approach solves the problem initially posed and brings a number of benefits with it. Thus, the provision of a separate from the blocking and / or coupling element (but possibly associated with this in a suitable manner, which is discussed below) control advantageous because it is, for example. allows to increase the holding force on the blocking and / or coupling element. In addition, there are opportunities to make positioning very precise. The inventive provision of a piezo motor has important advantages. Thus, piezomotors with a compact and flexible design can be used; For example, a piezoelectric motor can surround a locking cylinder in an annular manner. Available piezomotors exert a considerable holding torque, even if they are not supplied with electrical energy.
Since they have little moving parts depending on the design, they may be quite inexpensive to produce and less susceptible to errors. They allow the application of large torques at low rotational speeds, are precise in positioning and quiet. Moreover, unlike conventional electric motors, they hardly have conductor loops and are therefore insensitive to electromagnetic interference. There are no interferences between any multiple piezomotors arranged close to each other. Another important advantage results from the combination of piezomotors with safety-relevant applications (locking devices are such a safety-relevant application).
Piezomotors can only with special control electronics and generally high-frequency (eg. 10 kHz and more) voltages, possibly for several connections, between which a phase relation must be defined. This means that, in contrast to conventional electric motors or even piezo-motors, it is not possible to control the motor with conventional DC voltages. This brings a great deal of additional manipulation security with it.
The control acts as mentioned according to the invention with the blocking and / or coupling element together that it does not allow in one of its positions the blocking and / or coupling element, one of its two layers - preferably its second (free or , Coupling) position - to take. In this case, the term "enable" can be understood passively in that the control element in its first position prevents the blocking and / or coupling element from assuming its second or first position. But it may also be that the control actively acts on the blocking and / or coupling element by it by its movement from the first to the second position, the blocking and / or coupling element - eg. against the force of a spring or against gravity - in the second or moved first position.
The interaction of the control with the blocking and / or coupling element can be done in many different ways. According to a preferred embodiment, a type of guiding or control surface is present. Such may cause a location at which the blocking and / or coupling element or possibly an intermediate portion present therebetween and the control element to abut the control member to shift as the control member moves in the intended manner between the first and second positions becomes.
According to a specific embodiment, the blocking and / or coupling element is forcibly guided in its movement between the first and second position of the control, d. H. the position of the control always determines the position of the blocking and / or coupling element. For example. can be provided that a kind of rail or a groove of the guide element cooperates with corresponding guide parts of the blocking and / or coupling element and moves in a movement of this. Other types of forced operation are conceivable, eg. with the aid of force deflection means (joint elements, pivots), gears, threads etc.
In these two embodiments, therefore, the undesired movement of the blocking and / or coupling element in the second (or. prevented first position by a lot of the blocking and / or coupling element is present at any kind of stop surface of the guide element or on a stop surface connected to the guide element. This means that moving to the second (resp. first position can only be effected after the control has been moved away from its assumed position or by being displaced away from its assumed position.
The control may alternatively act on other ways on the blocking and / or coupling element. For example. can cause a magnetic interaction that the control holds the blocking and / or coupling element in its first position when it is in its first position, eg. by including a permanent magnet, which may act on the blocking and / or coupling element depending on the position of the control or not. Other types of interaction between control and blocking and / or coupling element are conceivable.
The movement between first and second position may be a translation movement between two positions. But it can also be a tilt, turn or combined translational and tilting / rotating movement. Also other types of movement are not excluded, for example, associated with a deformation of the blocking and / or coupling element movements. In the case of a tilting movement, the blocking and / or coupling element may be rotatably supported by a pivot and have a guide projection radially spaced from the pivot which engages a corresponding guide surface of the guide element (or vice versa: the guide element has a guide projection formed into a guide surface the blocking and / or coupling element engages).
Also preferred - this option is in all embodiments, especially those with control surface or forced operation - moves the control locally transversely to the direction of movement of the blocking and / or coupling element. This means that the control is designed and arranged such that a movement of the control element between the first and second position in the region of a touch or Stop surface with the blocking and / or coupling element is a movement transversely to the direction of movement of the blocking and / or coupling element.
In other words, when the blocking and / or coupling element is moved between its first and second position in a first direction, when moving from the first to the second position, the control can locally in the area of the stop surface in a direction perpendicular to the first or move in an angle direction. In particular, the control element may move tangentially when the first and second layers of the blocking and / or coupling element are radially or axially spaced-apart positions. Alternatively, the control element may move in the axial direction if the first and second positions of the blocking and / or coupling element are radially or tangentially spaced apart positions, etc.
