DE102007005214B3

DE102007005214B3 - Elektromechanisches Schließsystem

Info

Publication number: DE102007005214B3
Application number: DE102007005214A
Authority: DE
Inventors: Guenter Uhlmann; Martin Uhlmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: EP1953314B1; EP1953314A1; DE502008000098D1; ATE442499T1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur drehfesten Kopplung zweier koaxialer Wellen 110, 120 eines elektromechanischen Schließsystems, wobei eine Welle 110 mit einer Handhabe 20 drehfest verbunden ist und die andere Welle 120 mit einem Schließbart drehfest verbunden ist. Die Kupplung hat einen Steuerzapfen 175, der mit einer der Wellen 110, 120 drehfest verbunden ist und der in eine Ausnehmung 125, 115 der anderen Welle 120, 110 einschiebbar ist, wodurch die beiden Wellen 110, 120 drehfest gekoppelt werden und eine Rotation der Handhabe 20 auf den Schließbart 51 übertragbar ist. Um eine möglichst kompakte Kupplung zu realisieren, wird die Verschiebung des Steuerzapfens 175 über eine motorisch angetriebene Steuerscheibe 150 gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur drehfesten Kopplung zweier koaxialer Wellen eines elektromechanischen Schließsystems, wobei eine Welle mit einer Handhabe drehfest verbunden ist und die andere Welle mit einem Schließbart drehfest verbunden ist. Die Kupplung hat einen Steuerzapfen der mit einer der Wellen drehfest verbunden ist und der in eine Ausnehmung der anderen Welle einschiebbar ist, wodurch die beiden Wellen drehfest gekoppelt werden und eine Rotation der Handhabe auf den Schließbart übertragbar ist.
Eine solche Kupplung eines elektromechanischen Schließsystem ist aus der EP 0 978 611 A2 bekannt. Bei dem bekannten System ist der mit dem Schließbart zu verbindende Handknauf der Außenknauf einer Tür. In dem Außenknauf sitzt eine Empfangsantenne zur Kommunikation mit einem Transponder, welcher einen bei rein mechanischen Schließsystemen üblichen Schlüssel ersetzt. Der Außenknauf sitzt drehfest auf einer Welle, welche koaxial zum Schließbart angeordnet ist und die Tür durchsetzt. An der Innenseite der Tür sind Steuerzapfen und Motor in einem Innenknauf untergebracht. Der Innenknauf nimmt auch die Elektronik zur Ansteuerung des Motors auf. Außenknauf und Innenknauf dienen als Handhabe. Nachteilig an der bekannten Konstruktion ist der erforderliche große Durchmesser des Innenknaufs, welcher einen Einsatz des Schließsystems bei Türen mit einem kleinen Dornmaß, das ist der Abstand von der Schließbartachse zum Schließblech der Türzarge, ausschließt.
Die DE 10 2005 026 910 A1 zeigt einen Schließzylinder für ein elektronisches Schließsystem. Der Schließzylinder hat an jeder seiner Stirnseiten je eine frei gegen einen Schließbart drehbare Handhabe. Zum Sperren oder Öffnen sind die Handhaben über einen elektromagnetisch betätigten Kipphebel mit dem Schließbart koppelbar. Ein solcher Schließzylinder ist zwar vergleichsweise günstig produzierbar, jedoch ist er mit einem äußeren Magneten leicht zu manipulieren.
Aus der DE 102 35 201 B4 ist ein Türschließsystem mit einer Handhabe, die mit einem Schließbart eines Schließzylinders drehfest koppelbar ist, bekannt. Zum Koppeln wird ein in die Handhabe integrierter Steuerschieber in eine komplementäre Ausnehmung eines Ringes auf dessen Mantelfläche der Schließbart sitzt, motorisch eingeschoben. Wird der Steuerschieber wieder zurückgezogen, so ist die Handhabe frei gegen den Schließbart rotierbar, weder Riegel noch Falle können betätigt werden.
Aus der DE 198 54 454 A1 ist eine Kupplung zur drehfesten Kopplung zweier koaxialer Wellen eines elektromechanischen Schließsystems bekannt. Die beiden Wellen greifen ineinander, wobei eine der Wellen durch zumindest einen Abschnitt der anderen Welle hindurchgeführt ist. Im gekuppelten Zustand durchsetzt ein motorisch angetriebenes Kupplungselement die Oberfläche der inneren der beiden Wellen und die Innenfläche der äußeren der beiden Wellen formschlüssig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein kompakteres elektromechanisches Schließsystem bereit zu stellen.
Diese Aufgabe ist durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Kupplung hat mindestens einen Steuerzapfen der mit einer von zwei Wellen drehfest verbunden ist und der in eine Ausnehmung der anderen Welle einschiebbar ist. Dadurch sind, wie aus dem Stand der Technik bekannt die beiden Wellen drehfest koppelbar. Neu ist, daß die Kupplung nach der Erfindung eine durch einen Motor angetriebene drehbare Steuerscheibe hat, wobei die Steuerscheibe mindestens einen ringsegmentförmigen oder auch ringförmigen Bereich hat in dem eine mindestens eine Rampe ist. (Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter Ringsegment auch ein geschlossener Ring verstanden.) Der Steuerzapfen wirkt mit der Rampe zusammen, d.h. wird die Steuerscheibe gedreht so gleitet