-
Die
Erfindung betrifft ein elektromechanische Schließvorrichtung, insbesondere
ein Schließmechanismus
für Behältnisse
oder zur Sicherung von Gegenständen.
-
In
vielen Firmen und Organisationen werden Akten und vertrauliche Dokumente
sowie elektronische Datenträger
einer internen oder externen Aktenvernichtung übergeben. Um die vertraulichen
Informationen zu schützen,
werden die Akten und andere Informationsträger zentral gesammelt und kontrolliert
vernichtet. Zum Sammeln der Akten und Informationsträger werden
oftmals spezielle Behälter verwendet,
die meist von den betrauten Entsorgungsbetrieben zur Verfügung gestellt
werden. Diese Behälter
besitzen mit konventionellen oder elektromechanischen Schlössern versehene
Deckel mit Einwurfschlitzen und Zugriffschutz. Wenn die Behälter voll
sind, werden sie in größere Sammelbehälter oder
Behälter
von Entsorgungsfahrzeugen entleert. Hierbei erfolgt die Entriegelung
des Deckels automatisch durch geeignete Mechanismen, und der Behälter kann
entleert werden.
-
Oft
tritt das Problem auf, dass die Sammelbehälter überfüllt werden, so dass die Entriegelung des
Deckels durch die Last der Akten oder den entstandenen Druck von
innen auf den Deckel, nicht mehr sicher auslöst. Je nach Behälter können einige hundert
Kilogramm Akten auf dem Schließmechanismus
lasten, so dass der Behälter
sich nicht mehr automatisch öffnet.
Der Schließmechanismus
kann dann nur mit Mühe „manuell” geöffnet werden,
was den Entleerungsvorgang verzögert,
bzw. aus Sicherheitsgründen
nicht gestattet ist.
-
Weiters
ist der Inhalt der Behälter
nicht immer sicher vor unberechtigtem Zugriff, da manche verwendeten
Schlösser
auch ohne passenden Schlüssel
nicht schwer zu öffnen
sind.
-
Es
war daher die Aufgabe der Erfindung, eine elektromechanische Schließvorrichtung
zu schaffen, die auch unter Belastung zuverlässig auslöst und gute Sicherheit gegen
unberechtigtes Öffnen bietet.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine elektromechanische Schließvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
erfindungsgemäße elektromechanische Schließvorrichtung
umfasst wenigstens einen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbaren
Riegel, sowie einen elektromotorischen elektromechanischen Antrieb
(Motor, Hubmagnet, etc), der über
einen Betätigungsmechanismus
auf den Riegel wirkt. Der Betätigungsmechanismus
umfasst ein vom Antrieb angetriebenes, linear bewegliches Betätigungselement
und zwei von dem linear beweglichen Betätigungselement über Hebel
betätigte
und jeweils um eine Achse schwenkbare Sperrelemente, welche den
Riegel sperren oder freigeben.
-
Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Riegel um eine Achse
schwenkbar gelagert und lässt
sich von seiner Schließstellung
in seine Offenstellung schwenken und umgekehrt.
-
An
einem Ende jedes Sperrelementes ist jeweils ein Ende eines zugeordneten
Hebels angelenkt, wobei die anderen Enden der beiden Hebel in einem
gemeinsamen Langloch des Betätigungselementes
gelenkig geführt
sind. Die anderen Enden der Sperrelemente umfassen Krallen, die
in den Riegel eingreifen und ein schwenken des Riegels in seine Offenstellung
verhindern, solange die Sperrelemente den Riegel nicht freigeben.
-
Das
linear gelagerte Betätigungselement weite
kann beispielsweise eine Zahnstange aufweisen, wobei der elektromotorische
Antrieb die Zahnstange über
ein Ritzel linear antreibt. Das Betätigungselement lässt sich
somit insbesondere in eine erste Endstellung, eine Zwischenstellung
und eine zweite Endstellung verschieben. Um eine Beschädigung der
Zahnstange und des Ritzels durch auf das Betätigungselement einwirkende
Kräfte
zu verhindern, ist das Ritzel die Zahnstange erfindungsgemäß in seiner
Bewegungsrichtung federnd am oder im Betätigungselement gelagert.