In a non-cylindrical configuration, directions of movement of the control member and the blocking and / or coupling member may be perpendicular or at a different angle to each other. Such a configuration has the advantage that a force exerted on the blocking and / or coupling element is not transmitted to the piezomotor or is only attenuated. For the piezomotor, therefore, a smaller holding torque is sufficient for a non-powered motor.
If the control moves locally transversely to the direction of movement of the blocking and / or coupling element, the following principle can be applied: Either the control or the blocking and / or coupling element or both the control and the blocking and / or coupling element possesses / have in the region of the contact surface between these two elements a guide surface which is in an angle different from 90 degrees and from 0 degrees both to the direction of movement of the blocking and / or coupling element and to the direction of movement of the control. This acts in the manner of a ramp: when the control is moved, this can cause a movement of the blocking and / or coupling element in about vertical direction.
For the blocking of closing device stator and actuator can - this applies to all embodiments - the following principle are used. The direction of movement of the blocking and / or coupling element is transverse to the shear line (actually it is a shear surface) between the actuator and closing device stator. At least in one position of the actuating element, the blocking and / or coupling element projects into a recess of the closing device stator or actuating element and crosses the shearing line. Depending on the locking state, the shear line abuts an approximately vertical surface section of the blocking and / or coupling element, which makes it impossible to rotate the locking cylinder rotor or an angle-forming surface section.
The piezomotor can, for example. be of the type traveling wave motor. But it can also be another piezomotor type, eg. a piezoelectric motor in which oscillations of a piezoelectric element trigger corresponding oscillations of a driving element which advance the rotor (or a differently designed moving element) in a stepwise manner. Both in the embodiment as a traveling wave motor and in other embodiments, a rotor of the piezoelectric element may extend in a ring around the lock cylinder rotor and possibly around areas of the lock cylinder stator. The principle of the piezo motor has the substantial advantage that in such an annular configuration, the interior of the ring can be both free of elements belonging to the piezomotor and free of fields.
The piezomotor does not have to be a rotary motor but can also be a linear motor.
The interaction between the moving part (eg. Rotor) of the piezo motor and the control can be of various types: According to a first variant, the control is the - suitably shaped and, for example. provided with a control surface - moving part of the piezo motor, or it is reversibly or irreversibly fixedly connected to the moving part of the piezo motor. According to a second variant, there is a positive guidance between the moving part of the piezo motor and the control element. Thus, for example. a rotor of the piezo motor and a translationally to be displaced control element by a thread to be interconnected, with suitable guide means prevent rotation of the control, but allow translational movements. Other variants - eg. without forced guidance - are conceivable.
The closing device stator is a (one-piece or multi-part) component, which in use, for example, to be closed object (building, vehicle, container, etc. ) or on a closing element (door, window, lid, etc.) ) is attached. The closing device stator may form a housing or be removably mounted or fixed in a housing. The closing device stator can optionally also store other elements, such as. a locking element etc.
The actuating element is movable in the unlocked state relative to the closing device stator. It can - as is known per se from the prior art - be rotatably mounted in the closing device stator and serve as a closing device rotor. It is for example connected or provided with output means with which the locking element can be actuated. In some cases, the actuator itself can serve as a bar. The actuator will often be operated with a key, a door handle, a door knob or otherwise. It can also be moved by an electric drive relative to the closing device stator.
The blocking and / or coupling element, depending on the design of the lock cylinder rotor, the lock cylinder stator and the control as a locking bolt - for example, pin-shaped, as a ball, as a block, as a beam, as a lever, etc. - Be formed or otherwise. It can also be designed in the manner of a known tumbler or counter-locking. Depending on which it is provided with spring means. In special cases, it may also be deformable in a predetermined manner, eg. by containing a resilient portion, whereby the spring means are integrated. Of course, several blocking and / or coupling elements may be present, which interact either with a common control or with multiple controls.
In addition to the components described above, the device, for example, still an electronic module. This includes means to determine if an access authorization exists based on data exchanged with another electronic module (an electronic key or a mechanical / electronic key electronic module). It also includes means to control the piezomotor. Such an electronic module can also be present separately from the closing device, possibly in a separate location. Then, a communication link between such an electronic module is present or produced, so that the closing device from outside ("remote") can be controlled.
The closing device and optionally a matching key can optionally have in addition to the inventive mechanism mechanical locking devices and corresponding unlocking in each embodiment, for example. in the form of tumblers / Gegenzuhaltungspaaren designed as a lock cylinder closing device, which cooperate with corresponding coding holes of the key. However, such locking devices are not necessary; a key may also be merely a carrier of the electronic module and have a shank, which is insertable into the keyhole and serves only for exerting the torque. In addition to the mechanism according to the invention, further mechatronic locking means may also be present.
