DE102005020804A1 - Schließzylinder für ein elektronisches Schließsystem - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder für ein elektronisches Schließsystem mit einer inneren und einer äußeren Betätigungswelle sowie einem dazwischen angeordneten Schließelement.
- Derartige Schließzylinder sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Betätigung solcher Schließzylinder ist die innere Betätigungswelle regelmäßig mit einem inneren Türknauf oder einem inneren Türdrücker verbunden, wohingegen die äußere Betätigungswelle mit einem äußeren Türknauf oder einem äußeren Türdrücker gekoppelt ist. Um eine Drehbewegung des inneren oder äußeren Türknaufs oder Türdrückers bei Nachweis einer entsprechenden Berechtigung auf das ebenfalls drehbare Schließelement zu übertragen, ist es nötig, eine je nach Betriebszustand herstellbare und auch wieder lösbare drehfeste Verbindung zwischen der jeweiligen Betätigungswelle und dem Schließelement herstellen zu können.
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannte, je nach Betriebszustand herstellbare oder lösbare drehfeste Verbindung zwischen der jeweiligen Betätigungswelle und dem Schließelement auf möglichst einfache Weise zu realisieren, wobei gleichzeitig eine möglichst große Zahl von Betriebszuständen, je nach der für einen bestimmt Anwendungsfall gewünschten Berechtigung, erzeugbar sein soll.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst,
dass das Schließelement mit einer um die Drehachse der Betätigungswellen drehbaren Hülse fest verbunden ist,
dass die Betätigungswellen zumindest an ihren der Hülse zugewandten Enden jeweils einen Hohlraum aufweisen,
dass ein Kopplungselement drehfest und axial verschiebbar in der Hülse gelagert und zur drehfesten Kopplung mit den Betätigungswellen bereichsweise in deren Hohlräume einschiebbar ist, und
dass das Kopplungselement mittels eines Elektromotors zwischen drei verschiedenen Stellungen verfahrbar ist, wobei es sich - – in der ersten Stellung zur drehfesten Kopplung des Schließelements mit der inneren Betätigungswelle zum Teil im Hohlraum der inneren Betätigungswelle und zum Teil in der Hülse,
- – in der zweiten Stellung zur drehfesten Kopplung des Schließelements mit der äußeren Betätigungswelle zum Teil im Hohlraum der äußeren Betätigungswelle und zum Teil in der Hülse, und
- – in der dritten Stellung zur Entkopplung zwischen Hülse und innerer sowie äußerer Betätigungswelle vollständig innerhalb der Hülse
- Erfindungsgemäß lassen sich also auf einfache Weise durch eine geeignete Axialverschiebung des Kupplungselements drei unterschiedliche Betriebszustände des Schließzylinders einstellen. In der ersten Stellung (im Folgenden Stellung "I") ist die innere Betätigungswelle drehfest mit dem Schließelement gekoppelt, so dass eine Betätigung eines inneren Türknaufs oder Türdrückers zu einer Drehung des Schließelements und somit zu einem Öffnen einer Tür führen kann. Die äußere Betätigungswelle ist in der Stellung I nicht mit dem Schließelement gekoppelt und kann dementsprechend frei gedreht werden.
- Wenn in der zweiten Stellung (im Folgenden Stellung "A") die äußere Betätigungswelle drehfest mit dem Schließelement gekoppelt ist, kann in entsprechender Weise eine Betätigung eines äußeren Türknaufs oder Türdrückers zu einer Drehung des Schließelements und somit zu einem Öffnen der Tür führen. In der Stellung A ist dann die innere Betätigungswelle frei drehbar.
- In der dritten Stellung (im Folgenden Stellung "K") befindet sich das Kopplungselement vollständig innerhalb der mit dem Schließelement verbundenen Hülse, so dass weder eine Kopplung mit der inneren Betätigungswelle noch eine Kopplung mit der äußeren Betätigungswelle vorliegt. Innere und äußere Betätigungswelle mit den daran jeweils angekoppelten Türknäufen bzw. Türdrückern sind in Stellung K demzufolge beide frei drehbar, da keine der Wellen in Eingriff mit dem Kopplungselement steht.
