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Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung für Türen, Tore, Klappen oder Fenster von Gebäuden mit einem oder mehreren Steuerschlössern, die mindestens eine Ver- und Entriegelungseinrichtung sowie eine Betätigungseinrichtung aufweisen, wobei letztere zum Öffnen der Tür von einer Antriebseinheit beaufschlagt ist.
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Derartige Schließeinrichtungen, bei denen die Ver- und Endriegelungseinrichtungen Formgedächtnislegierungen einsetzen, sind beispielsweise aus der
US 2009/0229321 A1 bekannt. Wenn mit der Betätigungseinrichtung der Türschließkeil in Schließstellung gebracht worden ist oder automatisch in diese Schließstellung gekommen ist, kann mit Hilfe des Formgedächtnislegierungsantriebes der Schließkeil der Ver- und Entriegelungseinrichtung in die Schließstellung gebracht werden. Nachteilig ist, dass bei diesen bekannten Schließeinrichtungen eben nur die Ver- und Entriegelungseinrichtungen angetrieben werden, während die Betätigungseinrichtung nach wie vor von Hand betätigt werden muss. Allgemein bekannt ist es dabei aber, mit Hilfe eines Elektromotors und ggf. eines Getriebes auch die Betätigungseinrichtung bzw. deren Schließsystem elektrisch zu betätigen. Nachteilig ist hierbei, dass zweierlei Antriebssysteme zum Einsatz kommen, ähnlich wie bei der
DE 38 20 877 A1 , bei der Schlösser über eine Fernbetätigung angesprochen werden können. Ähnliches gilt für die
DE 601 12 580 T2 , die
EP 1 340 870 B1 sowie die
EP 1 350 954 B1 , wobei hier ein Formgedächtniselement für die Ver- und Entriegelungseinrichtung auf bestimmte Art und Weise angesprochen und betätigt werden soll und im Einzelnen die Frage der Wärmezufuhr für dieses Element Gegenstand der Beschreibung ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, eine Schließeinrichtung für Türen und ähnliche Baueinheiten zu schaffen, die insgesamt sicher, schnell und möglichst geräuscharm einzeln oder in Kombination mit anderen zur betätigen ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung als Shape Memory Alloy Glied ausgebildet und direkt oder indirekt mit dem Türschließkeil verbunden ist.
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Mit Hilfe einer derartigen Antriebseinheit kann die Betätigungseinrichtung sicher und gleichmäßig betätigt werden und zwar in der Regel in Abstimmung mit der Ver- und Entriegelungseinrichtung, wenn auch dort eine Formgedächtnislegierung zum Einsatz kommt. Über diese neuen Shape Memory Alloy Glieder ist es möglich, den jeweiligen „angeschlossenen” Türschließkeil gleichmäßig, ausreichend schnell und sicher aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung oder umgekehrt zu verschieben, wobei das Schließen in der Regel über eine Feder wie bisher erfolgt, aber auch bei Bedarf über das Shape Memory Alloy Glied unterstützt, um diese Bewegungen zu koordinieren. Um das Shape Memory Alloy Glied anzusprechen, wird wie im Stand der Technik allgemein beschrieben, eine Erwärmung des SMA-Gliedes durchgeführt, beispielsweise indem Strom zugeführt wird.
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Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Shape Memory Alloy Glied als ein aus Formgedächtnislegierungen bestehender Draht ausgebildet ist. Einer derartiger Draht hat den Vorteil, dass er gleichmäßig und schnell erwärmt werden kann, um seine Veränderungen vorzunehmen und dabei auf den Türschließkeil einzuwirken. Insbesondere ist auch die Erwärmung des Drahtes leicht und gleichmäßig über seine entsprechende Länge möglich, sodass schon nach relativ kurzer Zeit die notwendigen Bewegungen des Türschließkeiles erfolgen. Darüber hinaus hat ein derartiger Draht den Vorteil, dass er den Türschließkeil auch direkt beeinflussen, d. h. aus seiner Schließposition herausziehen oder -bewegen kann, je nachdem, ob er sich ausdehnt oder zusammenzieht.