der Steuerzapfen die Rampe entlang und der Steuerzapfen wird entsprechend längsverschoben. Der Steuerzapfen ist in Richtung der Rampe federbelastet. Dadurch wird der Steuerzapfen durch Drehen der Steuerscheibe, in Abhängigkeit von der Drehrichtung, vor- oder zurückgeschoben. Zur drehfesten Kopplung der beiden Wellen wird der Steuerzapfen durch eine entsprechende Rotation der Steuerscheibe in die Ausnehmung der Welle eingeschoben. Natürlich kann die Welle auch mehrere Ausnehmungen haben. Durch die Verschiebung des Steuerzapfens mittels Rotation der Steuerscheibe werden eine Reihe von Vorteilen erreicht: Weil die Steuerscheibe, die Rotationsbewegungen des Motors in eine Linearbewegung des Steuerstif tes umsetzt, ist eine sehr kompakte Bauform des Schließsystems möglich. Im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung kann ein kleinerer Motor mit entsprechend geringerer Leistungsaufnahme eingesetzt werden, wodurch die Lebensdauer der zur Speisung elektromechanischer Schließsysteme üblicherweise benutzen Batterien verlängert wird.
Die Rampen haben die Form von Keilflächen und wirken als schiefe Ebenen, in diesem Sinne sind diese Begriffe austauschbar. Wird die Steuerscheibe so rotiert, daß der Steuerzapfen an der Rampe anliegt, so wird der Steuerzapfen durch eine weitere Rotation der Steuerscheibe in Abhängigkeit von der Drehrichtung verschoben, d.h. der Steuerzapfen wird in die Ausnehmung der entsprechenden Welle entweder eingeschoben oder durch die Feder wieder herausgezogen. Während einer Betätigung der Handhabe kann der Steuerzapfen nicht aus der Ausnehmung heraus, also in seine Freilaufposition verschoben werden, denn er ist seitlich belastet und dadurch verklemmt. Ist die Betätigung der Handhabe abgeschlossen, so ist der Steuerzapfen nicht mehr seitlich belastet, somit verschiebbar und wird durch die belastete Feder aus der Ausnehmung herausgeschoben, sofern die Position der Rampe dies zulässt. Eine Entkopplung der beiden Wellen ist daher zeitlich von einer entsprechenden Rotation der Steuerscheibe zeitlich entkoppelt.
Bevorzugt ist der Verschiebebereich des Steuerzapfens, also sein maximaler Hub, zumindest in Richtung der Steuerscheibe begrenzt (z.B. durch einen Anschlag) und in dem ringsegmentförmigen Bereich eine Ausnehmung, wodurch der Steuerzapfen, wenn seine Längsprojektion auf die Ausnehmung fällt, die Steuerscheibe nicht berührt. So kann die Steuerscheibe in dem Winkelbereich, in dem die Ausnehmung ist, rotiert werden, ohne daß der Steuerzapfen auf der Steuerscheibe schleift. In diesem Winkelbereich entsteht keine Reibung zwischen der Steuerscheibe und dem Steuerzapfen, wodurch die Leistungsaufnahme des Motors weiter reduziert wird. Die Ausnehmung kann beispielsweise als Segment einer Ringnut oder als Schlitz in der Steuerscheibe ausgeführt sein.
Bevorzugt hat der Steuerzapfen ein Unterteil und ein mit dem Unterteil teleskopartig zusammenwirkendes Oberteil, wobei bei einem Zusammenschieben von Oberteil und Unterteil eine Feder gespannt wird. Dadurch kann der Steuerzapfen über die Rampe gleiten, ohne daß er unmittelbar verschoben wird, z.B. wenn die Ausnehmung der Welle, in die er eingeschoben werden soll, ihm noch nicht gegenüberliegt. Wird nun eine der Welle gegen die andere gedreht, streckt die Feder den zuvor zusammengeschobenen Steuerzapfen, sobald dem Steuerzapfen die Ausnehmung gegenüberliegt, d.h. sobald der Steuerzapfen in die Ausnehmung eingeschoben werden kann. Dies ermöglicht eine Ansteuerung des Motors ohne die Relativpositionen der beiden Wellen zu kennen. Die ansonsten notwenige Sensorik und Logik kann entfallen. Die Verschiebung des Steuerzapfens ist zeitlich von der Ansteuerung des Motors und der daraus resultierenden Rotation der Steuerscheibe entkoppelt.
Bevorzugt können über die Kupplung weitere Funktionen, sogenannte Hilfsfunktionen, wie z.B. Entriegeln eines Batteriefaches oder einer Abdeckung gesteuert werden. Dazu kann die Kupplung einen oder mehrere Funktionszapfen haben, der bzw. die nach dem gleichen Prinzip wie der Steuerzapfen verschiebbar ist bzw. sind (nachfolgend wird bzgl. der Funktionszapfen nur der Singular verwendet, der Plural ist entsprechend mitzulesen): In einer solchen Ausführungsform hat die Steuerscheibe mindestens einen zweiten ringsegmentförmigen Bereich mit mindestens einer Rampe und der Funktionszapfen ist durch eine Rotation der Steuerscheibe über die Rampe des weiteren Bereichs gleitend in seiner Längsrichtung verschiebbar. Der Funktionszapfen kann in Richtung des zweiten ringsegmentförmigen Bereiches federbelastet sein. Der Vorteil der Steuerung von Hilfsfunktionen über die Kupplung ist, daß sicherheitsrelevante Hilfsfunktionen, wie beispielsweise die Demontage der Kupplung oder der Handhabe von der Steuerungselektronik des Schließsystems überwacht werden und nur möglich sind, sie durch die Elektronik, welche den Motor steuert, freigegeben werden. Dadurch kann nur derjenige, der im Besitz einer entsprechenden Autorisierung, beispielsweise eines entsprechenden Transponders, ist die jeweilige Hilfsfunktion nutzen.