- Wenn im Rahmen dieser Anmeldung von einer frei drehbaren Betätigungswelle die Rede ist, so bedeutet dies grundsätzlich, dass die jeweilige frei drehbare Betätigungswelle sich nicht im Eingriff mit dem Kopplungselement befindet, so dass dementsprechend auch keine drehfeste Kopplung zwischen der Betätigungswelle und dem Schließelement existiert. Es kann jedoch in bestimmten Anwendungsfällen sinnvoll sein, eine der beiden Betätigungswellen auf andere Art als über das Kopplungselement drehfest mit dem Schließelement zu verbinden, so dass über die jeweilige Betätigungswelle unabhängig von der Axialposition des Kopplungselements immer eine Betätigung des Schließelements möglich ist. Dies ist beispielsweise dann erwünscht, wenn über einen inneren Türdrücker oder Türknauf grundsätzlich immer ein Öffnen des Schließzylinders möglich sein soll.
- Durch die drei erfindungsgemäßen Betriebszustände I (Betätigung des Schließelements von innen möglich), A (Betätigung des Schließelements von außen möglich) und K (keine Betätigung des Schließelements möglich, es sei denn es besteht die letztgenannte besondere mechanische Verbindung ohne Verwendung des Kopplungselements) lassen sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Berechtigungsvarianten realisieren:
Wenn eine Betätigung von außen nur mit Berechtigung, von innen jedoch immer möglich sein soll, kann sich das Kopplungselement immer in der Stellung I befinden, wobei es nur dann in die Stellung A verschoben wird, wenn von außen, beispielsweise durch das Einstecken eines Transponder-Schlüssels, eine entsprechende Berechtigung nachgewiesen wird. - Wenn eine Betätigung von außen nur mit Berechtigung, von innen jedoch grundsätzlich nicht möglich sein soll, kann sich das Kopplungselement immer in der Stellung K befinden, wobei es nur dann in die Stellung A verschoben wird, wenn von außen eine entsprechende Berechtigung nachgewiesen wird.
- Wenn eine Betätigung sowohl von außen als auch von innen nur mit Berechtigung möglich sein soll, kann sich das Kopplungselement immer in der Stellung K befinden, wobei es nur dann in die Stellung A verschoben wird, wenn von außen eine entsprechende Berechtigung nachgewiesen wird und nur dann in die Stellung I verschoben wird, wenn von innen einen entsprechende Berechtigung nachgewiesen wird.
- Der Nachweis einer Berechtigung innen und außen kann je nach Anwendungsfall beispielsweise dadurch erfolgen, dass – wie bereits erwähnt – ein Transponder-Schlüssel von der Innen- oder Außenseite in den Schließzylinder eingeführt wird oder aber auch dadurch, dass ein Transponder nahe genug an einen inneren oder äußeren Türknauf heranbewegt wird. Die beiden genannten Varianten lassen sich auf der Innen- und der Au ßenseite beliebig miteinander kombinieren, insbesondere ist es möglich, von der Außenseite her mit einem Transponder-Schlüssel und auf der Innenseite mit einem Türknauf zu öffnen oder aber auch sowohl innen als auch außen jeweils Türknäufe vorzusehen.
- Vorstehende Ausführungen zeigen, dass mit einem erfindungsgemäßen Schließzylinder eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsvarianten realisierbar ist, ohne dass hierfür am Schließzylinder irgendwelche Änderungen vorgenommen werden müssten. Vielmehr lassen sich alle Betriebsvarianten durch eine jeweils gewünschte elektronische Ansteuerung des Kopplungselements in die Praxis umsetzen.
- Bevorzugt ist es, wenn der Querschnitt des Kopplungselements dem freien Innenquerschnitt von Hülse und Hohlräumen der Betätigungswellen entspricht. Wenn in diesem Fall der Querschnitt des Kupplungselements nicht exakt kreisförmig und die freien Innenquerschnitte von Hülse und Hohlräumen zumindest im Wesentlichen komplementär hierzu ausgebildet werden, ergibt sich eine vergleichsweise große Berührungsfläche zwischen Kopplungselement, Hülse und Hohlräumen, so dass hier eine effiziente und stabile Kraftübertragung zwischen dem Schließelement und der jeweiligen Betätigungswelle möglich wird.
- Konkret ist es von Vorteil, wenn das Kopplungselement einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit zumindest einer nach außen ragenden Hervorhebungen aufweist.
