DE10065155A1 - Kupplungsanordnung in einem Schließzylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung in einem Schließzylinder (1) zwischen einem ersten (6) und einem zweiten Drehteil, wobei dem ersten Drehteil (6) zugeordnete Kupplungselemente (12) in einer Kupplungseingriffsstellung in Kupplungsöffnungen (15) des zweiten Drehteils (7) eingreifen und dort zufolge einer radialen Hinterstützung durch ein von einer der gekuppelten Stellung entsprechenden ersten Betriebsstellung in eine der entkuppelten Stellung entsprechende zweite Betriebsstellung verlagerbares Steuerglied (9) gehalten sind. Zwecks Realisierung eines herstellungstechnisch einfachen, zuverlässig arbeitenden Aufbaues schlägt die Erfindung vor, dass das Steuerglied (9) ein in Achrichtung der Drehteile (6, 7) verlagerbarer Schieber (9) ist, wobei die Kupplungsöffnungen (15) unter Ausbildung dachartig aneinanderstoßender Flanken (16) in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung in einem Schließzylinder zwischen einem ersten und einem zweiten Drehteil, wobei dem ersten Drehteil zugeordnete Kupp­ lungselemente in einer Kupplungseingriffsstellung in Kupplungsöffnungen des zweiten Drehteils eingreifen und dort zufolge einer radialen Hinterstützung durch ein von einer der gekuppelten Stellung entsprechenden er­ sten Betriebsstellung in eine der entkuppelten Stellung entsprechende zweite Betriebsstellung verlagerbares Steuerglied gehalten sind.

Eine Kupplungsanordnung der in Rede stehenden Art ist bekannt aus der GB 2 259 737 A, wobei das Steuerglied als ein von einem Motor drehbarer Exzenter gestaltet ist. Durch Drehverlagerung desselben mittels eines in einer Außenhandhabe untergebrachten Elektromotors wer­ den kugelförmige Kupplungselemente radial auswärts in nutenförmige Kupplungsöffnungen des zweiten Drehteils verlagert.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, eine gattungsgemäße Kupplungsanordnung von herstel­ lungstechnisch einfachem, zuverlässig arbeitendem Auf­ bau anzugeben.

