DE102009003315A1 - Coupling device for use in lock cylinder to couple actuating shaft with rotating output part, has drive i.e. piezoelectric linear drive, integrated with actuating shaft for moving blocking unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung in einem Schließzylinder, um eine in einer Lagerbohrung eines Gehäuses von einem Drehknauf oder dergleichen drehantreibbare Betätigungswelle mit einem Drehabtriebsteil zu koppeln, mit mindestens einem in der Betätigungswelle in Radialrichtung beweglich gelagerten, von einer Kupplungsfeder radial auswärts belasteten Kupplungselement, das mit einem Kupplungskopf in einer Kupplungsnische des Drehabtriebsteiles einliegt und das in einer Freilaufstellung beim Drehen der Betätigungswelle radial einwärts ausweicht und in einer Kupplungsstellung von einem elektromechanisch von einer der Freilaufstellung entsprechenden Außerwirkstellung in eine der Kupplungsstellung entsprechenden Wirkstellung verlagerten Blockierglied am radialen Ausweichen gehindert ist.The The invention relates to a coupling device in a lock cylinder, around a in a bearing bore of a housing of a Knob or the like rotary drivable actuator shaft with to couple a rotary drive part, with at least one in the operating shaft movably mounted in the radial direction, by a clutch spring radially outwardly loaded coupling element, with a Coupling head rests in a coupling niche of Drehabtriebsteiles and that in a freewheeling position when turning the actuating shaft evades radially inward and in a coupling position of an electromechanical of a freewheeling position corresponding Extra-effective position corresponding to one of the coupling position Operating position displaced blocking member prevented from radial deflection is.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Schließzylinder mit einer derartigen Kupplung.The Invention also relates to a lock cylinder with such a coupling.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Kupplungseinrichtung gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.Of the Invention is based on the object, the generic Further advantageous use of the coupling device.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche betreffen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Gegenstandes, sondern je für sich auch eigenständige Weiterbildungen des Standes der Technik.Solved The object is achieved by the specified in the claims Invention. The subclaims not only relate to advantageous Further developments of the subject matter specified in the main claim, but each independently, further education of the prior art.
Zunächst und im Wesentlichen ist ein in der Betätigungswelle integrierter Antrieb, insbesondere ein Linearantrieb zur Verlagerung des Blockiergliedes vorgesehen. Das Blockierglied kann in einer ersten Variante von einem Schieber ausgebildet sein, der von einem Piezo-Linearmotor des Antriebs in Achsrichtung der Betätigungswelle verschiebbar ist. Alternativ kann das Blockierglied aber auch von einem Hebel ausgebildet sein, der rotatorisch zwischen Außerwirkstellung und Wirkstellung geschwenkt werden kann. Der Linearmotor treibt bevorzugt eine Druckspindel an. Diese entwickelt eine Schubkraft auf das Blockierglied. Das Blockierglied wird gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder verlagert. Das Ende der Druckspindel braucht somit nicht zugfest mit dem Blockierglied verbunden zu sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wirkt der Linearmotor auf ein bei Überschreitung einer Grenzkraft gegen die Rückstellkraft einer Speicherfeder ausweichbares Antriebsglied des Blockiergliedes. Das Antriebsglied kann von einem in einer Zylinderhöhlung des Blockiergliedes gelagerten Stempel ausgebildet werden. Die Druckspindel des Linearmotors beaufschlagt dabei den Kopf des Stempels. Rückwärtig des Stempels erstreckt sich ein Stempelschaft durch eine Druckfeder, die die Speicherfunktion ausübt. Die Speicherfeder stützt sich am Boden der Zylinderhöhlung ab. Lässt sich das Blockierglied aufgrund einer Bewegungshemmung, bspw. weil ein Drehmoment auf das Drehabtriebsteil ausgeübt wird, nicht verlagern, so wird von dem Linearmotor zunächst nur das Antriebsglied verlagert und damit die Speicherfeder gespannt. Wird die Bewegungshemmung des Blockiergliedes aufgehoben, so wird das Blockierglied von der Speicherfeder verlagert. Bevorzugt erfolgt diese Verlagerung von der Wirkstellung des Blockiergliedes in seine Außerwirkstellung. Das Blockierglied wird in seiner Außerwirkstellung von der ausgefahrenen Druckspindel des Linearmotors