- Besonders bevorzug ist es, wenn das Kopplungselement drei Hervorhebungen aufweist, die ungleichmäßig über den Umfang des Kopplungselements verteilt sind, wobei insbesondere zwei benachbarte Hervorhebungen einen Winkelabstand von 72° zueinander aufweisen und die dritte Hervorhebung zu den beiden anderen Hervorhebungen einen Winkelabstand von jeweils 144° aufweist. In diesem Fall kann dann die Hülse drei zu den Hervorhebungen komplementäre Ausnehmungen besitzen, wobei der Hohlraum zumindest einer Betätigungswelle fünf zu den Hervorhebungen komplementäre Ausnehmungen aufweist, welche jeweils gleichmäßig über den Innenumfang des Hohlraums verteilt angeordnet sind, was z.B. dann sinnvoll ist, wenn die entsprechende Betätigungswelle über einen drehbaren Knauf beaufschlagbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist dann sichergestellt, dass immer dann, wenn eine Hervorhebung des Kopplungselements mit einer dazu komplementären Ausnehmung der Hülse ausgerichtet ist, automatisch auch immer die beiden anderen Hervorhebungen des Kopplungselements mit entsprechenden Ausnehmungen der Hülse ausgerichtet sind, so dass das Kopplungselement in die Hülse eingeführt und dadurch drehfest mit ihr gekoppelt werden kann. Von Vorteil ist bei dieser Ausgestaltung die Tatsache, dass unabhängig von der Winkelposition zwischen Kopplungselement und Hülse das Kopplungselement bzw. ein damit gekoppelter Türknauf immer nur maximal um etwas weniger als 72° gedreht werden muss, bis ein Einrasten zwischen Kopplungselement und Hülse erfolgt. Dies vereinfacht die Bedienung des erfindungsgemäßen Schließzylinders über einen Türknauf erheblich, da beispielsweise bei Vorsehung nur einer Hervorhebung am Kopplungselement und einer dazu komplementären Ausnehmung in der Hülse eine Knaufdrehung von bis zu 360° nötig wäre, um das gewünschte Einrasten zu erreichen.
- Der Hohlraum einer oder auch beider Betätigungswellen kann aber auch nur drei zu den Hervorhebungen komplementäre Ausnehmungen besitzen, welche über den Umfang des Hohlraums in der gleichen Weise verteilt sind, wie die Hervorhebungen des Kopplungselements. Dies ist z.B. dann sinnvoll, wenn die entsprechende Betätigungswelle über einen Schlüssel beaufschlagt wird. Dies hat dann zur Folge, dass das Kopplungselement nur in einer einzigen relativen Winkelstellung zum Hohlraum der jeweili gen Betätigungswelle in diesen zum Zweck einer drehfesten Kopplung eingeführt werden kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich beispielsweise immer dann, wenn der Schlüssel vertikal ausgerichtet ist und aus dem Schließzylinder abgezogen werden kann, das Schließelement in einer Position befindet, in welcher es sich ausgehend von der mit ihm verbundenen Hülse vertikal nach unten erstreckt. Somit befindet sich ein über das Schließelement betätigter Riegel bei abgezogenem Schlüssel zwangsläufig immer in einer definierten Position und nicht etwa in einer unerwünschten Zwischenstellung.
- Grundsätzlich ist es jedoch möglich, je nach Anwendungsfall, Kopplungselement und Hülse mit einer beliebig niedrigen oder beliebig hohen Anzahl von Hervorhebungen bzw. Ausnehmungen zu versehen. Zwingend ist lediglich, dass in einer bestimmten Winkelstellung zwischen Kopplungselement und Hülse ein wechselseitiges Verrasten erfolgen kann.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kopplungselement drehbar auf einer Schubstange gelagert ist, welche an ihrem dem Kopplungselement abgewandten Ende mit einem Gewinde, insbesondere einem Außengewinde versehen ist, welches in Wirkverbindung mit einem vom Elektromotor beaufschlagbaren Gewindeelement, insbesondere einer Innengewindehülse, steht. Die Schubstange kann in diesem Fall durch eine Drehung des vom Elektromotor beaufschlagten Gewindeelements in Richtung ihrer Längsachse je nach Drehrichtung des Gewindeelements in entgegengesetzte Richtungen verschoben werden, wobei die Längsachse der Schubstange mit der Längsachse des Kopplungselements zusammenfallen kann. Dabei ist natürlich durch geeignete Maßnahmen sichergestellt, dass sich die Schubstange nicht mit dem Gewindeelement