Gelöst ist diese Aufgabe zunächst und im Wesentlichen bei einer Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei darauf abgestellt ist, dass das Steuerglied ein in Achsrichtung der Drehteile verlager­ barer Schieber ist, wobei die Kupplungsöffnungen unter Ausbildung dachartig aneinanderstoßender Flanken in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegen.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine Kupplungsan­ ordnung der in Rede stehenden Art angegeben, die sich im Wesentlichen zum einen durch einen einfachen Aufbau und zum anderen durch eine zuverlässige Betriebsweise auszeichnet. Der einfache Aufbau resultiert daraus, dass nun das Steuerglied ein in Achsrichtung der Dreh­ teile verlagerbarer Schieber ist. Vorzugsweise kann man sich bezüglich des Antriebes hierbei eines Elektromagne­ ten bedienen, der nach dem Tauchankerprinzip arbeitet. In der entkuppelten Stellung wird der Tauchanker dann durch eine Feder gehalten, während die gekuppelte Stel­ lung durch Magnetkraft aufrechterhalten wird. Nimmt der Schieber seine rückverlagerte Stellung ein, wird den Kupplungselementen die radiale Hinterstützung genommen. Das bedeutet, dass dann die zweite Betriebsstellung vorliegt, in welcher das erste Drehteil gegenüber dem zweiten Drehteil verlagerbar ist, ohne eine Mitnahmewir­ kung zu erzeugen. Erfolgt das Einsteuern des Schiebers in die Kupplungsstellung, so werden durch den Schieber die Kupplungselemente radial auswärts gedrückt unter Herstellen der Kupplungsverbindung zwischen dem ersten und zweiten Drehteil. Aufgrund der besonderen Ausge­ staltung der Kupplungsöffnungen ist realisiert, dass die Kupplungselemente stets bei Schieberverlagerung in die Kupplungsstellung Kupplungsöffnungen vorfinden, was Schließstörungen vermeidet. Über die dachartig aneinan­ derstoßenden Flanken der in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegenden Kupplungsöffnungen wird ein gewisser Zentriereffekt erzeugt, so dass die Kupplungs­ elemente stets sicher in die Kupplungsöffnungen hinein­ bewegt werden. Eine andere Möglichkeit, die Erfindungs­ aufgabe zu lösen, besteht darin, dass die Steuerrich­ tung ein in Achsrichtung der Drehteile verlagerbarer Schieber ist, wobei die Kupplungselemente in der entkup­ pelten Betriebsstellung zufolge radialer Federkraft in die Kupplungsöffnungen eintauchen und bei Drebmomentbe­ aufschlagung zufolge einer Schrägflankensteuerung radi­ al ausweichbar sind. Bei dieser Variante tauchen die Kupplungselemente bereits vor Verlagerung des Schiebers in die Kupplungsstellung in die Kupplungsöffnungen hinein. Wird der Schieber dann in die Einkuppelstellung gebracht, so stellt er eine Hinterstützung für die Kupplungselemente dar, so dass diese in ihrer Eintritts­ stellung zu den Kupplungsöffnungen verbleiben und bei einer Antriebsverlagerung über die Schrägflankensteue­ rung die Drehverbindung zwischen dem ersten und zweiten Drehteil herstellen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schieber die aus der Eingriffsstellung ausgetretenen Kupplungselemen­ te zufolge einer Keilwirkung in die Kupplungsöffnungen verdrängt. Die Keilwirkung kann entweder aus der Form der Kupplungselemente oder der Form des Endes des Schie­ bers resultieren. Jedoch ist es auch möglich, dass sowohl die Kupplungselemente als auch der Schieber zu der Keilwirkung beitragen. Weiterhin besteht ein vor­ teilhaftes Merkmal der Erfindung darin, dass die Anzahl der Kupplungselemente kleiner ist als die Anzahl der Kupplungsöffnungen. Möglich ist es dabei, dass die Kupplungselemente als Stifte oder Kugeln ausgebildet sind. Eine Variante zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungsöffnungen einen sichelförmigen Querschnitt haben. Der Sichelverlauf kann dabei dem Umfangsverlauf der Kupplungselemente angepasst sein. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Kupplungselemente kugelförmige Gestalt haben. Wieder eine andere Ausge­ staltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Umfangslän­ ge der Kupplungsöffnungen größer ist als die Umfangswei­ te der Kupplungselemente. Auf diese Weise lässt sich ein gewisses Drehspiel realisieren. Erst nach Durchlau­ fen des entsprechenden Drehspiels erfolgt die Beauf­ schlagung der Kupplungselemente entgegen Federwirkung durch die Schrägflankensteuerung. Um zu erreichen, dass die federbelasteten Kupplungselemente nacheinander in Wirkung treten, liegen sind sich im Wesentlichen diame­ tral gegenüberliegende Dachfirstlinien geringfügig in Umfangsrichtung versetzt zu den in der Diametralen vorgesehenen Kupplungselemente angeordnet. Bei der zweiten Version ist es möglich, einen rotationssymmetri­ schen Schieber einzusetzen, was Vorteile bei der Her­ stellung des Schließzylinders bringt, und zwar im Sinne einer Kosteneinsparung. Schließlich ist noch hervorzuhe­ ben, dass die Kupplungsöffnungen einen konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Boden haben. Solange die Kupp­ lungselemente sich an diesem Boden abstützen, unterlie­ gen sie keiner Axialverlagerung. Diese findet erst dann statt, wenn die Kupplungselemente auf die dachartig aneinanderstoßenden Flanken auflaufen.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Schließzylinders, betreffend die erste Ausfüh­ rungsform,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und zwar in vergrößerter Darstellung, betref­ fend die eingekuppelte Stellung des Steuerglie­ des bzw. Schiebers,

Fig. 3 eine Folgedarstellung der Fig. 2, und zwar bei Drehen des ersten Drehteiles in Bezug auf das zweite Drehteil, wobei ein der beiden Kupplungselemente auf eine Schrägflanke auf­ läuft,

Fig. 4 ebenfalls eine ähnliche Schnittdarstellung, wobei der Schieber in die Entkupplungs­ stellung zurückverlagert ist und den Kupplungs­ elementen bei Drehung des ersten Drehteils die Rückverlagerung entgegen Federkraft ermög­ licht,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Schließzylinder gemäß der zweiten Ausführungsform mit in die Kupplungsstellung vorgesteuertem Schieber und

Fig. 6 eine Darstellung wie Fig. 5, jedoch bei rück­ verlagertem Schieber und bei gegenüber dem zweiten Drehteil verlagerten ersten Drehteil.