Also, the key can be multi-part, so that the electronic module and the shaft are not present on the same part. An electronic key can, for example. be formed card-shaped.
According to a particular embodiment, the device in addition to the features described on a blocking element by means of which they can be held directly or indirectly in a housing or other device.
The blocking element is now movable according to the preferred embodiment between a first and a second position relative to the closing device stator, wherein it can prevent removal of the device from the housing or the other device in its first position. According to the particular embodiment, a guide element - preferably, but not necessarily, the control element - in a first position does not allow the locking element to assume either its first position or its second position and in a second position movement of the locking element into its first or allow second location. In this case, the guide element is movable by the driving force of a piezomotor between the first position and the second position.
The blocking element may in its first position directly prevent removal of the device from the housing or other element by blocking a shear line between the closing device stator and the housing or other element. It may alternatively prevent removal of the device by blocking a fastener which, in turn, precludes removal of the device.
As a further preferred embodiment, a closing device is designed as a lock cylinder provided having a lock cylinder stator and a relative to this movable lock cylinder rotor with a key opening and at least one tumbler and cooperating with this Gegenzuhaltung. In the closed state of the device, the tumbler and the Gegenzuhaltung are together in a space formed by recesses in the lock cylinder stator and the lock cylinder rotor. Between the tumbler and the Gegenzuhaltung is - as is the case for tumbler Gegenzuhaltungspaare respectively - a contact surface formed so relative to a contact surface (shear surface or
Shear line) between lock cylinder rotor and lock cylinder stator can be aligned, that a rotation of the lock cylinder rotor is not blocked relative to the lock cylinder stator, in such a rotation, the tumbler is rotated with the lock cylinder rotor and the Gegenzuhaltung in Schliesszylinder- Stator remains. If no key is inserted into the key opening, at least the tumbler, and for example also the counter-locking pressed by a spring force against a stop, in which position the tumbler protrudes into the keyhole. The spring force acts, for example. to the counter-locking (and from this over the contact surface on the tumbler); But it can also act directly on the tumbler. By inserting a key, the tumbler is displaceable against the spring force.
According to this second aspect of the invention, a control element is now present, which is movable between two positions, wherein it prevents in a first position, the assumption of a position of the tumbler or Gegenzuhaltung, in which the tumbler or Counter can enter when the control is in its second position.
The control may, for example. be moved by the drive of a piezo motor between its first or second position, in which case the lock cylinder and the above-described first aspect of the invention, eg. in any of the described, compatible with the principle of the second aspect embodiment. Alternatively, the control can be moved by another electronically controllable drive between its first and its second position.
In the locking device designed as a locking cylinder, the control can also purely mechanical, eg. be operable by inserting a suitable key. This matching key may be the key that fits into the keyhole, mechanically coded and used to rotate the lock cylinder rotor, and may then have additional mechanical coding to unlock the control. Such may be present on the key shaft or on the key crop (there, for example. as a frontally projecting, suitably shaped projection which moves the control by insertion into a suitable opening). The matching key may also be a separate, second key to be inserted into a suitable second keyhole.
In any type of drive / actuation of the control, this may act as described above and analogous to the following embodiments and / or be configured. In particular, the control may be annular or having an annular portion and extending around the lock cylinder rotor. It may also be in operative connection with an element extending annularly around the rotor.
The control may act as blocking in its first position as follows:
It can prevent by a stop surface or a positive guide a displacement of the counter-locking and / or the guard against the outside (ie away from the keyhole), which, for example. a complete insertion of the key can be made impossible.
It can prevent by a stop surface or a forced operation, a displacement of the counter-locking and / or tumbler inwardly (ie towards the keyhole), which, although insertion of the key is not prevented in the keyhole, but also in self-fitting coding hole at the location of Locking / Gegenzuhaltungspaares the contact surface can not get into the Freilager.
Embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to drawings. In the drawings, like reference characters designate like or corresponding elements in their function. Show it:
FIG. 1a to 1c are schematic sectional views of a first embodiment of the invention;
FIG. 2 shows a view of a closing device according to the first embodiment of the invention, wherein not all parts are shown for reasons of clarity;
FIG. 3a-3f, Fig. 4a-4d, Fig. 5a-5b, Fig. 6a-6d, Fig. 7a-7e, Fig. 8a-8c and Fig. 9a-9c
Representations of a further embodiment of the invention.
The closing device according to FIG. 1abis 7eist a lock cylinder, wherein the actuating element is designed as a lock cylinder rotor. The lock cylinder rotor is provided with a key opening into which a key of a known or a novel design can be inserted. The lock cylinder and the key can optionally have mechanical locking devices and corresponding unlocking means in each embodiment, for example. in the form of tumbler / counteracting pairs of the locking cylinder, which cooperate with corresponding coding bores of the key.