gehalten. Die Rückstellfeder, die in dieser Betriebsstellung gespannt ist, bildet einen Kraftspeicher aus, um beim Zurückverlagern der Spindel das Blockierglied wieder in die Wirkstellung zu bringen. Ist dies aufgrund einer Bewegungshemmung, weil sich bspw. die Blockierelemente in der Bewegungsbahn eines Sperrfortsatzes des Blockiergliedes befinden, nicht möglich, so verbleibt das Blockierglied in der Außerwirkstellung, bis diese Bewegungshemmung aufgehoben ist. Dann treibt die sich entspannende Rückstellfeder das Blockierglied in seine Wirkstellung. In dieser liegt der Sperrfortsatz zwischen den beiden aufeinander zuweisenden Sperrflanken zweier Kupplungselemente. Die Betätigungswelle wird bevorzugt von zwei in einer Diametralebene aneinanderliegenden Hälften gebildet. Diese Hälften können durch Formschlusseingriffselemente aneinandergefesselt sein. Jede der beiden Hälften kann einen Führungskanal ausbilden, in dem jeweils ein Kupplungselement einliegt. Die Kupplungselemente verlagern sich dabei quer zur Flächenerstreckung der Trennebene der beiden Hälften. In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Motorsteuerung vorgesehen. Diese Motorsteuerung ist in der Lage, eine mechanische Bewegungshemmung des Linearmotors zu erkennen. Sie erkennt dies beispielsweise anhand einer Steigerung des Stroms bzw. anhand einer Verminderung des elektrischen Widerstandes. Wird eine derartige mechanische Bewegungshemmung erkannt, wird die Stromversorgung vorübergehend abgeschal tet. Zu einem späteren Zeitpunkt wird ein erneuter Bewegungsversuch vorgenommen. Es kann ein zusätzlicher Sensor oder es können mehrere zusätzliche Sensoren vorgesehen sein, um die Position des Blockiergliedes zu überwachen. Durch diese Überwachung kann auf Manipulationen reagiert werden. Der erfindungsgemäß verwendete Antrieb ist bevorzugt ein Piezo-Linearantrieb bzw. ein Piezo-Linearmotor und besitzt eine kleine Baugröße. Es ist deshalb möglich, den Antrieb zur Verlagerung des Kupplungsgliedes in der Zylinderwelle unterzubringen, wo der Antrieb gegen Manipulationen optimal geschützt ist. Auch die Steuerung für den Kupplungsmechanismus kann in der Zylinderwelle untergebracht sein. Hierzu können dort Leiterplatten vorgesehen sein, die die hierzu nötigen elektronischen Bauteile tragen. Weitere Elektronikkomponenten können sich außerhalb der Zylinderwelle bspw. in einem Knauf befinden. Die Informationsübertragung zwischen den voneinander getrennten elektronischen Komponenten erfolgt über ein gesichertes Protokoll. In einer Weiterentwicklung des Schließzylinders ist vorgesehen, diesen mit Bohrschutzelementen auszustatten, damit verhindert wird, dass durch Aufbohrversuche an die Sperrmechanik gelangt wird. Die Kupplungselemente bzw. die Elemente des Kupplungsmechanismus bestehen zur Vermeidung von magnetischen Manipulationen aus nicht magnetischen bzw. nicht magnetisierbaren Werkstoffen.First and foremost, a drive integrated in the actuating shaft, in particular a linear drive for displacing the blocking member, is provided. The blocking member may be formed in a first variant of a slider which is displaceable by a piezo linear motor of the drive in the axial direction of the actuating shaft. Alternatively, however, the blocking member may also be formed by a lever which can be pivoted rotationally between the non-action position and the operative position. The linear motor preferably drives a pressure spindle. This develops a thrust on the blocking member. The blocking member is displaced against the restoring force of a return spring. The end of the pressure spindle thus does not need to be connected to the blocking member in a tension-proof manner. In a preferred embodiment of the invention, the linear motor acts on a deflectable when exceeding a limit force against the restoring force of a storage spring drive member of the blocking member. The drive member may be formed by a piston mounted in a cylinder cavity of the blocking member. The pressure spindle of the linear motor acts on the head of the punch. At the back of the punch, a punch shaft extends through a compression spring that performs the storage function. The storage spring is supported at the bottom of the cylinder cavity. If the blocking element can not be displaced due to a movement inhibition, for example because a torque is exerted on the rotary drive part, then only the drive element is initially displaced by the linear motor and thus the storage spring is tensioned. If the movement inhibition of the blocking member is released, the blocking member is displaced from the storage