Der dargestellte Schließzylinder 1 ist als Profilzylin­ der gestaltet. Er besitzt ein Zylindergehäuse 2 mit einem mittleren Ausschnitt 3 zur Aufnahme eines Schließ­ gliedes 4. Dieses steht in ständiger Kupplungsverbin­ dung mit einem türinnenseitig angeordneten Knauf 5. Drehverbunden ist hierzu der Knauf 5 und das Schließ­ glied 4 mit einem vom Zylindergehäuse 2 umfassten er­ sten Drehteil 6. Dieses greift in ein konzentrisch zu ihm angeordnetes, zweites Drehteil 7 ein, welches dreh­ fest mit einem Außenknauf 8 gekuppelt ist. Letzterer kann beispielsweise die Batterien einer Stromversorgung beinhalten. Der türinnenseitige Knauf 5 ist dazu heran­ gezogen, eine nicht veranschaulichte elektronische Zu­ trittskontrollschaltung aufzunehmen. Durch diese wird ein von der Türaußenseite her eingegebenes Signal gele­ sen. Bei von der Zutrittskontrollschaltung richtig erkanntem Signal erfolgt eine elektromagnetische, nicht näher veranschaulichte Verlagerung eines Steuergliedes 9, welches gemäß der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 als rotationssymmetrischer Schieber gestaltet ist. Geführt ist dieser in einer drehfest im ersten Drehteil 6 angeordneten Innenhülse 10.

Das erste Drehteil 6 mit Innenhülse 10 besitzt in diame­ traler Gegenüberlage zwei abgestuft gestaltete Bohrun­ gen 11 zur Aufnahme je eines abgestuft gestalteten Kupplungselementes 12, welcher als in radialer Auswärts­ richtung abgefederter Stift gestaltet ist. Im Einzelnen setzt sich jeder Kupplungsstift 12 aus einem durchmes­ sergrößeren Kopf 12' und einem stufenförmig abgesetzten Schaft 12" zusammen. Auf letzterem sitzt eine Druckfe­ der 13, die den Kupplungsstift 12 in radialer Auswärts­ richtung belastet. Eine Abstützung findet der gerundet gestaltete Kopf 12' an dem Boden 14 einer Kupplungsöff­ nung 15 des zweiten Drehteils 7. In der Abstützstellung ragt das innere Ende des Schaftes 12" in die Innenhül­ se 10 hinein, vergleiche Fig. 2. Es sind beim Ausfüh­ rungsbeispiel vier solcher Kupplungsöffnungen 15 in gleicher Umfangsverteilung vorgesehen. Einander benach­ barte Kupplungsöffnungen 15 gehen über Schrägflanken 16 in eine Dachfirstlinie 17 über, welche bis zur Mantel­ fläche des ersten Drehteiles 6 reicht und demgemäß diesem eine Radialabstützung bringt. Wie insbesondere Fig. 4 veranschaulicht, liegen sich im Wesentlichen diametral gegenüberliegende Dachfirstlinien 17 geringfü­ gig in Umfangsrichtung versetzt zu den in der Diametra­ len D-D angeordneten Kupplungselementen 12. Dies wird dadurch deutlich, dass das eine schräg abwärts gerichte­ te Kupplungselement 12 auf der Dachfirstlinie 17 auf­ setzt, während das gegenüberliegende Kupplungselement 12 die zugekehrte Schrägflanke 16 beaufschlagt.

Da die Umfangslänge der Kupplungsöffnungen 15 größer ist als die Umfangsweite der Kupplungselemente 12, besteht gemäß Fig. 2 ein Drehspiel der Drehteile 6, 7 in beiden Richtungen zueinander.