Wie die Längsverschiebung des Steuerungszapfens ist auch die Längsverschiebung des Funktionszapfens in Richtung der Steuerscheibe vorzugsweise begrenzt und in dem den Funktionszapfen steuernden ringsegmentförmigen Bereich ist vorzugsweise eine Ausnehmung, wodurch der Funktionszapfen, wenn seine Längsprojektion auf die Ausnehmung fällt, die Steuerscheibe nicht berührt. Auch dies dient der Minimierung der Leistungsaufnahme des Motors.
Der Funktionszapfen kann ein Hubring sein. Dadurch ist ein Ansteuern der entsprechenden Hilfsfunktion unabhängig von der Position der beiden Wellen, bzw. des Hubringes möglich. Solch ein Hubring kann auf seiner der Steuerscheibe zugewandten Seite vorzugsweise drei Stiftfortsätze haben, die jeweils mit einer der Anzahl der Stiftfortsätze entsprechenden, hier also vorzugsweise drei, kongruenten Rampen eines ringförmigen Bereiches der Steuerscheibe zusammenwirken, so daß der Hubring vorzugsweise parallel zur Steuerscheibe verschoben wird. Ebenso können in dem Kupplungsring vorzugsweise drei zur Steuerscheibenachse parallel, längsverschiebbare Übertragungsstifte sein, die zur Längsverschiebung wie der Steuerstift über eine entsprechende Anzahl von Rampen der Steuerscheibe gleiten. Die Steuerstifte sind vorzugsweise in Richtung der Steuerscheibe jeweils federbelastet. Alternativ oder zusätzlich kann der Hubring in gleicher Richtung federbelastet sein.
Der Funktionszapfen kann ein Unterteil und ein mit dem Unterteil teleskopartig zusammenwirkendes Oberteil haben, wobei bei einem zusammenschieben von Oberteil und Unterteil eine Feder gespannt wird. Dadurch wird wie bei der entsprechenden Ausführung (s.o.) des Steuerzapfens eine Verschiebung des Funktionszapfens zeitlich von der Rotation der Steuerscheibe entkoppelt.
Eine Hilfsfunktion kann die Demontage eines die Kupplung aufnehmenden Moduls sein. So kann eine Längsverschiebung des Funktionszapfens, z.B. über einen zusätzlichen Stift, eine Raste lösen, die das Modul gegen Demontage sichert.
Eine Hilfsfunktion kann auch die Öffnung einer Abdeckung, z.B. eines Batteriefaches und/oder eines Gehäuses sein. Dies kann, wie zuvor beschrieben, durch Lösen einer Raste erfolgen. Ebenso kann eine Abdeckung auch durch Freigabe eines Verriegelungsstiftes entriegelt werden, d.h. ein Funktionsstift kann eine Position haben, in welcher er den Verriegelungsstift blockiert und zudem eine Position haben in welcher er eine Verschiebung des Verriegelungsstiftes erlaubt, beispielsweise, indem er einen Kanal oder eine sonstige Ausnehmung freigibt. Der Verriegelungsstift kann federbelastet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Verrriegelungstift magnetisch sein, z.B. kann er eine Ausnehmung haben, in welcher ein Magnet eingesetzt und fixiert ist. Dann kann auf den Verriegelungsstift durch einen an ihn herangeführten Magneten oder Anschalten eines Elektromagneten eine Kraft ausgeübt werden, welche den Stift verschiebt, z.B. von einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung und durch Umpolen des Magneten von der Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung.
Bevorzugt haben der Steuerzapfen und/oder der Funktionszapfen an seinem über die Rampe gleitenden Ende eine Rolle, beispielsweise in Form eines Kugellagers oder eine Kugel. Dadurch wird die Gleitreibung des jeweiligen Stiftes auf der Steuerscheibe reduziert. In der Folge hat der Motor eine geringere Leistungsaufnahme.
Bevorzugt hat die Steuerscheibe eine weitere Ausnehmung, welche von einer Welle mit mindestens einem Ritzel durchsetzt ist, wobei das Ritzel mit der Steuerscheibe, vor zugsweise dem Innenrand der Ausnehmung kämmt. Dies ergibt eine besonders kompakte Kupplung.
Auf der Welle kann ein zweites Ritzel sitzen, welches mit einer Schnecke der Welle des Motors kämmt. Dadurch ist die Steuerscheibe blockiert, auch wenn an dem Motor keine Spannung anliegt.
Bevorzugt ist die Kupplung in einem als Handhabe dienenden Steuerscheibenknauf aufgenommen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:
1a: Eine Aufsicht auf die erste Ausführungsform des elektromechanischen Schließsystems,
1b: einen Schnitt des Schließsystems aus 1a,
2a: eine Aufsicht auf einen Steuerscheibenknauf des Schließsystems aus 1a,
2b: den Schnitt A-A des Steuerscheibenknaufs aus 2a,
2c: den Schnitt C-C des Steuerscheibenknaufs aus 2a,
2d: den Schnitt B-B des Steuerscheibenknaufs aus 2a,
3a und 3b zeigen je eine Ansichte eines Teilmontierten Steuerscheibenknaufs aus 1,
4: einen zweiten Steuerscheibenknauf,
5a: eine Aufsicht auf den Steuerscheibenknauf aus 4,
5b: den Schnitt A-A des Steuerscheibenknaufs aus 5a,
5c: den Schnitt C-C des Steuerscheibenknaufs aus 5a,