spring. Preferably, this shift takes place from the active position of the blocking member in its non-operative position. The blocking member is held in its non-operative position by the extended pressure spindle of the linear motor. The return spring, which is stretched in this operating position, forms a force storage device to bring the blocking member back to the operative position when relocating the spindle. If this is not possible because of a movement inhibition because, for example, the blocking elements are located in the path of movement of a blocking extension of the blocking member, then the blocking member remains in the non-operative position until this movement inhibition is canceled. Then the relaxing return spring drives the blocking member into its operative position. In this is the barrier extension between the two facing each other blocking edges of two coupling elements. The actuating shaft is preferably formed by two adjacent halves in a diametral plane. These halves can be tied together by form-fitting engagement elements. Each of the two halves can form a guide channel, in each of which a coupling element rests. The coupling elements shift transversely to the surface Extension of the dividing plane of the two halves. In a further development of the invention, a motor control is provided. This motor control is able to detect a mechanical movement inhibition of the linear motor. It recognizes this, for example, by increasing the current or by reducing the electrical resistance. If such mechanical movement inhibition detected, the power supply is temporarily switched off. At a later time, another attempt is made to move. There may be one additional sensor or a plurality of additional sensors may be provided to monitor the position of the blocking member. Through this monitoring can be responded to manipulation. The drive used in the invention is preferably a piezo linear drive or a piezo linear motor and has a small size. It is therefore possible to accommodate the drive for the displacement of the coupling member in the cylinder shaft, where the drive is optimally protected against manipulation. Also, the control for the clutch mechanism may be housed in the cylinder shaft. For this purpose, printed circuit boards may be provided there, which carry the necessary electronic components. Other electronic components can be outside the cylinder shaft, for example, in a knob. The information transmission between the separate electronic components is carried out via a secure protocol. In a further development of the lock cylinder is provided to equip this with Bohrschutzelementen, thus preventing that is reached by Aufbohrversuche to the locking mechanism. The coupling elements or the elements of the coupling mechanism consist of non-magnetic or non-magnetizable materials to avoid magnetic manipulation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention will be described below attached drawings explained. Show it:
Der
in den Figuren dargestellte Schließzylinder ist ein Doppelschließzylinder
mit einem Zylindergehäuse
Die
Betätigungswelle
Aus
der
Wird
der Sperrfortsatz
Der
Sperrfortsatz
Von
dem Zylinderabschnitt
In
der Lagerhöhlung
Die
Spindel
Es
ist ein Sensor vorgesehen, um die Position des Blockiergliedes
Zur
Verdeutlichung der Wirkweise der Speicherfeder
In
der Außerwirkstellung kann die Betätigungswelle
Mit
der Bezugsziffer
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (in itself). In the disclosure of the application is hereby also the disclosure content the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10065155 B4 [0003] - DE 10065155 B4 [0003]
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DE200910003315 DE102009003315A1 (en) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | Coupling device for use in lock cylinder to couple actuating shaft with rotating output part, has drive i.e. piezoelectric linear drive, integrated with actuating shaft for moving blocking unit |
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DE102009003315A1 true DE102009003315A1 (en) | 2010-07-08 |
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EP4372190A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-22 | Christian Csank | Electronic locking unit |
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DE10065155B4 (en) | 2000-12-23 | 2005-11-10 | C. Ed. Schulte Gmbh Zylinderschlossfabrik | Coupling arrangement in a lock cylinder |
-
2009
- 2009-01-07 DE DE200910003315 patent/DE102009003315A1/en not_active Withdrawn
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