Es stellt sich folgende Wirkungsweise ein:

Vom Türinneren her ist mittels des Knaufes 5 jederzeit eine Betätigung des Schließgliedes 4 möglich. Bei einer solchen Verlagerung dreht das erste Drehteil 6 relativ zum zweiten Drehteil 7. Dieser Zustand ist in Fig. 4 veranschaulicht. Das Steuerglied 9 bzw. der Schieber befindet sich in einer zurückverlagerten Position und ragt nicht in den Bereich zwischen den einander zuge­ kehrten Enden der Kupplungselemente 12. Wird nun das Drehteil 6 gedreht, so führt dies zu einem Auflaufen der Kupplungselemente 12 auf die entsprechenden Schräg­ flanken 16. Gemäß Fig. 4 liegt der Fall vor, wo der eine Kupplungsstift 12 die Dachfirstlinie 17 erklonnen hat, während der gegenüberliegende Kupplungsstift 12 noch an einer Schrägflanke 16 anliegt. Das bedeutet, dass die Kupplungsstifte 12 nacheinander in Wirkung treten und demgemäß das hierbei aufgebrachte Drehmoment relativ gering ist.

Erfolgt dagegen eine Schließbetätigung von der Türaußen­ seite 8, so ist ohne Zugangsberechtigung lediglich der Außenknauf 8 drehbar und mit ihm das zweite Drehteil 2 in Bezug auf das erste Drehteil 6. Es findet dann ledig­ lich eine Ausweichbewegung der Kupplungselemente statt, ohne eine Kupplungsverbindung zum ersten Drehteil 6 und damit zum Schließglied 4 herzustellen.

Vielmehr verlangt die Mitnahme des Schließgliedes 4 die Eingabe eines Signals, beispielsweise mittels eines elektronischen Senders etc. Wird die Schließberechti­ gung von der elektronischen Zutrittskontrollschaltung erkannt, so führt dieses zu einer Verlagerung des rota­ tionssymmetrisch gestalteten Schiebers 9 in die Positi­ on gemäß Fig. 2 und 3. Da, wie Fig. 3 veranschau­ licht, keine Ausweichverlagerung der Kupplungselemente 12 aufgrund der dann vorliegenden Hinterstützung vor­ liegt, können sich die Kupplungselemente 12 nach Durch­ laufen des Drehspiels nur geringfügig in radialer Ein­ wärtsrichtung verlagern, um dann anschließend über die Schrägflanken 16 eine Mitnahmewirkung zu erzeugen. Das erste und zweite Drehteil 6, 7 sind somit miteinander gekuppelt und damit wird auch die Drehverlagerung des Außenknaufes 8 auf das Schließglied 4 übertragen.

Gemäß der in Fig. 5 und 6 dargestellten zweiten Ausfüh­ rungsform tragen gleiche Bauteile gleiche Bezugszif­ fern. Das zweite Drehteil 7 besitzt ebenfalls in Um­ fangsrichtung unmittelbar nebeneinanderliegende, in einer Dachfirstlinie 17 aneinanderstoßende Flanken. Bezüglich derselben handelt es sich um die Enden der Kupplungsöffnungen 18, welche ihrerseits einen sichel­ förmigen Querschnitt haben. Beim Ausführungsbeispiel sind acht solcher Kupplungsöffnungen 18 vorgesehen der­ art, dass jeweils zwei Kupplungsöffnungen 18 sich in einer Diametralen gegenüberliegen. Die durch die Kupp­ lungsöffnungen 18 gebildeten Dachfirstlinien 17 ragen bis zum Außenumfang des ersten Drehteils 6. Dieses kann ebenfalls, wie bei der ersten Ausführungsform, mit dem Schließglied 4 in ständiger Kupplungsverbindung stehen. Das erste Drehteil 6 ist hülsenförmig gestaltet und besitzt eine Diametralbohrung 19 zur Aufnahme von in der Diametralen angeordneten Kupplungselementen 20. Dieselben sind als Kugeln gestaltet, wobei der Kugelra­ diaus dem Radius der sichelförmigen Kupplungsöffnungen 18 entspricht.

Zwischen den kugelförmigen Kupplungselementen 20 ist ein in der Drehachse der Drehteile 6, 7 axial verlagerba­ rer Schieber 21 geführt. Das zwischen die Kupplungsele­ mente 20 einsteuerbare Ende des Schiebers 21 kann, wie Fig. 6 veranschaulicht, sich in einem Dachfirst tref­ fende Schrägflanken 22 ausbilden, die mit zur Aussteue­ rung der Kugeln 20 in radialer Auswärtsrichtung dienen. Die Dicke des Schiebers 21 ist so groß gewählt, dass in eingesteuertem Zustand die radial auswärtsverlagerten kugelförmigen Kupplungselemente 20 vollständig in die ihnen gegenüberliegenden Kupplungsöffnungen 18 eingetre­ ten sind.