5d: den Schnitt B-B des Steuerscheibenknaufs aus 5a,
6a, 6b und 6c: Ansichten einer Steuerscheibe.
Das Schließsystem in 1a hat einen handelsüblichen Schließzylinder 50 mit einem Schließbart 51 zur Betätigung eines nicht dargestellten Schließriegels einer nicht dargestellten Tür (vgl. 1b). An der Außenseite des Schließzylinders 50 ist ein Außenknauf 20 mit einer türseitig geschlitzten Außenknaufkappe 21, die türseitig gegen eine Hinterschneidung einer Außenwelle 30 mit einem Spannring 22 verspannt ist und als Handhabe dient. Der Spannring 22 wird durch Schrauben wie 24 mit der Außenwelle 30 verschraubt. Die Außenwelle 30 hat eine gestufte axiale Bohrung, in welcher eine hohle Mittelwelle 40 drehfest sitzt. Die Mittelwelle 40 ist wiederum drehfest mit einer ebenfalls hohlen Kupplungswelle 110 eines an der Innenseite der Tür befindlichen Steuerscheibenknaufs 100 verbunden. Der Steuerscheibenknauf 100 umfasst eine Knaufwelle 120 die mit dem Schließbart 51 drehfest verbunden ist. Die Knaufwelle 120 hat eine gestufte axiale Ausnehmung 121 in der die Kupplungswelle 110 mit einem Nadellager 130 und einem Kugellager 131 gelagert ist. Zur Kupplung von Kupplungswelle 110 und Knaufwelle 120 ist die Kupplungswelle 110 drehfest mit einem Kupplungsring 140 verbunden. Der Kupplungsring wiederum ist mit einer Befestigungsplatte 160, welche eine türinnenseitige Steuerungselektronik (nicht dargestellt) und einen Motor 162 haltert, drehfest verbunden. Zwischen der Befestigungsplatte 160 und dem Kupplungsring 140 ist ein Spalt, in dem eine Steuerscheibe 150 drehbar gelagert ist. Der an der Befestigungsplatte 160 befestigte Motor 162 treibt durch die Steuerungselektronik gesteuert die Steuerscheibe 150 an. Durch eine Rotation der Steuerscheibe 150 sind Kupplungsring 140 und Knaufwelle 120 miteinander drehfest koppelbar und somit Kupplungswelle 110 und Knaufwelle 120 drehfest miteinander verbindbar. Dadurch wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Außenknauf 20 und dem Schließbart 51 hergestellt. Die Tür ist somit von außen ver- und entriegelbar.
Von innen kann die Tür durch Drehung der Knaufwelle 120 ver- und entriegelt werden. Dazu sitzt in fertig montiertem Zustand auf der Knaufwelle 120 eine als Abdeckung ausgebildete, abnehmbare Kappe, die mit der Knaufwelle 120 drehfest verbunden ist. Eine entsprechende Kappe ist in 4 abgebildet (Bezugszeichen 101).
Die Position der Steuerscheibe 150 wird üblicherweise durch einen Transponder (nicht dargestellt) gesteuert, der mit einer nicht dargestellten, im Außenknauf befindlichen Empfangselektronik kommuniziert. Durch die gestufte Bohrung 31 der Außenwelle kann ein Kabel zu einem in der axialen Bohrung der Mittelwelle 40 sitzenden Kontakt teil 42 geführt werden. Das Kontaktteil ist mit einer Schraubenfeder 43 elektrisch leitend verbunden. Zur Isolierung zwischen dem Kontaktteil 42 und der Schraubenfeder 43 einerseits und der Mittelwelle 40 andererseits sitzt in der axialen Ausnehmung der Mittelwelle 40 eine Isolierhülse 44. An dem steuerscheibenknaufseitigen Ende der Schraubenfeder 43 kann eine weiterer Draht befestigt werden, der durch eine axiale Bohrung 111 der Kupplungswelle 110 zu der türinnenseitigen Steuerungselektronik (nicht dargestellt), welche an der Befestigungsplatte 160 befestigt ist, geführt wird. Die Kupplungswelle 110, die Mittelwelle 40 und die Außenwelle 30 sind aus Metall und dienen als Rückleitung.
Die Aufsicht in 2a zeigt den Motor 162, auf dessen Welle eine Schnecke 163 sitzt, die wiederum mit einem Ritzel 164 kämmt und dadurch eine Welle 165 antreibt. Die Welle 165 ist an der Befestigungsplatte 160 gelagert und durchsetzt diese sowie die Steuerscheibe 150 (2b). Auf dem türseitigen Ende der Welle 165 sitzt ein weiteres Ritzel 166, welches mit einer radial nach innen weisenden Zahnung der Steuerscheibe 150 kämmt. Somit wird eine Drehung der Motorwelle in eine Rotation der Steuerscheibe 150, welche koaxial zu dem Schließbart 51 (1b) angeordnet ist, umgesetzt.
Die Knaufwelle 120 hat Ausnehmungen wie die Ausnehmung 125 (2b) in die ein Steuerzapfen (2c) einschiebbar ist. 2b zeigt den Steuerzapfen 145 in seiner Freilaufposition. Der Steuerzapfen 175 umfasst ein Zapfenoberteil 175.1 und ein Zapfenunterteil 175.2. Zap fenoberteil 175.1 und Zapfenunterteil 175.2 sind teleskopartig gegeneinander verschiebbar, wobei eine nicht dargestellte Feder Zapfenoberteil 175.1 und Zapfenunterteil 175.2 auseinanderdrückt. Der Steuerzapfen 175 sitzt in einer gestuften Ausnehmung des Kupplungsringes. An der Stufe stützt sich der Steuerzapfen 175 über eine weitere nicht dargestellte Feder ab. Dazu hat das Zapfenunterteil 175.2 auf seiner Mantelfläche einen ringförmigen Vorsprung.