However, such locking devices are not necessary; the key may also be merely a carrier of the electronic module and have a shaft which is insertable into the key opening and serves only for exerting the torque.
The key can also be multi-part, so that the electronic module and the shaft are not present on the same part.
With reference to said FIG. 1abis 7e illustrated principle can also with corresponding minor modifications (eg. Omitting the key opening, connecting the rotor with an accessible to the user or electronically triggered actuating means, eg. Door handle, doorknob, size adjustments, if necessary) are used in closing devices, which are not designed as a lock cylinder, but the example. provide for the actuation of a rotor through a door handle, door knob or other means.
FIG. 1a shows a locking device in the locked state. Shown are a lock cylinder rotor 1, which is rotatably mounted in a lock cylinder stator 2. The lock cylinder rotor has a keyhole opening 1. 1, in which the shaft of a key not shown here can be introduced. Furthermore, you can see a blocking and / or coupling element 3, which is located in an interior, through recesses. 1 2, 2. 2 in the lock cylinder rotor or is formed in the lock cylinder stator. In the arrangement according to FIG. 1a is a region of the blocking and / or coupling element 3 on the shear line between the lock cylinder rotor and the lock cylinder stator, and a deflection of the blocking and / or coupling element 3 is not possible.
In this way prevents the blocking and / or coupling element in the position shown - the lock position - a rotation of the lock cylinder rotor 1 in the lock cylinder stator 2 and thus an actuation of the lock cylinder.
Dodging of the blocking and / or coupling element inwardly is prevented in the illustrated arrangement by gravity and the shape of the blocking and / or coupling element 3. The shape of the blocking and / or coupling element is such that shearing forces between the closing cylinder rotor stator and the lock cylinder stator can not be deflected into forces directed upward against the blocking and / or coupling element against gravity. However, it may be provided additionally or additionally, which is particularly preferred, that the size and / or shape of the recess 1. 2 in the lock cylinder rotor 1, a deflection of the blocking and / or coupling element inwardly not allowed, since a stop surface for the blocking and / or coupling element is formed.
Dodging of the blocking and / or coupling element to the outside is made impossible by a control 5. This is formed in the illustrated arrangement as a ring which surrounds the lock cylinder rotor 1 and the lock cylinder stator 2 in the illustrated area.
The control has a recess. 5 1 with a ramp-like surface section. 5 Second The recess with the ramp-like surface portion and the subsequent circular cylindrical inner surface of the control act as a control surface. 5 5 in the sense described above.
For the unlocking, the control is rotated relative to the lock cylinder stator 2 so far that the recess. 5 1 of the control with the recess. 2 2 of the lock cylinder stator is aligned. FIG. Fig. 1b shows a corresponding arrangement. In this arrangement, the blocking and / or coupling element 3, by at least partially into the recess. 5 1 of the control, dodge to the outside, whereby the shear line between the lock cylinder stator 2 and lock cylinder rotor 1 is released and the latter can be rotated, which in Fig. 1c is shown. The position in which the blocking and / or coupling element at least partially into the recess. 5 1 of the control and the said shear line is released, corresponds to the second position of the blocking and / or coupling element.
The drawn schematic embodiment illustrates well how the control element 5 moves in an environment of the contact surface to the blocking and / or coupling element transversely thereto by the blocking and / or coupling element 3 is displaceable in the radial direction, but the control makes a rotational movement, which leads to a tangential movement of the control surface.
The blocking and / or coupling element may be due to various causes in the in Figs. 1b and 1c show the second position - or free position -:
Due to gravity.
Due to the force of a - not shown in the figure - spring element.
Due to a force through the lock cylinder rotor on a guide surface. 3 1 of the blocking and / or coupling element. In the illustrated embodiment, the guide surface 3. 1 formed by the fact that the blocking and / or coupling element tapers against the inside and thereby a bspw. having conical surface portion.
There are also other means conceivable, eg. magnetic forces, a forced operation by the control etc.
Any combinations of these possibilities are conceivable.
If the locking device shown is to be locked again, must first in the illustrated variant of the lock cylinder rotor 1 in the in Fig. 2 again. 1a and 1b drawn position. It may, for example. be provided that, as is known per se, due to the tumblers of the key can only be pulled when the lock cylinder rotor is in this position. For locking, the control is in the in Fig. 1a shown turned back position. The ramp-like section 5. 2 of the control surface causes in this movement, a pushing back of the blocking and / or coupling element in the in FIG. 1agezeichnet position in which it blocks the shear line between Schliesszylinder rotor and Schliesszylinder-stator.