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Bei der Erörterung des Standes der Technik ist darauf hingewiesen worden, dass es bekannt ist, einen Getriebemotor einzusetzen, um die Bewegung der Betätigungseinrichtung zu unterstützen. Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass der Draht einen derartigen Getriebemotor ersetzend als Antriebsmodul ausgebildet ist, wobei ein derartiges Antriebsmodul an der im Schloss optimalen Stelle bzw. in der gesamten Schließeinrichtung optimalen Stellen angeordnet werden kann, also seine Veränderungen möglichst direkt auf den Türschließkeil übertragen kann.
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Eine besonders zweckmäßige Anordnung des Drahtes ist die, bei der der Draht oder das Antriebsmodul in das Steuerschloss integriert ist und/oder in das zugeordnete Rastwerk eines Nebenschlosses. Gerade bei Haustüren, aber auch bei anderen Verschlüssen ist es vorteilhaft, wenn eine derartige Schließeinrichtung über zwei oder mehr Schlösser verfügt, wobei die Zusatzschlösser als Nebenschlösser bezeichnet werden. Bei derartigen Nebenschlössern muss nicht unbedingt ein Türschließkeil als Verschlusselement eingesetzt werden, weshalb man dieses als Rastwerk bezeichnet, also ein Bauteil, das beispielsweise auch im oberen oder unteren Bereich der Tür dafür sorgt, dass die Tür oder der Verschluss auch in diesem Bereich mit dem Türrahmen verbunden, insbesondere verhakt ist. Je nach Zweckmäßigkeit und nach der optimalen Position für die Zuführung des notwendigen Stroms wird der Draht bzw. das Antriebsmodul nun dem eigentlichen Steuerschloss oder aber dem Nebenschloss zugeordnet, je nachdem wie dies nun sich gerade als besonders zweckmäßig erweist.
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Da das Rastwerk bzw. der Türschließkeil in der Regel keinen allzu großen Weg zurücklegen muss, um aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung zu kommen, ist es von Vorteil, wenn wie erfindungsgemäß vorgesehen, der Draht über eine Riegelstange mit dem Rastwerk und/oder dem Türschließkeil verbunden ist. Die Riegelstange ist dann praktisch die Verlängerung des Drahtes, sodass erstens die Bewegung des Drahtes problemlos auf das Rastwerk und/oder den Türschließkeil übertragen werden kann, aber auch auf mehrere derartige Rastwerke.
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Insbesondere dann, wenn es sich um große Türen handelt und mehrere derartige Rastwerke oder Türschließkeile zu betätigen sind, ist es vorteilhaft, wenn zwischen Draht und Riegelstange oder zwischen Riegelstange und Rastwerk oder zwischen Draht und Türschließkeil bzw. zwischen allen ein Getriebe geschaltet ist. Über dieses Getriebe wird die vom Draht ausgehende Längenänderung einfach und sicher auf die Schließteile übertragen, egal, ob es sich um das Rastwerk oder den Türschließkeil handelt. Über ein solches Getriebe, das man auch als Hilfsgetriebe bezeichnen kann, können dann gleichzeitig eine große Zahl von Rastwerken angeschlossen werden, um so ein koordiniertes Schließen zu erreichen.
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Um die Bewegung des Drahtes, d. h. des SMA-Gliedes nicht zu beeinträchtigen oder gar diesen Draht zu beschädigen, sieht die Erfindung vor, dass der Türdrücker der Betätigungseinrichtung den Türschließkeil nur bei Stillstand des Shape Memory Alloy Gliedes beeinflussend ausgebildet ist. Damit wird der Türdrücker in die Funktion der Notbetätigung zurückgebracht und sichergestellt, dass die Betätigungseinrichtung eigentlich nur über das SMA-Glied öffnend betätigt werden kann. Der Türdrücker wird natürlich auch noch benötigt, um die Tür bzw. das Fenster oder das andere Bauteil weiter aufzuschwingen, wenn der Draht den Türschließkeil und die Rastwerke entsprechend betätigt und geöffnet hat.