mitdrehen kann. Gemeinsam mit der Verschiebung der Schubstange kann dann auch eine axiale Verschiebung des Kopplungselements erfolgen, da dieses drehbar auf der Schubstange gelagert ist. Die axiale Bewegung des Kopplungselements muss dabei nicht zwangsläufig vollständig gleichzeitig mit der Bewegung der Schubstange erfolgen, vielmehr ist es möglich, das Kopplungselement in bestimmten Grenzen auf der Schubstange nicht nur drehbar, sondern auch axial verschiebbar zu lagern. In diesem Fall ist es sinnvoll, wenn das Kopplungselement auf der Schubstange mittels einer Feder in eine mittlere, neutrale Axialposition vorgespannt ist, von der aus das Kopplungselement gegen die Federkraft in beide Axialrichtungen verschiebbar ist. Diese Anordnung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Kopplungselement nur in einer bestimmten relativen Winkelposition zu der jeweiligen Betätigungswelle in deren Hohlraum hinein bewegbar ist, da dann die Schubstange bei Betätigung des Gewindeelements auch bereits dann in dem Hohlraum eingeführt werden kann, wenn Kopplungselement und Hohlraum nicht zum wechselseitigen Eingriff miteinander ausgerichtet sind. In diesem Fall liegt dann das Kopplungselement unter Spannung der genannten Feder bei bereits im Hohlraum befindlicher Schubstange stirnseitig an der Betätigungswelle an. Bei einem Drehen der Betätigungswelle durch einen Schlüssel, Türknauf oder Türdrücker ändert sich dann die Relativposition zwischen Betätigungswelle und Kopplungselement bis Betätigungswelle und Kopplungselement bezüglich ihrer relativen Winkelposition zueinander derart ausgerichtet sind, dass das Kopplungselement in den Hohlraum der Betätigungswelle hineinbewegt werden kann. Dieses Hineinbewegen des Kopplungselements in den Hohlraum wird dabei durch die genannte Feder ausgelöst. Bei dieser Bewegung bewirkt die Feder auf das Kopplungselement bei der einen Betätigungswelle eine Druckkraft und bei der anderen Betätigungswelle eine Zugkraft. Das genannte Prinzip wird im Rahmen der Figurenbeschreibung noch näher erläutert.
- Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, wenn das Kopplungselement zweiteilig in Form eines Innenhohlzylinders und eines Außenhohlzylinders ausgeführt ist, wobei der Außenhohlzylinder um den Innenhohlzylinder drehbar und axial zu diesem fixiert ausgebildet ist und die Feder den Innenhohlzylinder beaufschlagt. Auf diese Weise wird vermieden, dass eine Drehbewegung zwischen Feder und Kopplungselement bzw. zwischen Feder und dem Innenhohlzylinder des Kopplungselements auftritt, was auf nachteilige Weise zu einem Lösen der Federfixierung oder aber auch zu einem unerwünschten Materialabrieb führen könnte. Der Außenhohlzylinder weist bei der genannten Ausführungsform bevorzugt die bereits genannten Hervorhebungen auf, die zum Eingriff in komplementäre Ausnehmungen der Hohlräume der Betätigungswellen geeignet sind, um eine Wirkverbindung zwischen Kopplungselement und dem Hohlraum der jeweiligen Betätigungswelle herzustellen. Auch diese Ausführungsform wird im Rahmen der Figurenbeschreibung noch näher erläutert.
- Vorteilhaft ist es, wenn sich die Schubstange zentral durch die innere Betätigungswelle erstreckt, da in diesem Fall der Motor zur Betätigung der Schubstange auf der Innenseite einer Tür innerhalb eines Türknaufs angeordnet werden kann, so dass von der Außenseite der Tür keine Manipulation möglich ist.
- Um die jeweilige Axialposition der Schubstange oder des Kopplungselements jederzeit bestimmen und in der Elektronik des Schließzylinders verarbeiten zu können, kann der die Schubstange beaufschlagende Elektromotor als Schrittmotor ausgebildet werden. In diesem Fall ist dann die elektronisch ohne weiteres ermittelbare Anzahl der vom Elektromotor durchgeführten Schritte proportional zur Axialposition der Schubstange bzw. des Kopplungselements.
- Alternativ oder zusätzlich können im erfindungsgemäßen Schließzylinder auch Sensoren zur Detektion der Axialposition des Kopplungselements oder der Schubstange vorgesehen werden, welche dann entsprechende Signale zur Elektronik des Schließzylinders übermitteln.