According to the invention, the movement - in this case rotational movement - of the control element is effected by the drive effect of a piezomotor. FIG. FIG. 2 shows a three-dimensional representation of the embodiment of FIG. 1a to 1c, wherein for reasons of better visibility of some elements of the lock cylinder stator is only partially shown. Elements that are shown in FIG. 1a to 1c are provided with the same reference numerals and will not be described again here.
The control element 5 is a rotor of a ring around the lock cylinder rotor 1 and placed around areas of the lock cylinder stator piezoelectric motor whose stator 6 is located in the axial direction next to the rotor 5. In an interior, not shown, between the rotor 5 and the stator is an arrangement with at least one piezoelectric element, which is in vibrations - often with frequencies of 10 kHz or more - is added and caused by these vibrations, that the rotor and the stator continuously move relative to each other. Piezomotors - eg. Traveling wave motors of the illustrated annular configuration are known per se and will not be described in more detail.
Of course, it is also possible to deviate from the arrangement shown to provide a piezomotor available whose stator, for example. is placed around the rotor, and / or based not on the traveling wave principle, but on a different type of effect of a vibrating piezoelectric element. In other geometric configurations than those of FIG. 2 are also different from the outer shape forth designed piezo motors used.
In the arrangement according to FIG. 2 is still seen a mounting plate 9, by means of which the lock cylinder rotor against the lock cylinder stator is held against rotation. Only indicated are in Fig. 2 driving parties 1. 5 of the lock cylinder rotor, which serve to guide not shown output means for a locking element.
The in Fig. 3a to 3f embodiment has in their operation in common with that of the embodiment described above. FIG. 3a shows a front view of the lock cylinder, FIG. 3 is a view of the cylinder cut along the surface b-b of FIG. 3a, FIG. 3 is a side view, Fig. 3 is a representation of the closing cylinder cut along the surface c-c, and FIG. 3e and 3f the Fig. 3c and 3d corresponding representations of the lock cylinder in the locked state.
The embodiment is based on the following principle. The blocking and / or coupling element is in the direction transverse to the shear line between actuator (eg. Locking cylinder rotor) and closing device stator displaceable. At least in one position of the actuating element (eg. according to the initial orientation of the lock cylinder rotor, in which a key can be inserted and unplugged) projects the blocking and / or coupling element into a recess of the closing device stator / actuator and crosses the shear line (or. Shear area). Depending on the locking state, the shear line abuts an approximately vertical surface section of the blocking and / or coupling element (which makes it impossible to turn the locking cylinder rotor) or an angle-forming surface section.
The blocking and / or coupling element 3 is in the illustrated embodiment so in the recess. 1 2 stored in the lock cylinder rotor 1, that in the unlocked state of the device (see FIG. 3c) is rotated during rotations of the lock cylinder rotor. The blocking and / or coupling element 3 is pressed by a spring means - in the example shown consisting of two springs 11 - radially outward.
The lock cylinder stator 2 has a recess 2. 2, in which the blocking and / or coupling element in the drawn arrangements of FIG. 3cund 3e protrudes due to the spring force. The blocking and / or coupling element has a guide surface 3. 1 on, by it tapers against the outside and bspw. having a ramped surface portion. The radial extent of this guide surface is at least equal to the radial extent of the lock cylinder stator at the location of the blocking and / or coupling element and preferably slightly larger than this.
In FIG. 3c illustrated state of the device is the blocking and / or coupling element on the control. Due to the guide surface 3. 1, the shear line between lock cylinder rotor and lock cylinder stator is not blocked by the blocking and / or coupling element. Rather, caused by a rotation of the lock cylinder rotor shearing causes a counter-inward displacement of the blocking and / or coupling element, which in a rotational movement then on the inside of the lock cylinder stator and slides on this. In the state according to FIG. 3eist the locking device, however, locked. Because the blocking and / or coupling element due to the spring force in the recess. 5 1 of the control, it blocks the shear line between the lock cylinder rotor and the lock cylinder stator.
Due to the guide surface 3. 1 of the blocking and / or coupling element 3 is the ramp-like section. 5 2 of the recess 5. 1 is not essential here to move the blocking and / or coupling element during unlocking by the control in its second position. However, as shown, it can still be available as an option. At least one ramp-like guiding surface is required in this embodiment.
As a further difference from the embodiment according to FIG. 1a to 2 is in this embodiment, the blocking and / or coupling element bar-shaped, wherein it has the largest extent in the axial direction. This facilitates inter alia the positioning of the springs 11th As can be seen in FIG. 3b, it is not necessary that the guide element 5 extends in the axial direction over the entire length of the blocking and / or coupling element. Conversely, the blocking and / or coupling element could cover only a part of the axial extent of the guide element.