-
In
der ersten Endstellung des Betätigungselementes
(Schließstellung)
schlägt
die Anlenkung der beiden Hebel an einem äußeren Ende des Langlochs des
Betätigungselementes
an. Die Hebel und die Sperrelemente befinden sich in einer nicht
verschwenkten Sperrstellung und sperren den Riegel. Wichtig ist,
dass sich die beiden Hebel in der ersten Endstellung des Betätigungselementes
in einer Totpunkt-Stellung befinden und mit den Sperrelementen einen
stumpfen Winkel von > 90° bilden.
Dadurch wird verhindert, dass die Sperrelemente durch Einwirkung
auf den Riegel bewegt werden können
und der Riegel geöffnet
werden kann. Durch die Totpunkt-Stellung
und den Anschlag der Hebel am äußeren Ende
des Langlochs werden die Sperrelemente in ihrer Position fixiert
und lassen sich durch Krafteinwirkung auf den Riegel nicht manipulieren.
-
Wird
das Betätigungselement
von der ersten Endstellung in die Zwischenstellung bewegt, so läuft zunächst die
Anlenkung der beiden Hebel im Langloch entlang bis sie an einem
inneren Ende des Langlochs anschlägt. Die Hebel bewegen sich
dabei nicht und die Sperrelemente befinden sich nach wie vor in einer
nicht verschwenkten Sperrstellung und sperren den Riegel.
-
Bei
einer fortgesetzten Bewegung des Betätigungselementes von der Zwischenstellung
in die zweite Endstellung werden die Hebel durch das Betätigungselement
mitgenommen und in eine verschwenkte Stellung gebracht. Die Hebel
wirken auf die Sperrelemente und bringen diese in eine verschwenkte
Offenstellung und geben den Riegel frei. Vorzugsweise sind die Sperrelemente
federbelastet und schwenken durch die Federkraft automatisch in eine
endgültige
Offenstellung, sobald die Hebel auslösen. Die Sperrelemente nehmen
dabei die Hebel mit und diese gleiten im Langloch bis an das äußere Ende
des Langlochs und schlagen dort an. Das Langloch bildet also einen
Freilauf für
die Eigenbewegung der Hebel, um das Betätigungselement und den Antrieb
vor Beschädigung
zu schützen
durch die beim Öffnen
der Sperrelemente auftretenden Kräfte.
-
Der
Riegel gemäß der ersten
Ausführungsform
greift in seiner Sperrstellung mit einer Nase in eine Nut eines
Schließelementes
ein. Das Schließelement
ist beispielsweise an einem Deckel eines zu verschließenden Behältnisses
angeordnet und wird durch den Riegel der Schließvorrichtung verriegelt. In gleicher
Weise greift das Schließelement
mit einer Nase in eine Nut des Riegels ein. Auf diese Weise ist das
Schließelement
gegen manuelle Entriegelung gesichert, da es mit dem Riegel verhakt
ist, solange bis der Riegel in seine Offenstellung schwenkt. Der Riegel
wird derart in seine Offenstellung geschwenkt, dass die Nase außer Eingriff
mit der Nut des Schließelementes
kommt, und das sich die Nase des Schließelementes außer Eingriff
mit der Nut des Riegels kommt, so dass das Schließelement
freigegeben wird.
-
In
einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist kein separater
Riegel vorgesehen, sondern der Riegel wird durch die beiden schwenkbaren
Sperrelemente gebildet, welche in eine Sperrstellung und eine Offenstellung
schwenkbar sind. In dieser Ausgestaltung ist das Schließelement
als Schließbolzen
ausgebildet, der von den Sperrelementen umgreifend gehalten wird.
Sobald die Sperrelemente in ihre Offenstellung schwenken, wird der
Schließbolzen
freigegeben. Diese zweite Ausgestaltung kann insbesondere als Diebstahlsicherung von
Gegenständen
verwendet werden. Dabei kann der zu sichernde Gegenstand über ein
Stahlseil oder eine Kette mit dem Schließbolzen verbunden werden und
der Schließbolzen
in der Schließvorrichtung
gehalten werden, bis er freigegeben wird.
-
Die
Schließvorrichtung
selbst wird in einem Gehäuse
untergebracht, das dann beispielsweise innerhalb eines zu verschließenden Behältnisses
oder aber ortsfest montiert wird.