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Weiter vorne ist schon angedeutet worden, dass es bei der vorliegenden Lösung zweckmäßig und möglich ist, dass die Verriegelungs- und Entriegelungseinrichtung ebenfalls mit dem Shape Memory Alloy Glied verbunden ist. Beide Einrichtungen können dann koordiniert angesprochen und betätigt werden, insbesondere wenn es sich über das gleiche Shape Memory Alloy Glied für beide Einrichtungen handelt.
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Eine andere Möglichkeit ist die, bei der die Ver- und Entriegelungseinrichtung über ein eigenes Shape Memory Alloy Glied verfügend ausgebildet ist, wobei dies insbesondere dann von Vorteil ist, wenn mit dem SMA-Glied der Betätigungseinrichtung mehrere Riegel bzw. Rastwerke betätigt werden müssen.
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Um sicherzustellen, dass die Ver- und Entriegelungseinrichtung und die Betätigungseinrichtung sich nicht gegenseitig behindern, sieht die Erfindung vor, dass der der Ver- und Entriegelungseinrichtung und der der Betätigungseinrichtung zugeordnete, jeweils als Shape Memory Alloy Glied ausgebildete Draht parallel zueinander angeordnet und mit einem gemeinsamen oder getrennten Aktuator verbunden sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die beiden Einrichtungen sich nicht gegenseitig beeinträchtigen oder gar behindern können, sondern jeweils ihre Funktion planmäßig erfüllen können.
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Ebenfalls angedeutet wurde weiter vorne bereits, dass mit einem und demselben SMA-Glied mehrere Bauteile gleichzeitig angesprochen und betätigt werden können, wozu die Erfindung vorsieht, dass die mit dem Shape Memory Alloy Glied ausgerüstete Betätigungseinrichtung als Steuerschloss für ein oder mehrere Nebenschlösser ausgebildet und mit diesen verbunden ist. Über diese Einrichtung ist eine koordinierte Betätigung sichergestellt bzw. erstmal möglich, um so sicherzustellen, dass der Türschließkeil und auch die Rastwerke der Nebenschlösser gleichzeitig in Funktion treten, sodass nicht ein Verhakeln an irgendeiner Stelle der Tür eintreten kann, was die Betätigung der Tür bzw. des sonstigen Bauteils unter Umständen erschweren könnte.
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Eine weitere zweckmäßige Ausbildung ist die, bei der der oder die Drähte unterschiedliche Schalttemperaturen aufweisen und/oder so geschaltet sind, dass erst die Ver- und Entriegelungseinrichtung und dann im kurzen zeitlichen Abstand die Betätigungseinrichtung schaltbar verdrahtet oder ausgebildet sind. Damit ist sichergestellt, dass zunächst einmal die eigentlichen Riegel zurückgefahren werden und zwar voreilend gegenüber dem Türschließkeil, sodass dann mit dem Betätigen des Türschließkeils auch wirklich die gesamte Einrichtung so geschaltet bzw. in eine Stellung gebracht ist, dass die Tür auch wirklich problemlos gänzlich geöffnet werden kann.