Wird die Steuerscheibe 150 in ihre Mitnahmestellung rotiert, so wird das Zapfenoberteil 175.1 mittels Rampe 151 (vgl. 6) der Steuerscheibe 150 gegen die Feder teleskopartig in das Zapfenunterteil 175.2 eingeschoben. Durch die Federspannung wird das Zapfenunterteil 175.2 in Richtung der Knaufwelle 120 verschoben. In der in 2c dargestellten Relativposition von Steuerzapfen 175 zu Knaufwelle 120 ist der Steuerzapfen nicht in die Ausnehmung 125 einschiebbar. Dies wird erst möglich, wenn über eine Rotation des Außenknaufes 20 auch der Steuerzapfen 175 verdreht wird, welcher in die Ausnehmung 125 einfährt und somit seine Mitnahmeposition erreicht, sobald ihm die Ausnehmung 125 gegenüberliegt. Außenknauf 20 und Schließbart 51 sind nun drehfest gekoppelt.
Zudem steuert die Steuerscheibe 150 die axiale Verschiebung eines in einer Ausnehmung des Kupplungsringes 140 sitzenden Funktionszapfens in Form eines Hubringes 178 (vgl. 2b, 2c, 2d, 3a und 3b). Der Hubring 178 hat auf seiner Mantelfläche vier in etwa halbzylindrische Ausnehmungen 178.2, die zusammen mit komplementären Aus nehmungen 148 des Kupplungsringes 140 vier zylindrische Ausnehmungen bilden. In den zylindrischen Ausnehmungen sitzt jeweils eine mit einer nicht dargestellten Schraube vorgespannte Feder (nicht dargestellt) die den Hubring 178 in seinen Sitz 148, das ist eine ringförmige Ausnehmung des Kupplungsrings 140, drücken und somit in Richtung der Steuerscheibe 150 vorspannen. Der Hubring 178 hat an seiner der Steuerscheibe zugewandten Seite drei Hubstifte wie 178.1. Durch eine Rotation der Steuerscheibe 150 gleiten die Hubstifte wie 178.1 über Rampen 153 (vgl. 6) der Steuerscheibe 150 und der Hubring 178 wird aus dem Kupplungsring hervor geschoben. Entsprechend hat die Knaufwelle 120 eine zu dem Hubring 178 komplementäre ringförmige Ausnehmung 128. In der Ausnehmung 128 mündet der Kopf eines Demontagestiftes 172 der in einer kanalförmigen Ausnehmung 122 der Knaufwelle 120 axial verschiebbar ist (2d). Bei einer Verschiebung des Hubringes drückt dieser auf den Kopf des Demontagestiftes 172 und nimmt ihn mit. Der Hubring 178 ist aus dem Kupplungsring 140 in die ringförmige Ausnehmung hervorschiebbar, bis der Demontagestift 172 an der ihm gegenüber liegenden Seitenwand einer Befestigungsnut 123 anliegt. Wird in dieser Position des Demontagestiftes 172 die Knaufwelle 120 gedreht, so wird eine federbelastete Raste (nicht dargestellt) des Schließzylinders 50 durch den Demontagestift 172 über den Rand der Befestigungsnut 123 angehoben, wodurch der Steuerscheibenknauf 100 von dem Schließzylinder gelöst, d.h. demontiert werden kann. Zur Montage des Steuerscheibenknaufs 100 wird die Steuerscheibe 150 entsprechend zu rückgedreht, wodurch der federbelastete Hubring 178 in seinen Sitz 148 gedrückt wird, so dass der ebenfalls federbelastete Demontagestift 172 die Befestigungsnut 123 wieder freigibt. Wird nun das Kaufmodul 100 in den Schließzylinder eingesetzt, so kann die Raste in die Befestigungsnut 123 eingreifen und fixiert den Steuerscheibenknauf 100 axial an dem Schließzylinder 50.
In einer weiteren Ausnehmung 126 der Knaufwelle 120 sitzt ein axial in der Ausnehmung 126 verschiebbarer ein weiterer Funktionszapfen in Form eines in Richtung der Steuerscheibe 150 federbelasteten Bolzen 176 mit einem ringförmigen Vorsprung 176.1 auf seiner Mantelfläche. Die Position des Bolzens 176 wird wie die Position des Demontagestiftes 172 durch Verschieben des Hubringes 178 gesteuert, d.h. letztlich durch Rotation der Steuerscheibe 150. In der in 2b gezeigten Position blockiert der Bolzen 176 einen Verriegelungsstift 179, d.h. er verhindert dessen axiale Verschiebung. Radial nach außen hat der Verriegelungsstift 179 eine Ausnehmung in der ein Magnet (nicht dargestellt) eingeklebt ist. Wird nun durch Rotation der Steuerscheibe 150 der Hubring 178 vorgeschoben, so wird auch der Bolzen 176 gegen die Kraft einer nicht dargestellten Feder in Richtung des Schließbartes 51 axial verschoben. Dadurch kann der Verriegelungsstift 179 mittels eines weiteren von außen an den ersten Magneten herangeführten Magneten in Richtung der Kupplungswelle 110 verschoben werden. Eine Kappe mit einer Ausnehmung (hier nicht dargestellt, vgl. 4 dort Bezugszeichen 101) für den Verriegelungsstift 179 kann nun von der Knaufwelle 120 und somit von dem Steuerscheibenknauf 100 gelöst werden. Das Aufsetzen der Kappe auf die Knaufwelle 120 erfolgt bei gleicher Position der Steuerscheibe 150, d.h. der Verriegelungsstift 179 kann, nun auch manuell (weil nun zugänglich) in Richtung der Rotationsachse verschoben werden. Die Kappe wird nun aufgesetzt und der Verriegelungsstift 179 mit dem weiteren Magneten in die für ihn vorgesehene Ausnehmung in der Innenfläche des Steuerscheibenknaufs 100 verschoben. Wird nun durch Rotation der Steuerscheibe 150 der Hubring 178 in die in 2b gezeigte Stellung gefahren, so schiebt eine Feder den Bolzen 176 in die in 2b gezeigte Stellung, so dass der Verriegelungsstift 179 fixiert d. h. nicht mehr verschiebbar ist. Die Kappe ist nun fixiert.