The embodiment according to FIG. 3about 3f, as well as analogously designed further embodiments, has the possibly important advantage that a movement of the guide element between its first and second position is possible regardless of the orientation of the lock cylinder rotor. The guide element can in its first position (as shown in FIG. 3e) are moved, even if the lock cylinder rotor is not in its initial orientation. However, the lock is of course only after the lock cylinder rotor has been brought into the initial orientation.
The embodiment of FIG. 4abis 4d differs from that of FIG. 1abis 2insbesondere in that several blocking and / or coupling elements 3 are present. In the example shown, the blocking and / or coupling elements are spherical. But you can have other shapes as in other examples. The guide surface of the guide element 5 sees according to the number of blocking and / or coupling elements a plurality of recesses. 5 1 ago.
In the examples described above, the blocking and / or coupling element abuts depending on the position of an outer guide surface. The above embodiments can also be realized in each case in the reverse configuration, in which the guide surface of the guide element is on the inside of the blocking and / or coupling element. In the examples of FIG. 1abis 2 and 4a to 4d is then each carried the blocking and / or coupling element in a rotational movement of the lock cylinder rotor. In the example of FIG. 3a to 3f it is pressed by connected to the lock cylinder stator spring elements against the inside. Other variations are conceivable.
The embodiment of FIG. 5a and 5b, in addition to the main aspect of the invention, also corresponds to the second aspect of the invention. In Fig. 5a and 5b is the blocking and / or coupling element at the same time a tumbler 22 of the known type. Im in 5b illustrated, locked state of the closing device is the tumbler 22 belonging Gegenzuhaltung 23 on an inside guide surface of the guide element. The tumbler 22 projects so far into the keyhole that it prevents insertion of the key 21. Due to the presence of the counter-locking the tumbler can not escape to the outside. However, as soon as the guide element 5 is rotated so far that the Gegenzuhaltung in the recess. 5 1 can escape, an insertion of the key 21 is possible.
The counter-locking will be provided in a conventional manner still with spring means, press the tumbler and counter-locking inward. The spring means attack, for example. on the guide surface and slide during rotational movements of the guide member 5 on this.
In the illustrated configuration, the tumbler / counteracting pair is designed so that the lock cylinder rotor can then be rotated when, as shown, the tumbler protrudes far into the keyhole, i.e., the tumbler. H. when the tip of the tumbler projects into a coding hole of the key. If this is not the case - because the key has no coding hole or one not sufficiently deep at the corresponding location - the shear line between the locking cylinder rotor and the locking cylinder stator is blocked by the tumbler. Therefore, in the illustrated embodiment, the tumbler serves as the blocking and / or coupling element.
In contrast to the above embodiments, however, the guide element prevents in its first, in FIG. 5b position not a movement of the blocking and / or coupling element (= tumbler) in its second position (= free position), but in its first position (= blocking position). The blocking effect of the inventive mechanism is thus not based directly on the blocking of said shear line, but as mentioned that a necessary insertion of the key can be prevented.
As known to those skilled in the art, tumbler / antagonist pairs may also be present in configurations in which the backstop blocks the shear line when the tumbler is not pushed outwardly by the key. Such configurations can also be combined with the mechanism according to the invention, in which case the counteracting function acts as the blocking and / or coupling element and in that case by the control surface 5. 5, the movement of the blocking and / or coupling element (= Gegenzuhaltung) in the second position (= free position) can be prevented.
As already mentioned above, the control element can also start at the tumbler as a further alternative and / or prevent displacement of the counter-tumbler and / or tumbler inwardly (ie toward the key opening), which does not prevent insertion of the key into the keyhole is, but even with matching coding hole at the location of Zuhaltungs- / Gegenzuhaltungspaares the contact surface can not get into the freehead, if the control is in its first place.
FIG. Figs. 6a to 6d show a further embodiment of the invention. FIG. 6a and 6c show representations of the along the surfaces a-a and c-c in Figs. 6b or 6d cut device. The illustration of FIG. Fig. 6a shows the device in the locked, that of Fig. 6cim unlocked state.
The embodiment differs from the above examples in particular by the following principles:
The rotor 31 of the piezomotor is not the control at the same time. Rather, it serves to control 5, eg. by means of a thread, linear, here in the axial direction, to move.
The blocking and / or coupling element 3 or the blocking and / or coupling elements are axially displaceable between their first and their second position. A stop surface 5. 3 for the blocking and / or coupling element - or the blocking and / or coupling elements - is present on the front side of the control.