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Bei größeren Häusern oder Wohnanlagen sind Zentralverriegelungen für bestimmte Bereiche im Einsatz. Hierbei können vorteilhaft auch SMA-Glieder eingesetzt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Zentralverriegelung an die Ver- und Entriegelungseinrichtung und deren Shape Memory Alloy Glied angeschlossen oder mit einem eigenen SMA-Glied ausgerüstet ist. Über eine derartige Einrichtung oder Schaltung kann zunächst einmal über die Zentralverriegelung ein entsprechendes SMA-Glied in die Öffnungsposition gebracht werden, wobei dann die Einzelglieder angesprochen werden, sodass insgesamt ein Gleichlauf oder Gleichklang der entsprechenden Ver- und Entriegelungseinrichtung einer Schließanlage möglich ist. Obwohl die Zentralverriegelung selbst keine direkte Verstellung bewirken muss oder bewirken soll, kann auf diese Art und Weise der notwendige gleichmäßige Öffnungsbefehl auch zeitlich so vorgegeben werden, dass die nachfolgend angeschlossenen SMA-Glieder der einzelnen Ver- und Entriegelungseinrichtungen genau die Bewegung und zu dem Zeitpunkt durchführen, wo dies nach Plan optimal ist.
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Ist eine Zentralverriegelung vorgesehen, bei der quasi mit den gleichen Schlüsseln die verschiedenen Ver- und Entriegelungseinrichtungen betätigt werden können, wird gemäß Erfindung ein gleicher Effekt dadurch erreicht, dass die Ver- und Entriegelungseinrichtung und ggf. die gesondert geschaltete Zentralverriegelung über eine Fernbedienung schaltbar ausgerüstet ist. Die Zentralverriegelung und die einzelnen Ver- und Entriegelungseinrichtungen sind über die Fernbedienung ansprechbar und zwar in der Richtung, dass sie in eine Habacht-Stellung gebracht werden, um dann jede einzelne Ver- und Entriegelungseinrichtung problemlos in Gang zu setzen. Ist vorher die Zentralverriegelung über die Fernbedienung nicht angesprochen worden, können auch die übrigen Ver- und Entriegelungseinrichtungen nicht betätigt werden. Damit ist eine zusätzliche Sicherheit gegeben, ohne dass es dafür eines großen Aufwandes bedarf.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Schließeinrichtung geschaffen ist, bei der eine elektrische Schaltung der Betätigungseinrichtung, d. h. insbesondere des Türschließkeiles von Türen, Toren, Klappen und Fenstern möglich ist. Es wird dazu im Prinzip nur ein Shape Memory Alloy Glied benötigt, das jedem einzelnen Türschließkeil bzw. Rastwerk zugeordnet ist oder aber allen Rastwerken einer Tür oder eines Tores, die über ein entsprechendes Glied, d. h. insbesondere einen Draht aus Formgedächtnislegierungen zugeordnet ist. Mit Ansprache dieses SMA-Gliedes, d. h. mit dessen Erwärmung verschiebt dieser Draht den Türschließkeil und in der Regel auch die Rastwerke von Nebenschlössern, sodass ein wesentlich vereinfachter Betrieb einer derartigen Schließeinrichtung möglich ist. Vorteilhaft ist dabei, dass nicht nur der Türschließkeil und eventuell weitere Rastwerke über ein derartiges SMA-Glied angesprochen und betrieben werden, sondern gleichzeitig auch die Ver- und Entriegelungseinrichtung, wobei geschickterweise die Schaltung so erfolgt, dass diese zunächst angesprochen werden und dann mit einer gewissen Schaltverzögerung auch das SMA-Glied für die Betätigungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung offenbart verschiedene Lösungsmöglichkeiten, je nachdem wie es für das einzelne Objekt sich als zweckmäßig und optimal erweist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine einer Tür zugeordnete Schließeinrichtung mit Türschließkeil,
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2 eine Schließeinrichtung mit mehreren Nebenschlössern,
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3 eine vereinfacht wiedergegebene Schaltung einer Schließeinrichtung und
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4 ein als Hilfseinrichtung vorgesehenes Getriebe.