-
Ein
Vorteil der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung
gegenüber
den bekannten Systemen ist insbesondere die feste Verriegelung des
Schließelementes
durch den Riegel durch Verhaken des Riegels im Schließelement.
Ein weiterer Vorteil ist die schwenkbare Mechanik der Sperrelemente,
die der Bewegung des schwenkbaren Riegels folgen und diesen sanft
und ohne große
Reibungskräfte
freigeben. Ein weiterer Vorteil ist die Sicherung des Antriebstranges,
d. h. des Ritzels und der Zahnstange, vor Beschädigung einerseits durch die
am Betätigungselement
federnd gelagerte Zahnstange und andererseits durch einen Freilauf
der beiden Anlenkhebel in einem Langloch des Betätigungselementes, so dass eine
Eigenbewegung der Hebel bzw. der Sperrelemente nicht auf das Betätigungselement übertragen
wird. Auch ein Nachlauf des Antriebs wird durch die gefederte Zahnstange
aufgefangen. Ein weiterer Vorteil ist die Sicherung der Sperrelemente gegen
manuelles Öffnen
durch Krafteinwirkung auf den Riegel, indem die Hebel in ihrer Schließstellung über einen
Totpunkt bewegt werden, so dass der Riegel nicht aufgezogen werden
kann.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.
-
1 zeigt
eine Seitenansicht einer ersten Ausgestaltung der Schließvorrichtung
in Schließstellung.
-
2 zeigt
eine Draufsicht der Schließvorrichtung
in Schließstellung.
-
3 zeigt
eine Seitenansicht der Schließvorrichtung
in der Zwischenstellung.
-
4 zeigt
eine Draufsicht der Schließvorrichtung
in der Zwischenstellung.
-
5 zeigt
eine Seitenansicht der Schließvorrichtung
in der Offenstellung.
-
6 zeigt
eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung
in der Offenstellung.
-
7 zeigt
einen Teilschnitt durch den Riegel und das Schließelement.
-
8 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Schließvorrichtung in der Offenstellung.
-
9 zeigt
eine Seitenansicht eines Teils einer zweiten Ausgestaltung der Schließvorrichtung
in Schließstellung.
-
10 zeigt
eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung
der zweiten Ausgestaltung in Schließstellung.
-
Der
Aufbau der Schließvorrichtung
wird nun allgemein der 1 und 2 beschrieben.
-
Die
Schließvorrichtung 1 ist
vorzugsweise in einem Gehäuse
(nicht dargestellt) angeordnet und die zugehörigen Bauteile sind im Gehäuse entsprechend
gelagert oder geführt.
Die Schließvorrichtung 1 umfasst
einen elektromotorischen Antrieb 2 in Form eines Elektromotors
bekannter Bauart. Über
ein Ritzel 3, welches in eine Zahnstange 5 eines
Betätigungselementes 4 eingreift,
lässt sich
das Betätigungselement
linear entlang den Pfeilrichtungen 8a und 8b vor
und zurück
bewegen. Die Zahnstange 5 ist in Bewegungsrichtung an beiden
Enden mittels Druckfedern 6 in dem Betätigungselement 4 federnd gelagert,
um Beschädigungen
des Antriebstranges zu vermeiden.
-
An
einem Ende weist das Betätigungselement 4 ein
axial verlaufendes Langloch 7 auf, in welchem zwei Hebel 10 über ein
Gelenk 11 angelenkt sind. Die Hebel 10 dienen
zur Betätigung
von Sperrelementen 13, die an den Hebeln über Gelenke 12 befestigt
und jeweils um einen Drehpunkt 14 schwenkbar gelagert sind.
Die Endstellung der Hebel 10 wird durch Anschläge 9 fixiert.
-
Die
Sperrelemente 13 weisen an ihren freien Enden Krallen 15 auf,
die in einen Schenkel 18 eines Riegels 16 eingreifen
und diesen Riegel in seiner Schließstellung halten. Der Riegel 18 ist
um eine Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert und kann von
seiner Schließstellung
in eine Offenstellung verschwenkt werden. In den 1 und 2 ist
die Schließstellung
des Riegels 16 dargestellt. Durch den Riegel wird ein Schließelement 21 verriegelt,
das beispielsweise an einem Deckel eines zu verschießenden Behälters befestigt
wird. In Verriegelungsstellung des Riegels 16 greift eine
Nase 19 des Riegels 16 in eine Nut 23 des
Schließelementes 21 ein und
gleichzeitig greift eine Nase 22 des Schließelementes 21 in
eine Nut.