Im Gegensatz zur ersten Ausgestaltung können sich die Kugeln 20, da sie nicht federbeaufschlagt sind, bei entkuppeltem Schieber 21 radial einwärts verlagern, wobei sich beispielsweise die Stellung gemäß Fig. 6 einstellt. Das erste Drehteil 6 ist ständig mit dem Schließglied verbunden, während das zweite Drehteil 7 bei der Drehverlagerung des Außenknaufes leer zum inne­ ren Drehteil 6 dreht.

Um den Schließzylinder vom Türäußeren schließen zu können, muss von der Türaußenseite wiederum das vor­ schriftsmäßige Eintrittssignal eingegeben werden. Die­ ses führt nach Erkennen zu einer Verlagerung des Schie­ bers 21 in die Kupplungsstellung, in welcher über die Schrägflanken 22 und Kugelrundungen die Kupplungselemen­ te 20 in radiale Auswärtsrichtung gedrängt werden. Die sichelförmigen Kupplungsöffnungen 18 bedingen dabei einen Zentriereffekt. Nachdem die Kupplungselemente 20 ihre Kupplungsstellung einnehmen, kann auch mittels des Außenknaufes 8 über das zweite und erste Drehteil eine Mitnahme des Schließgliedes 4 erfolgen.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe­ sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) voll­ inhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (10)

1. Kupplungsanordnung in einem Schließzylinder (1) zwi­ schen einem ersten (6) und einem zweiten Drehteil (7), wobei dem ersten Drehteil (6) zugeordnete Kupplungsele­ mente (12, 20) in einer Kupplungseingriffsstellung in Kupplungsöffnungen (15, 18) des zweiten Drehteils (7) eingreifen und dort zufolge einer radialen Hinterstüt­ zung durch ein von einer der gekuppelten Stellung ent­ sprechenden ersten Betriebsstellung in eine der entkup­ pelten Stellung entsprechende zweite Betriebsstellung verlagerbares Steuerglied (9, 21) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (9, 21) ein in Achsrichtung der Drehteile (6, 7) verlagerbarer Schieber (9, 21) ist, wobei die Kupplungsöffnungen (15, 18) unter Ausbildung dachartig aneinanderstoßender Flanken (16) in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegen.

2. Kupplungsanordnung in einem Schließzylinder (1) zwischen einem ersten (6) und einem zweiten Drehteil (7), wobei dem ersten Drehteil (6) zugeordnete Kupp­ lungselemente (12) in einer Kupplungseingriffsstellung in Kupplungsöffnungen (15) eingreifen und dort zufolge einer radialen Hinterstützung durch ein von einer der gekuppelten Stellung entsprechenden ersten Betriebsstel­ lung in eine der entkuppelten Stellung entsprechende zweite Betriebsstellung verlagerbares Steuerglied (9) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuer­ glied (9) ein in Achsrichtung der Drehteile (6, 7) verlagerbarer Schieber (9) ist, wobei die Kupplungsele­ mente (12) in der entkuppelten Betriebsstellung zufolge radialer Federkraft in die Kupplungsöffnungen (15) eintauchen und bei Drehmomentbeaufschlagung zufolge einer Schrägflankensteuerung radial ausweichbar sind.

3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (21) die aus der Eingriffsstellung ausgetretenen Kupplungs­ elemente (20) zufolge einer Keilwirkung in die Kupp­ lungsöffnungen (18) verdrängt.

4. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kupplungs­ elemente (12, 20) kleiner ist als die Anzahl der Kupp­ lungsöffnungen (15 bzw. 18).

5. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (12, 20) als Stifte oder Kugeln ausgebildet sind.

6. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsöffnungen (18) einen sichelförmigen Querschnitt haben.

7. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslänge der Kupp­ lungsöffnungen (15) größer ist als die Umfangsweite der Kupplungselemente (12).

8. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Wesentlichen diame­ tral gegenüberliegende Dachfirstlinien (17) geringfügig in Umfangsrichtung versetzt zu den in der Diametralen (D-D) vorgesehenen Kupplungselementen (12) angeordnet sind.

9. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen rotationssymmetrischen Schie­ ber (21).

10. Kupplungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsöffnungen (15) einen konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Boden (14) haben.