- Vorteilhaft ist es schließlich auch, wenn die Schubstange eine zentrale Kabeldurchführung aufweist. Da die Schubstange bevorzugt drehfest zu einem mit einer Betätigungswelle gekoppelten Türknauf angeordnet ist, kann sichergestellt werden, dass auch die Kabeldurchführung sich bei einer Betätigung des Türknaufs relativ zu diesem nicht dreht, so dass die in der Kabeldurchführung verlegten Leitungen, welche zu einer im Türknauf vorgesehenen Elektronik führen, keinerlei Verwindungsbelastungen ausgesetzt sind. Für die elektronische Kopplung der mit dem genannten Türknauf versehenen Türseite mit der anderen Türseite sind dann, beispielsweise im Bereich des dem Türknauf abgewandten Endes der Schubstange, z.B. Schleifkontakte vorzusehen.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert; in diesen zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Ansicht von Teilen des erfindungsgemäßen Schließzylinders in einer Explosionsdarstellung aus einer ersten Perspektive, -
2 eine Darstellung gemäß1 aus einer zweiten Perspektive, -
3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schließzylinder, welcher die Komponenten gemäß den1 und2 aufweist, -
4 eine vergrößerte Darstellung des in3 entsprechend gekennzeichneten Bereichs in Stellung K, -
5 eine Darstellung gemäß4 in einer Übergangsstellung, -
6 eine Darstellung gemäß den4 und5 in Stellung A, und -
7 eine Darstellung gemäß den4 bis6 in Stellung I. - Die Explosionsdarstellung gemäß den
1 und2 zeigt eine innere Betätigungswelle10 , zu der axial ausgerichtet eine äußere Betätigungswelle12 vorgesehen ist, wobei sich zwischen den beiden Betätigungswellen10 ,12 ein Schließelement14 befindet, welches mit einer um die Drehachse der Betätigungswellen10 ,12 drehbaren Hülse16 fest verbunden ist.1 zeigt die genannten Komponenten in einer Ansicht von außen, wohingegen2 eine entsprechende Ansicht von innen darstellt. - Die Betätigungswellen
10 ,12 sind jeweils zweiteilig ausgebildet. Die äußere Betätigungswelle besteht aus einem ersten Element18 , an welches sich axial in Richtung der Hülse16 ein Ringelement20 anschließt, welches mit dem Element18 über Formschlusselemente22 drehfest koppelbar ist. Im Element18 ist dabei ein Schlüsselkanal24 ausgebildet, so dass das Element18 gemeinsam mit dem Ringelement20 bei in den Schlüsselkanal24 eingeführtem Schlüssel drehbar ist. - In entsprechender Weise besteht die innere Betätigungswelle
10 aus einem Element26 , welches drehfest mit einem der Hülse16 zugewandten Ringelement28 gekoppelt ist. Das Element26 ist dabei zur Ankopplung an einen in den1 und2 nicht dargestellten Türknauf geeignet, über welchen es dann letztlich verdreht werden kann. - Alternativ kann zumindest eine der Betätigungswellen
10 ,12 auch einteilig ausgebildet werden. - In jedem Fall ist es sinnvoll, die Betätigungswellen
10 ,12 so auszubilden, dass sie mittels geeigneter, nicht dargestellter Distanzhülsen verlängert werden können, um so auf einfache Weise Schließzylinder mit unterschiedlichen Längen bereitstellen zu können. - Durch die innere Betätigungswelle
10 hindurch erstreckt sich eine drehfeste Schubstange30 , auf welcher in dem der Hülse16 zugewandten Bereich axial verschiebbar ein Kopplungselement32 gelagert ist. Die Schubstange30 besitzt eine zentrale Kabeldurchführung50 , so dass es möglich ist, durch die Schubstange30 hindurch eine Türinnenseite mit einer Türaußenseite elektrisch zu verbinden. - Das Kopplungselement
32 besteht aus einem Innenhohlzylinder34 und einem Außenhohlzylinder36 , wobei der Außenhohlzylinder36 drehbar auf dem Innenhohlzylinder34 gelagert ist, dabei jedoch in Axialrichtung nicht auf dem Innenhohlzylinder34 verschoben werden kann. Eine derartige Axialverschiebung kann beispielsweise durch die Vorsehung von Sprengringen auf dem Innenhohlzylinder34 vermieden werden. - Der Innenhohlzylinder
34 mit dem in Axialrichtung daran fixierten Außenhohlzylinder36 ist durch eine Druckfeder38 in einer neutralen Position gehalten, von der aus der Innenhohlzylinder34 mit dem daran befestigten Außenhohlzylinder36 in beide Axialrichtung entgegen der Federkraft auf der Schubstange30 verschoben werden kann. - Während der Innenhohlzylinder