-
Hierzu
zeigt 7 eine Schnittdarstellung des Riegels 16 sowie
das Schließelement 21 und man
erkennt die am vorderen Ende des Riegels 16 angeordnete
Nut 20, in welche die Nase 22 des Schließelementes 21 eingreift.
Durch diese Maßnahme
ist das Schließelement 21 unverrückbar durch den
Riegel 16 gesichert und kann nicht außer Eingriff mit dem Riegel
gelangen solange der Riegel nicht in seine Offenstellung schwenkt.
-
Durch
einen Drehantrieb des Ritzels 3 kann das Betätigungselement 4 nun
von einer ersten Endstellung (Schließstellung) gemäß den 1 und 2 durch
eine Bewegung in Pfeilrichtung 8a in eine Zwischenstellung
gebracht werden, die in den 3 und 4 dargestellt
ist.
-
Sobald
das Betätigungselement 4 in
Pfeilrichtung 8a bewegt wird, gleitet das Langloch 7 am Gelenk 11 entlang
bis das Gelenk 11 an einem inneren Anschlag des Langloches
anschlägt
und auf Widerstand trifft. Während
das Gelenk 11 im Langloch 7 des Betätigungselements 4 entlang
gleitet, bewegen sich weder die Hebel 10 noch die Sperrelemente 13 aus
ihrer Sperrstellung.
-
Wird
nun ausgehend von der Stellung des Betätigungselementes 4 wie
in den 3 und 4 gezeigt – eine weitere Bewegung des
Betätigungselementes
in Richtung 8a vorgenommen, so gelangt das Betätigungselement 4 in
seine zweite Endstellung, in welcher der Riegel 16 freigegeben
wird.
-
Die 5 und 6 zeigen
die zweite Endstellung der Schließvorrichtung. Ausgehend von 4 wird
das Betätigungselement
in Pfeilrichtung 8a bewegt, wodurch das Gelenk 11 im
Langloch 7 anschlägt
und Kraft auf die Hebel 10 ausgeübt wird, wodurch die Enden
der Hebel 10 ebenfalls in Pfeilrichtung 8a gedrückt werden.
Durch die Hebel 10 werden die Sperrelemente 13 betätigt und
schwenken um ihre Schwenkachsen 14, so dass die Krallen 15 nach außen schwenken
und den Riegel 16 freigeben. Der Riegel 16 ist
vorzugsweise federbelastet um seine Achse 17 gelagert und
schwenkt nach Freigabe durch die Krallen 15 selbsttätig in seine
Offenstellung wie in 5 gezeigt ist und gibt das Schließelement 21 frei.
-
Die
Sperrelemente 13 sind vorzugsweise ebenfalls federbelastet
und schwenken ausgelöst durch
eine Bewegung der Hebel 10 ebenfalls selbsttätig in ihre
Offenstellung, wie sie in 6 gezeigt
ist. Durch das durch Federkraft unterstützte schwenken der Sperrelement 13 in
ihr endgültige
Offenstellung werden auch die Hebel betätigt und im Gelenk 11 im Langloch 7 mitgenommen,
bis das Gelenk 11 wieder am äußeren Ende des Langloches anschlägt, so wie in
der Ausgangsstellung in 2 dargestellt. Das Langloch
dient also als Freilauf für
Eigenbewegung der Hebel 10, verursacht durch die federbelastete Schwenkbewegung
der Sperrelemente 13.
-
Vorzugsweise
schließt
die Schließvorrichtung
automatisch, wenn eine Bewegung des Riegels 16 in seine
Schließstellung
detektiert wird, beispielsweise durch einen elektronischen Sensor
oder ähnliches.