4 zeigt eine Explosionsansicht eines weiteren Steuerscheibenknaufs. Wie mittels des Steuerscheibenknaufs aus 1 kann durch diesen Steuerscheibenknauf ein Außenknauf wie 20 mit einem Schließbart wie 50 (s. 1b) drehfest verbunden werden (gleiche oder ähnliche Teile sind mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet). Dazu hat der Steuerscheibenknauf eine Knaufwelle 120 und eine Kupplungswelle 110 die durch Rotation einer Steuerscheibe 150 drehfest miteinander koppelbar sind. Wie bei der Ausführungsform nach 1 wird durch die Rotation der Steuerscheibe 150 ein Steuerzapfen 175 verschoben. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach 1 ist hier der Steuerzapfen 175 drehfest mit der Knaufwelle 120 verbunden und wird zu drehfesten Kopplung von Knaufwelle 120 und Kupplungswelle 110 in eine Ausnehmung wie 115 eines verdickten Endes 116 der Kupplungswelle 110 eingeschoben (vgl. 5d).
Zur Demontage des Steuerscheibenknaufs 110 von einem Schließzylinder wie 50 (1b) hat der Steuerscheibenknauf 110 einen Demontagestift 172 (vgl. 5b), der über einen als Hubring 178 ausgeführten Funktionszapfen von der Steuerscheibe 150 verschiebbar ist.
4 zeigt auch eine als Handknauf dienende Kappe 101, die in montiertem Zustand auf der Knaufwelle 120 sitzt. Durch die montierte Kappe 101 werden nur angedeutet dargestellte Platinen wie 169 einer Steuerungselektronik, die dafür erforderliche Batterie 167 nebst Halterungen wie 168 vor Manipulation und Umwelteinflüssen geschützt. Die Verriegelung der Kappe 101 erfolgt wie bei der Ausführungsform nach 1 durch das Zusammenspiel der Steuerscheibe 150 die einen Hubring 178 verschiebt. Der Hubring sitzt in einer ringförmigen Ausnehmung 128 der Kupplungswelle. In der in 5a gezeigten Stellung blockiert der Hubring 178 eine Längsverschiebung eines Verriegelungszapfens 179 in Richtung der Kupplungswelle 110. Wird der Hubring weiter in die Ausnehmung 128 hineingeschoben, so kann der Verriegelungszapfen 179, der ein Magnet haltert (nicht dargestellt) mittels eines von außen an der Steuerscheibenknauf 100 heranführbaren weiteren Magneten in Richtung des Kupplungswelle 110 verschoben werden. Die Kappe 101 ist nun aufsetz- und wieder abnehmbar.
Zur Verschiebung des Hubringes 178 sitzen in Ausnehmungen wie 149 Stifte (nicht eingezeichnet) deren eines Ende über je entsprechende Rampe wie 152 (vgl. 6) gleitet und deren anders Ende auf der dem Kupplungsring 140 zuge wandten Seite des Hubringes 178 anlieg. Werden nun die Stifte durch eine entsprechende Rotation der Steuerscheibe in Richtung des Hubringes verschoben, so nehmen sie den Hubring mit. Wird die Steuerscheibe zurückrotiert, so gleiten die Stifte federbelastet die Rampen 152 "herunter", also in Richtung der Befestigungsplatte 160.
Lediglich um zu zeigen, daß die Kupplungsscheibe sowohl in der Ausführungsform nach 1 als auch in der Ausführungsform nach 4 einsetzbar ist, wurde in 4 und 5b ein zusätzlicher (hier funktionsloser) Steuerzapfen 175b eingezeichnet. 5d zeigt den zusätzlichen Steuerzapfen 175b im Detail. Der Steuerzapfen 175b hat an seinem über die Rampe 151 der Steuerscheibe 150 gleitenden Ende eine Rolle 175.3 zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Steuerzapfen 175 und der Steuerscheibe.
Die Steuerscheibe sitzt wie bei der Ausführungsform nach 1 drehbar zwischen einer Befestigungsplatte 160 und einem Kupplungsring 140. 6a bis 6c zeigen verschiedene Ansichten der Steuerscheibe 150. Diese Steuerscheibe ist für die Ausführungsform nach 1 ebenso wie für die Ausführungsform nach 4 verwendbar. Zum Verschieben des Steuerzapfens 175 nach 1 hat die Steuerscheibe 150 eine erste Rampe 151 (vgl. 2b). Wird die Steuerscheibe durch einen Motor 162 (vgl. 2) gedreht so gleitet der Steuerzapfen 175 über die Rampe 151 und wird dadurch axial verschoben. Entsprechend wird der Hubring 179 durch drei Rampen 152 verschoben. Eine weitere Rampe 153 dient zur Verschiebung des Steuerzapfens 175 der Ausführungsform nach 4. An die Ram pen 151, 152 und 153 schließt sich jeweils eine ringsegmentförmige Ausnehmung 154, 155 bzw. 156 an, so daß der entsprechende Zapfen (Steuerzapfen 175 bzw. Hubring 179) nicht mit der Steuerscheibe 150 reibt, wenn die dem Zapfen entsprechende Funktion (Kopplung der Wellen, Entriegeln der Kappe, Demontage) nicht benötigt wird. Die Rampen 151 bzw. 153 für den Steuerzapfen 175 sind den Rampen 152 entgegengesetzt. Dadurch wird in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Steuerscheibe aus einer Neutralposition heraus die gewünschte Funktion aktiviert, d.h. eine Rotation im Uhrzeigersinn (bezogen auf 6a) führt zu einer drehfesten Kopplung von Kupplungswelle 110 und Knaufwelle 120 und eine Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht die Demontage der Kappe 101 bzw. des Steuerscheibenknaufs 100.