34 zur Lagerung des Außenhohlzylinders36 an seinem äußeren Umfang mit einer glatten Zylindermantelfläche versehen ist, besitzt der Außenhohlzylinder insgesamt drei radial nach außen abstehende Hervorhebungen40 ,42 , welche ungleichmäßig über den Umfang des Außenhohlzylinders36 verteilt sind. Die beiden Hervorhebungen40 weisen dabei einen Winkelabstand von 72° zueinander auf, wohingegen die dritte Hervorhebung42 zu den beiden anderen Hervorhebungen40 einen Winkelabstand von jeweils 144° aufweist. - Komplementär zu den Hervorhebungen
40 ,42 des Kopplungselements32 sind in der Hülse16 drei Ausnehmungen44 vorgesehen, welche sich axial durch die ganze Länge der Hülse16 hindurch erstrecken, so dass das mit den Ausnehmungen44 ausgerichtete Kopplungselement32 axial in der Hülse16 verschoben werden kann. Aus2 ist dabei ohne weiteres ersichtlich, dass bei in die Hülse16 zumindest bereichsweise eingeführtem Kopplungselement32 dieses gegenüber der Hülse16 nicht mehr verdreht werden kann, da zwischen den Hervorhebungen40 ,42 und den Ausnehmungen44 ein Formschluss besteht, welcher ein solches Verdrehen verhindert. - Ebenso wie die Hülse
16 besitzt auch das Ringelement20 der äußeren Betätigungswelle12 an seiner der Hülse16 zugewandten Stirnseite drei Ausnehmungen bzw. Hohlräume46 , welche ebenfalls komplementär zu den Hervorhebungen42 des Kopplungselements32 angeordnet sind. (Siehe2 .) Das Ringelement28 der inneren Betätigungswelle10 hingegen besitzt an seiner der Hülse16 zugewandten Stirnseite insgesamt fünf Ausnehmungen bzw. Hohlräume48 , welche gleichmäßig über den Umfang des Ring elements28 verteilt sind, so dass jeweils zwei benachbarte Ausnehmungen48 zueinander einen Winkelabstand von 72° aufweisen. - Alle Ausnehmungen
44 ,46 und48 sind so ausgeformt, dass sie zur formschlüssigen Aufnahme einer Hervorhebung40 ,42 des Kopplungselements32 geeignet sind, wobei die Hervorhebungen40 ,42 grundsätzlich axial in den Ausnehmungen44 ,46 ,48 verschiebbar sind. - Bereits bei Betrachtung der
1 und2 wird deutlich, dass beispielsweise dann, wenn sich das Kopplungselement32 mit einem Bereich in der Hülse16 und mit dem anderen Bereich im Ringelement28 befindet, eine drehfeste Kopplung zwischen der inneren Betätigungswelle10 und der Hülse16 und somit dem Schließelement14 existiert. In analoger Weise ergibt sich eine drehfeste Kopplung zwischen äußerer Betätigungswelle12 und Hülse16 , wenn sich das Kopplungselement32 mit einem Bereich in der Hülse16 und mit dem anderen Bereich im Ringelement20 der äußeren Betätigungswelle12 befindet. -
3 zeigt einen Schnitt durch einen Schließzylinder52 , in welchem die aus den1 und2 ersichtlichen Komponenten eingesetzt sind. Dementsprechend sind im Schließzylinder52 drehbar gelagert die innere Betätigungswelle10 , die äußere Betätigungswelle12 sowie das Kopplungselement32 und die Hülse16 mit daran angeformtem Schließelement14 . Während die äußere Betätigungswelle12 in der bereits erläuterten Weise mit einem Schlüsselkanal24 ausgestattet ist, weist die innere Betätigungswelle10 an ihrem der Hülse16 abgewandten Endbereich einen Knauf54 auf, in welchen sich die Schubstange30 hinein erstreckt. Im Knauf54 befindet sich dabei ein Elektromotor56 , welcher ein Gewindeelement beaufschlagen kann, welches mit einem Außengewinde58 der Schubstange30 zusammenwirkt, so dass durch eine Drehung des Elekt romotors eine Axialverschiebung der Schubstange30 bewirkt werden kann. -
4 zeigt in vergrößerter Darstellung denjenigen Bereich der3 , welcher die einander zugewandten Enden der inneren und äußeren Betätigungswelle10 ,12 , sowie das Kopplungselement32 umfasst. Bei der in4 gezeigten Stellung K befindet sich das Kopplungselement32 ausschließlich in Eingriff mit den Ausnehmungen44 der Hülse16 , also weder in Eingriff mit den Ausnehmungen48 der inneren Betätigungswelle10 noch mit den Ausnehmungen46 der äußeren Betätigungswelle12 . In dieser Stellung sind innere und äußere Betätigungswellen10 ,12 frei drehbar, ohne dass dabei das Schließelement14 bewegt werden kann. - Wenn nun die Schubstange