Vorzugsweise wird der Riegel 16 durch Kontakt mit dem Schließelement 21 in
seine Schließstellung gedrückt und
diese Schließstellung
detektiert. Dadurch wird der Antrieb 2 in Gang gesetzt
und zwar diesmal in Pfeilrichtung 8b (1),
wodurch das Betätigungselement 4 in
seine Ausgangsstellung d. h. die erste Endstellung verfahren wird.
Die Hebel 10 werden durch das Betätigungselement 4 im
Langloch mitgenommen und schließen
die Sperrelemente 13, bis diese mit ihren Krallen 15 hinter
den Schenkel 18 des Riegels 16 eingreifen und
diesen in seiner Schließstellung
halten. Somit ist die Schließvorrichtung
wieder in Ausgangsstellung wie in den 1 und 2 gezeigt.
-
7 zeigt
insbesondere einen Schnitt durch den Riegel 16 und verdeutlicht
die Verriegelung des Schließelementes 21 durch
den Riegel 16 wie weiter oben beschrieben wurde.
-
In 8 ist
zur Übersicht
eine perspektivische Darstellung der ersten Ausgestaltung der elektromechanischen
Schließvorrichtung 1 gemäß den 1 bis 7 dargestellt.
Die Schließvorrichtung befindet
sich hierbei in ihrer Offenstellung, wobei das Schließelement 21 durch
den Riegel 16 freigegeben ist. Diese Offenstellung entspricht
der Darstellung in den 5 und 6.
-
In
den 9 und 10 ist eine abgewandelte Ausgestaltung
der Erfindung dargestellt. Es handelt sich lediglich um eine schematische
Darstellung, wobei die Antriebseinheit sowie der Zahntrieb nicht
dargestellt sind.
-
Man
erkennt wiederum das Betätigungselement 4 mit
entsprechendem Langloch 7, in welchem über ein Gelenk 11 die
beiden Hebel 10 angelenkt sind. Die Hebel 10 sind über Gelenke 12 mit
den Sperrelementen 13 verbunden. Jedes Sperrelement ist
in einem Drehpunkt 14 drehbar gelagert.
-
Im
Unterschied zur ersten Ausgestaltung der Erfindung ist hier kein
separater Riegel vorgesehen, sondern der Riegel wird durch die beiden
Sperrelemente 13 gebildet, die unmittelbar auf ein Schließelement
in Form eines Schließbolzens 24 einwirken.
Die Sperrelemente 13 weisen hierzu an ihrem freien Ende
Krallen 15 auf, welche in eine Nut 25 des Schließbolzens 24 eingreifen
und diesen Schließbolzen
sicher halten, solange bis die Schließvorrichtung durch Betätigung des
Betätigungshebels 4 geöffnet wird.
Erst dann kommen die Krallen 15 außer Eingriff mit der Nut 25 des
Schließbolzens 24 und
geben diesen frei. Die Funktionsweise der Schließvorrichtung entspricht ansonsten
der Funktionsweise der oben beschriebenen ersten Ausgestaltung der
Erfindung.
-
Die
Schließvorrichtung
gemäß den 9 und 10 eignet
sich insbesondere als Diebstahlsicherung für Gegenstände aller Art, indem die Schließvorrichtung
ortsfest beispielsweise an einem Gebäude montiert wird und der zu
sichernde Gegenstand mit dem Schließbolzen 24 verbunden
wird. Der Schließbolzen 24 kann
dann in der Schließvorrichtung
verriegelt werden und somit ist der Gegenstand vor Diebstahl geschützt, solange
bis die Schließvorrichtung
geöffnet
und der Schließbolzen 24 freigegeben
wird.
-
- 1
- Schließvorrichtung
- 2
- Antrieb
- 3
- Ritzel
- 4
- Betätigungselement
- 5
- Zahnstange
- 6
- Druckfeder
- 7
- Langloch
- 8a
- Richtungspfeil
(öffnen)
- 8b
- Richtungspfeil
(Schließen)
- 9
- Anschlag
- 10
- Hebel
- 11
- Gelenk
- 12
- Gelenk
- 13
- Sperrelement
- 14
- Drehpunkt
- 15
- Haken
- 16
- Riegel
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Schenkel
- 19
- Nase
- 20
- Nut
- 21
- Schließelement
- 22
- Nase
- 23
- Nut
- 24
- Schließbolzen
- 25
- Nut