Schließsystem nach 1:

20: Außenknauf
21: Außenknaufkappe
22: Spannring
23: Befestigung Platine
24: Schraube
30: Außenwelle (hohl)
31: gestufte Bohrung der Außenwelle
33: Nut zur Befestigung mit Schließzylinder
40: Mittelwelle (hohl)
41: gestufte Bohrung
42: Kontaktteil
43: Schraubenfeder
44: Isolierhülse
50: Schließzylinder
51: Schließbart
100: Steuerscheibenknauf (Innenknauf)
110: Kupplungswelle
111: axiale Ausnehmung (hier als Bohrung)
116: verdicktes Ende der Kupplungswelle
120: Knaufwelle
121: gestufte axiale Bohrung
122: Ausnehmung für Demontagestift
123: Befestigungsnut
125: Ausnehmung für Steuerzapfen 175
126: Ausnehmung für Bolzen 176
128: Ausnehmung für Hubring 178 in Knaufwelle
129: Ausnehmung für Verriegelungsstift 179 (Kappenverriegelung)

Lager

130: Nadellager
131: Türseitiges Kugellager
132: Motorseitiges Kugellager
140: Kupplungsring
141: Ausnehmung für Steuerzapfen (Sitz in Freilaufposition)
148: Ausnehmung für Hubring (Sitz)
150: Steuerscheibe
151: Rampe für Steuerzapfen 175
152: Rampen für Hubringe 178 bzw. Stifte zum verschieben des Hubringes 178
153: Rampe für Steuerzapfen 175 nach 4
154: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Reibungsverminderung zwischen Steuerscheibe und Steuerzapfen nach 2
155: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Verminderung der Gleitreibung zwischen dem Hubring, bzw. den Stiften und der Steuerscheibe 150
156: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Reibungsverminderung zwischen Steuerscheibe und Steuerzapfen nach 5
157: Zahnung für Ritzel 166
160: Befestigungsplatte
161: Schraube
162: Motor
163: Schnecke
164: Ritzel
165: Welle
166: Ritzel (kämmt mit Steuerscheibe)

Zapfen und Stifte

172: Demontagestift
175: Steuerzapfen
175.1: Zapfenoberteil
175.2: Zapfenunterteil
176: Bolzen für Verriegelungsstift 179
176.1: ringförmiger Vorsprung auf Mantelfläche des Bolzens 176
178: Hubring
178.1: Hubstifte
178.2: etwa halbzylindrische Ausnehmungen
179: Verriegelungsstift 179

Schließsystems 4:

100: Steuerscheibenknauf (Innenknauf)
101: Kappe
110: Kupplungswelle
111: axiale Ausnehmung (hier als Bohrung)
115: Ausnehmungen für Steuerzapfen
120: Knaufwelle
121: gestufte axiale Ausnehmung
122: Ausnehmung für Demontagestift (Kanal)
123: Befestigungsnut
128: Ausnehmung für Hubring 178
129: Ausnehmung für Verriegelungsstift 179 (Kappenverriegelung)
130: Nadellager
131: Türseitiges Kugellager
132: Motorseitiges Kugellager
140: Kupplungsring
141: Ausnehmung für Steuerzapfen
149: Ausnehmungen für Stifte zum Verschieben des Hub
: ringes 178
150: Steuerscheibe
151: Rampe für Steuerzapfen 175
152: Rampen für Hubringe 178 bzw. Stifte zum verschieben des Hubringes 178
153: Rampe für Steuerzapfen 175 nach 4
154: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Reibungsverminderung zwischen Steuerscheibe und Steuerzapfen nach 2
155: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Verminderung der Gleitreibung zwischen dem Hubring, bzw. den Stiften und der Steuerscheibe 150
156: Ausnehmung in Steuerscheibe zur Reibungsverminderung zwischen Steuerscheibe und Steuerzapfen nach 5
157: Zahnung für Ritzel 166
160: Befestigungsplatte
161: Schraube
162: Motor
163: Schnecke
164: Ritzel
165: Welle
166: Ritzel (kämmt mit Steuerscheibe)
167: Batterie
168: Batteriehalterung
169: Halterung für Elektronik