30 mittels des Elektromotors56 ausgehend von der Stellung K gemäß4 axial in Richtung der äußeren Betätigungswelle12 verschoben wird und sich bei einem derartigen Verschieben die Ausnehmungen46 der äußeren Betätigungswelle12 nicht zufällig in einer ausgerichteten Position zu den Hervorhebungen40 ,42 des Kopplungselements32 befinden, stellt sich zunächst ein Betriebszustand gemäß5 ein. Gemäß5 erstreckt sich die Schubstange30 in den in der äußeren Betätigungswelle12 vorhandenen zentralen Hohlraum60 hinein, wobei das Kopplungselement32 bzw. die am Außenhohlzylinder36 vorhandenen Hervorhebungen40 ,42 noch stirnseitig an der äußeren Betätigungswelle12 anliegen und dementsprechend noch nicht in die Ausnehmungen46 der äußeren Betätigungswelle12 eingreifen. Dieser Zustand ist möglich, da das Kopplungselement32 entgegen der Kraft der Druckfeder38 axial verschiebbar auf der Schubstange30 gelagert ist, so dass sich ausgehend von der Stellung gemäß4 unter Komprimierung der Druckfeder38 und unter Axialverschiebung des Kopplungselements32 relativ zur Schubstange30 eine Betriebsstellung gemäß5 ergeben kann. - Wenn nun ausgehend von der Stellung gemäß
5 die äußere Betätigungswelle12 über einen in den Schlüsselkanal24 eingeführten Schlüssel verdreht wird, gleitet die der Hülse16 zugewandte Stirnfläche der äußeren Betätigungswelle12 an den ihr zugewandten Flächen der Hervorhebungen40 ,42 entlang. Dabei dreht sich ausschließlich die äußere Betätigungswelle12 , nicht jedoch Innenhohlzylinder34 und Außenhohlzylinder36 des Kopplungselements32 , da diese Komponenten dabei durch die Ausnehmungen44 der Hülse16 zumindest weitgehend rotatorisch fixiert sind. Das Verdrehen der äußeren Betätigungswelle wird solange fortgesetzt, bis die Hervorhebungen40 ,42 des Kopplungselements32 mit den Ausnehmungen46 der äußeren Betätigungswelle12 ausgerichtet sind, so dass in diesem Zustand unter Entspannung der Druckfeder38 ein Verschieben des Kopplungselements32 in den Hohlraum60 hinein erfolgt, wobei sich ein formschlüssiger Eingriff der Hervorhebungen40 ,42 in die Hohlräume46 der äußeren Betätigungswelle12 ergibt. Dieser Zustand entspricht der Stellung A, welche in6 dargestellt ist. In dieser Stellung ist die äußere Betätigungswelle12 über das Kopplungselement32 drehfest mit der Hülse16 und dem daran angeformten Schließelement14 gekoppelt, so dass ein weiteres Verdrehen des Schlüssels in gewünschter Weise auch zu einer Schwenkbewegung des Schließelements14 führt. - Die Verbindung des Kopplungselements
32 mit der inneren Betätigungswelle10 läuft in analoger Weise ab, wobei hier, wie bereits erwähnt, maximal eine Drehung des Türknaufs54 um 72° nötig ist, bis die Hervorhebungen40 ,42 des Kopplungselements32 in die jeweils dazu ausgerichteten Ausnehmungen48 der inneren Betätigungswelle10 eingreifen. Der der Stellung I entsprechende Zustand, bei dem Kopplungselement32 und innere Betätigungswelle10 drehfest miteinander verbunden sind, ist in7 dargestellt. -
- 10
- innere Betätigungswelle
- 12
- äußere Betätigungswelle
- 14
- Schließelement
- 16
- Hülse
- 18
- Element
- 20
- Ringelement
- 22
- Formschlusselemente
- 24
- Schlüsselkanal
- 26
- Element
- 28
- Ringelement
- 30
- Schubstange
- 32
- Kopplungselement
- 34
- Innenhohlzylinder
- 36
- Außenhohlzylinder
- 38
- Druckfeder
- 40
- Hervorhebungen
- 42
- Hervorhebung
- 44
- Ausnehmungen
- 46
- Ausnehmungen
- 48
- Ausnehmungen
- 50
- Kabeldurchführung
- 52
- Schließzylinder
- 54
- Knauf
- 56
- Elektromotor
- 58
- Außengewinde
- 60
- Hohlraum
Claims (15)
- Schließzylinder (