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1 zeigt eine Tür 8 mit einer Schließeinrichtung 1, wobei das Steuerschloss 2 dieser Schließeinrichtung 1 nur angedeutet ist. Unterhalb dieser Schließeinrichtung 1 ist die Ver- und Entriegelungseinrichtung 3 angeordnet, wobei auch hier nur der Schließkeil 4 angedeutet ist und die Schlossöffnung 14. Die Schließeinrichtung 1 vertilgt über eine Betätigungseinrichtung 5, von der vor allen Dingen der Türdrücker 6 zu erkennen ist sowie der Türschließkeil 7. Wird der Türdrücker 6 heruntergedrückt, wird der Türschließkeil 7 eingezogen, sodass die Tür 8 geöffnet werden kann. Wird der Türdrücker 6 dann losgelassen, wird der Türschließkeil 7 über eine hier nicht erkennbare Feder in die in 1 ersichtliche Position zurückgeschoben.
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Bekannt ist es, für das Betätigen des Türschließkeils 7 eine Antriebseinheit 9 einzusetzen, wobei erfindungsgemäß und nach 2 diese Antriebseinheit 9 in einem schwarzen Kasten angeordnet. Diese Antriebseinheit 9 hat die Form eines Shape Memory Alloy Gliedes 10, wobei hier nur eine allgemeine Anordnung wiedergegeben ist. Dargestellt ist aber, dass dieses SMA-Glied 10 mit weiteren Nebenschlössern 16, 17 über Riegelstangen 19, 19' verbunden ist, sodass auch deren Rastwerke 15, 15' angesprochen werden, wenn das SMA-Glied 10 angesprochen bzw. geschaltet wird, indem es erwärmt wird.
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Die Erwärmung des SMA-Gliedes 10 ist auf besonders zweckmäßige und vorteilhafte Weise möglich, wenn es als Draht 11 ausgebildet ist, was in 3 wiedergegeben wird. Erkennbar ist, dass dieses SMA-Glied 10, 10' bzw. 11, 11' so ausgebildet und hier so angeordnet ist, dass mit einem und demselben Draht 11 gleichzeitig mehrere Bauteile, d. h. die Betätigungseinrichtung 5 und auch mehrere Nebenschlösser 16, 17 betätigt werden können. Hier ist sogar angedeutet, dass auch noch die Ver- und Entriegelungseinrichtung 3 mit angesprochen werden kann, was schaltungstechnisch schon aufwendiger ist. Der Draht 11 selber kann wie dargestellt quasi ein eigenes Bauteil sein oder aber als Antriebsmodul 12 in eine Betätigungseinrichtung 5 oder Ver- und Entriegelungseinrichtung 3 integriert sein. Bei dem SMA-Glied 10 bzw. dem Draht 11, an den die Ver- und Entriegelungseinrichtung 3 angeschlossen ist, handelt es sich in der Regel um ein eigenes SMA-Glied 22 bzw. einen Draht 23. Wie schon erwähnt ist es aber auch denkbar, dass ein und dasselbe SMA-Glied 10 bzw. der Draht 11 die entsprechenden Funktionen erfüllen kann.
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4 schließlich zeigt, dass die „Arbeit” des Drahtes 11 bzw. des SMA-Gliedes 10 durch ein Getriebe 20 unterstützt werden kann, um damit das Ein- und Ausschieben des Türschließkeiles 7 zu vergleichmäßigen bzw. zu unterstützen. Auch dieses Getriebe 20 kann mit in die gesamte Schleißeinrichtung 1 integriert sein, um auf diese Art und Weise eine leicht montierbare und auch demontierbare Baueinheit zu schaffen, wobei über eine hier in den Figuren nicht dargestellte Fernbedienung auch die Versorgung des Heizdrahtes 21 erfolgen kann. Die hier dargestellte Einrichtung mit dem Getriebe 20 kann in die in 2 gezeigte Ver- und Entriegelungseinrichtung 3 bzw. die Betätigungseinrichtung 5 integriert werden und zwar in Form eines entsprechend komplizierten Antriebsmodules 12.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0229321 A1 [0002]
- DE 3820877 A1 [0002]
- DE 60112580 T2 [0002]
- EP 1340870 B1 [0002]
- EP 1350954 B1 [0002]