The - here pin-shaped - blocking and / or coupling element engages in the position shown in FIG. 6a into the recess 1. 2 of the lock cylinder rotor 1 and thus prevents rotational movements. The stop surface 5. 3 prevents evasion in the axial direction. In the position according to FIG. 6c, the control element 5 does not oppose an axial deflection of the blocking and / or coupling element. By turning the lock cylinder rotor 1, the blocking element with out of the recess. 1 2 pushed out. When the blocking and / or coupling element axially recedes, the lock cylinder rotor 1 can be rotated relative to the lock cylinder stator 2.
The control element and the blocking and / or coupling element may optionally be ferromagnetic, so that when moving the control element 5 from the position shown in FIG. 6ain the position according to FIG. 6cdas blocking and / or coupling element is pulled along due to a magnetic attraction.
The embodiment of FIG. 7abis 7e is similar in function to that of FIG. 1a to 1c. But it differs on the one hand in the geometry: The blocking and / or coupling element or the blocking and / or coupling elements is / are displaceable between their first and their second position in the axial direction. Accordingly, the recesses are 1. 2, 5. 1 - similar to FIG. 6abis 6d - in frontal surfaces of the lock cylinder rotor 1 and of the guide element 5 present. On the other hand, the embodiment of FIG. 7abis 7e still a device with which by the piezomotor and the guide element 5, which is also the rotor of the piezo motor at the same time, a fastening pin 43 can lock or unlock.
At the same time it solves the dilemma that on the one hand a maintenance person should be allowed to remove the locking device without excessive effort, but on the other hand, the safety should not be impaired and an unauthorized person should not be able to remove safety precautions by removing the whole closing device ,
FIG. 7a shows a view along the surface a-a in FIG. 7bcut device in the locked and fastened state. FIG. 7c shows a representation of the partially cut device also in the locked and fastened state, wherein the control surface 5. 5 of the control 5 looks particularly good. FIG. 7d shows a corresponding illustration in the unlocked and fastened state. FIG. 7e shows an illustration of the device in the state in which it can be removed from the housing (not shown) for maintenance purposes.
In addition to the blocking and / or coupling element - in the illustrated variant there are several blocking and / or coupling elements 3 - is still a blocking element 41 is present. This is located in FIG. 7a, 7c and 7d drawn state in through a recess 43rd 1 formed in the mounting pin 43 and a recess in the lock cylinder stator 2 interior and is pressed due to the force of a spring 42 against the guide surface 5 formed by the guide surface. As a result, the fastening pin 43 is locked against the lock cylinder stator 2 and can not be removed radially outwards.
If the guide element, however, the position shown in FIG. 7e assumes, due to the recess 5. 4 in the guide element, the blocking element 41 are pushed so far outwards by the spring 42 that it is completely or almost completely outside the recess 43. 1 is located. This allows a maintenance person, the mounting pin radially outward or - depending on the design of the lock cylinder rotor - to push inwards. As soon as the fixing pin no longer locks the shearing line between the locking cylinder stator 2 and the housing, the entire locking cylinder can be moved forwards - in FIGS. 7c to 7e to the right - to be deducted.
Overall, therefore, three defined positions of the guide element arise:
First Position: Locked and Secured: The blocking and / or coupling element 3 blocks the shear line between the lock cylinder rotor and the lock cylinder stator, and the locking element blocks the shear line between the mounting pin 43 and the lock cylinder stator.
Second Position: Unlocked and Attached: The blocking and / or coupling element 3 is enabled to release the shear line between the lock cylinder rotor and the lock cylinder stator, but the locking element blocks the shear line between the attachment pin 43 and the lock cylinder stator.
Third position: fastening released: The locking element is made possible to release the shear line between the fastening pin 43 and lock cylinder stator 2.
The possible positions of the blocking and / or coupling element and the blocking element are at a given position of the control element 5 by the shape of the control surface. 5 5 - so here the outer (left in the figure), frontal surface of the control - determined.
Of course, it will generally be provided that the electronic module brings the control 5 only in the third position, if there is a corresponding authorization, which requires the possession of an electronic special key.
Instead of blocking or releasing a fastening pin 43 - or another fastening element - a blocking element in a geometric arrangement other than that drawn can also directly block / release the connection between the stator and a housing or another permanently installed device.
FIG. 8a to 8c very schematically show an embodiment which does not show a cylindrical configuration, but in which the actuating element 1 is linearly displaceable relative to the closing device stator 2. The blocking and / or coupling element 3 is pin-shaped and similar to the embodiments described above in a recess. 2 2 slidably mounted in the closing device stator 2. In the locked state (Fig. 8c) projects a part of the blocking and / or coupling element 3 in a recess. 1 1 of the actuating element 1 and thus prevents a relative movement of the actuating element 1 to the closing device stator second
The guide element 5 is in a first position in which a portion of its surface forms a stop for the blocking and / or coupling element and prevents it from said recess. 1 1 can be postponed. In its second, in Fig. 8a and 8b shown position, the guide element allows a displacement of the blocking and / or coupling element, so that the actuating element 1 can be moved.