52 ) für ein elektronisches Schließsystem mit einer inneren (10 ) und einer äußeren (12 ) Betätigungswelle und einem dazwischen angeordneten Schließelement (14 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (14 ) mit einer um die Drehachse der Betätigungswellen (10 ,12 ) drehbaren Hülse (16 ) fest verbunden ist, dass die Betätigungswellen (10 ,12 ) zumindest an ihren der Hülse (16 ) zugewandten Enden jeweils einen Hohlraum (46 ,48 ,60 ) aufweisen, dass ein Kopplungselement (32 ) drehfest und axial verschiebbar in der Hülse (16 ) gelagert und zur drehfesten Kopplung mit den Betätigungswellen (10 ,12 ) bereichsweise in deren Hohlräume (46 ,48 ,60 ) einschiebbar ist, und dass das Kopplungselement (32 ) mittels eines Elektromotors (56 ) zwischen drei verschiedenen Stellungen verfahrbar ist, wobei es sich – in der ersten Stellung zur drehfesten Kopplung des Schließelements (14 ) mit der inneren Betätigungswelle (10 ) zum Teil im Hohlraum (48 ) der inneren Betätigungswelle (10 ) und zum Teil in der Hülse (16 ) (Stellung "I"), – in der zweiten Stellung zur drehfesten Kopplung des Schließelements (14 ) mit der äußeren Betätigungswelle (12 ) zum Teil im Hohlraum (46 ) der äußeren Betätigungswelle (12 ) und zum Teil in der Hülse (16 ) (Stellung "A"), und – in der dritten Stellung zur Entkopplung zwischen Hülse (16 ) und innerer sowie äußerer Betätigungswelle (10 ,12 ) vollständig innerhalb der Hülse (16 ) (Stellung "K") befindet. - Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kopplungselements (
32 ) dem freien Innenquerschnitt von Hülse (16 ) und Hohlräumen (46 ,48 ) der Betätigungswellen (10 ,12 ) entspricht. - Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit zumindest einer nach außen ragenden Hervorhebungen (40 ,42 ) aufweist. - Schließzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) drei Hervorhebungen (40 ,42 ) aufweist, die ungleichmäßig über den Umfang des Kopplungselements (32 ) verteilt sind, wobei insbesondere zwei benachbarte Hervorhebungen (40 ) einen Winkelabstand von 72° zueinander aufweisen und die dritte Hervorhebung (42 ) zu den beiden anderen Hervorhebungen (40 ) einen Winkelabstand von jeweils 144° aufweist. - Schließzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
16 ) drei zu den Hervorhebungen (40 ,42 ) komplementäre Ausnehmungen (44 ) besitzt. - Schließzylinder nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum einer oder beider Betätigungswellen (
10 ) jeweils fünf zu den Hervorhebungen (40 ,42 ) komplementäre Ausnehmungen (48 ) aufweisen, welche jeweils gleichmäßig über den Innenumfang der Hohlräume verteilt angeordnet sind. - Schließzylinder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum einer oder beider Betätigungswellen (
12 ) jeweils drei zu den Hervorhebungen (40 ,42 ) komplementäre Ausnehmungen (46 ) besitzt. - Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) drehbar auf einer Schubstange (30 ) gelagert ist, welche an ihrem dem Kopplungselement (32 ) abgewandten Ende mit einem Gewinde, insbesondere einem Außengewinde (58 ) versehen ist, welches in Wirkverbindung mit einem vom Elektromotor (56 ) beaufschlagbaren Gewindeelement, insbesondere einer Innengewindehülse, steht. - Schließzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) auf der Schubstange (30 ) axial verschiebbar gelagert ist. - Schließzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) auf der Schubstange (30 ) mittels einer Feder (38 ) in eine mittlere, neutrale Axialposition vorgespannt ist, von der aus das Kopplungselement (32 ) gegen die Federkraft in beide Axialrichtungen verschiebbar ist. - Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (
32 ) zweiteilig in Form eines Innenhohlzylinders (34 ) und eines Außenhohlzylinders (36 ) ausgeführt ist, wobei der Außenhohlzylinder (36 ) um den Innenhohlzylinder (34 ) drehbar und axial zu diesem fixiert ausgebildet ist und die Feder (38 ) den Innenhohlzylinder (34 ) beaufschlagt. - Schließzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schubstange (
30 ) zentral durch die innere Betätigungswelle (10 ) erstreckt. - Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (
56 ) als Schrittmotor ausgebildet ist. - Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zur Detektion der Axialposition des Kopplungselements (
32 ) vorgesehen sind. - Schließzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (
30 ) eine zentrale Kabeldurchführung (50 ) aufweist.
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