Zapfen und Stifte

172: Demontagestift
175: Steuerzapfen
175.1: Zapfenoberteil
175.2: Zapfenunterteil
178: Hubring
179: Verriegelungsstift

Claims

Kupplung zur drehfesten Kopplung zweier koaxialer Wellen (110, 120) eines elektromechanischen Schließsystems, wobei eine Welle (110) mit einer Handhabe (20) drehfest verbunden ist und die andere Welle (120) mit einem Schließbart (51) drehfest verbunden ist, mit einem Steuerzapfen (175) der mit einer der Wellen (110, 120) drehfest verbunden ist und der in eine Ausnehmung (125, 115) der anderen Welle (120, 110) einschiebbar ist, wodurch die beiden Wellen (110, 120) drehfest gekoppelt werden und eine Rotation der Handhabe (20) auf den Schließbart (51) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß a. die Kupplung eine drehbare Steuerscheibe (150) hat,
ein Motor (162) die Steuerscheibe (150) antreibt, c. die Steuerscheibe einen ringsegmentförmigen Bereich mit mindestens einer Rampe (151, 153) hat, d. der Steuerzapfen (175) in Richtung des ringsegmentförmigen Bereiches federbelastet ist, und e. der Steuerzapfen (175) durch eine Rotation der Steuerscheibe (150) über die Rampe (151, 153) gleitend in seiner Längsrichtung verschiebbar ist.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet da eine Längsverschiebung des Steuerzapfens (175) in Richtung der Steuerscheibe (150) begrenzt ist und daß in dem ringsegmentförmigen Bereich eine Ausnehmung (154, 156) ist, wodurch der Steuerzapfen (175), wenn seine Längsprojektion auf die Ausnehmung (154, 156) fällt, die Steuerscheibe (150) nicht berührt.
Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzapfen ein Zapfenunterteil (175.2) und ein mit dem Zapfenunterteil (175.2) teleskopartig zusammenwirkendes Zapfenoberteil (175.1) hat, und bei einem zusammenschieben von Zapfenoberteil (175.1) und Zapfenunterteil (175.2) eine Feder gespannt wird.
Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß a. die Steuerscheibe (150) mindestens einen zweiten ringsegmentförmigen Bereich mit mindestens einer Rampe (152) hat, b. die Kupplung mindestens einen Funktionszapfen (178) hat, c. der Funktionszapfen (178) durch eine Rotation der Steuerscheibe (150) über die Rampe (152) des weiteren Bereichs gleitend in seiner Längsrichtung verschiebbar ist, d. der Funktionszapfen (178) in Richtung des weiteren ringsegmentförmigen Bereiches federbelastet ist, und e. durch eine Verschiebung des Funktionszapfens eine Hilfsfunktion steuerbar ist.
Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß eine Längsverschiebung des Funktionszapfens (178) in Richtung der Steuerscheibe (150) begrenzt ist und in dem weiteren ringsegmentförmigen Bereich eine Ausnehmung (155) ist, wodurch der Funktionszapfen (178), wenn seine Längsprojektion auf die Ausnehmung (155) fällt, die Steuerscheibe (150) nicht berührt.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionszapfen ein Hubring (178) ist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionszapfen ein Unterteil und ein mit dem Unterteil teleskopartig zusammenwirkendes Oberteil hat, und bei einem Zusammenschieben von Oberteil und Unterteil eine Feder gespannt wird.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfunktion die Demontage eines die Kupplung aufnehmenden Moduls (100) ist.
Kupplung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß durch Längsverschiebung des Funktionszapfens (178) ein Raste lösbar ist, wodurch das die Kupplung aufnehmende Modul demontierbar ist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfunktion die Öffnung einer Abdeckung ist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung einen verschiebbaren Verriegelungsstift (179) hat der in einer Position des Funktionszapfens (178) blockiert ist.
Kupplung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsstift (179) magnetisch ist und sofern nicht blockiert mittels eines Magneten verschiebbar ist.
Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzapfen (175b) und/oder der Funktionszapfen an seinem über die Rampe (151) gleitenden Ende eine Rolle (175b.3) hat.
Kupplung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle 175b.3 ein Kugellager hat.
Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe 175 eine weitere Ausnehmung hat und die Ausnehmung von einer Welle (165) mit mindestens einem Ritzel (166) durchsetzt ist, welches mit dem Innenrand der Ausnehmung kämmt.
Kupplung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (165) eine zweites Ritzel (164) sitzt, welches mit einer Schnecke (163) der Welle des Motors 162 kämmt.
Elektromechanisches Schließsystem gekennzeichnet durch eine Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
Steuerscheibenknauf für ein elektromechanischen Schließsystems, gekennzeichnet durch eine Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.