In the illustrated embodiment, the lower surface 5 acts in the figure. 5 of the control 5 as a control surface. The control is in a cavity or slot 2. 4 present in the closing device stator 2. This is not a necessity; Rather, other geometric arrangements can act in the manner according to the invention.
The actuating element may be a locking element, or it may be operatively connected to a locking element, for example via an actuating projection provided directly on the actuating element or via a separate driven part.
In the examples described above, the blocking and / or coupling element 3 is designed as a blocking element, d. H. in its first (blocking) position, it prevents movement of the actuating element relative to the closing device stator. In Fig. 9abis 9c is still shown an embodiment in which the blocking and / or coupling element acts as a coupling element. This means that in its second position the actuating element is coupled to an output device - this can be operatively connected to a locking element or can have the locking element itself - couples. When the blocking and / or coupling element is in its first position, the actuating element is decoupled from the output device, d. H. a movement of the actuating element has no influence on the locking state.
It may, for example. be provided that the actuating element is then freely rotatable, or that it additionally by separate means (eg. separate Zuhaltungs- / Gegenzuhaltungspaare) and / or blocked by the blocking and / or coupling element in its first position relative to the closing device stator.
[0084] FIG. 9a to 9c show a lock cylinder with a lock cylinder stator 2 and a lock cylinder rotor 1. Through the lock cylinder rotor 1, an output element 51 can be actuated, which is in operative connection with locking means. In addition, the closing device has a plurality of blocking and / or coupling elements 3 (whose function could in principle also be perceived by a single blocking and / or coupling element), which in a second position (FIG. 9a and 9b) couple the lock cylinder rotor with the output element 51 of the. FIG. Figures 9a and 9b show the configuration in which the control is in its first position. The blocking and / or coupling elements 3 are located in of recesses. 1 2 in the lock cylinder rotor 1 and through recesses 51st 2 formed in the output element 51 interiors.
In the lock cylinder stator 2 are continuous recesses. 2 2 present, in which, for example. pin-like intermediate parts 52 are located. The recesses 1. 2 in the lock cylinder rotor 1 and a guide surface. 3 1 of the blocking and / or coupling elements 3 are coordinated so that a shearing force between the lock cylinder rotor 1 and the driven element causes the blocking and / or coupling elements 3 of the recesses. 1 2 are pushed away in the rotor. By queuing at the intermediate parts 52 and - When the rotor and the driven element are in a wacked position - by queuing on an inner surface of the lock cylinder stator but a displacement of the blocking and / or coupling elements 3 from the recesses 51st 2 prevented from the second to the first position, and the output member 51 remains coupled to the lock cylinder rotor 1.
FIG. 9c shows the control element 5 - which is at the same time the rotor of the piezo motor 5, 6 - in its second position. The intermediate parts 52 and thus also the blocking and / or coupling elements 3 can escape radially outwards if a shearing force acts between the closing cylinder rotor 1 and the output element 51. Upon rotation of the lock cylinder rotor 1 consequently the blocking and / or coupling elements 3 from the openings. 1 2 pushed out in the lock cylinder rotor 1, whereby the lock cylinder rotor is decoupled from the output element. The lock cylinder rotor 1 can rotate "empty" as shown in FIG. 9cdargestellt.
In addition, in the drawn configuration by the blocking and / or coupling elements 3 in this first position equal even the output element 51 is coupled to the lock cylinder stator 2, so that it is also blocked. This can be seen in Fig. 9cdaran that the blocking and / or coupling elements 3, the shear line between the output element 51 and lock cylinder stator 2 blocks. In the illustrated configuration, the blocking and / or coupling element 3 thus acts both as a blocking and as a coupling element. But there are also conceivable configurations in which it acts only as a coupling element and not blocked an output element against the lock cylinder stator.
In the embodiments described above, the control element 5 each has a control surface 5 acting as a stop surface for the blocking and / or coupling element 3. 5 on. The arrangements shown and described similar arrangements are also possible with positively driven blocking and / or coupling elements. So can eg. in arrangements in which the control is moved locally transversely to the direction of movement of the blocking and / or coupling element, the blocking and / or coupling element having a guide projection which engages in a laterally adjacent to the blocking and / or coupling element groove of the control.
The groove can now be formed so that its position in the direction of movement of the blocking and / or coupling element changes in function of the position of the guide element, so that the blocking and / or coupling element is displaced continuously along its direction of movement during a movement of the guide element. Many other types of forced guidance are possible.