DE102010000553A1

DE102010000553A1 - Die Erfindung betrifft einen motorischen Verriegelungsmechanismus

Info

Publication number: DE102010000553A1
Application number: DE102010000553A
Authority: DE
Inventors: Konstantin Krieger; Oender Volkan
Original assignee: Krieger Konstantin 49393; Volkan Onder 49086
Current assignee: Krieger Konstantin 49393; Volkan Onder 49086
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Verriegelungsmechanismus, insbesondere zur Befestigung am Fahrradrahmen, besitzt einen im Gehäuseteil (5) verfahrbaren, zumindest teilweise als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügel (3), der durch einen angesteuerten Motor (1) über eine Schneckenwelle (2) angetrieben ist und aufgrund der Gleitreibung des Schneckengetriebes, welches aus Schneckenwelle (2) und des als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügels (3) besteht, eine so starke Selbsthemmung erfährt, dass ein zusätzliches Blockieren des Schließbügels (3) gegen ein unbefugtes Öffnen entfällt. Der Schließbügel nebst Verzahnung (11) wird aus einem Metallblech herausgeschnitten und besitzt einen eckigen Querschnitt (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen motorischen Verriegelungsmechanismus.
Verriegelungen, die mit dem Rahmen eines Zweirades fest verbunden sind, kommen zum Diebstahlsschutz insbesondere bei Fahrrädern zum Einsatz. Dabei greift ein verschiebbares Arretierungselement in Gestalt eines Bolzens oder eines Bügels durch die Felge in ein Feststellteil, auch Gegenlager genannt, so dass der Bügel oder Bolzen die um die Achse rotierende Felge im geschlossenen Zustand sperrt.
Eine elektromotorische Verriegelung ist bekannt aus EP 1 818 246 A2 , bei der ein beweglicher Schließbügel angetrieben durch ein Reibrad je nach Drehrichtung geöffnet oder geschlossen werden kann. Bei DE 101 33 080 A1 wird ein Blockierelement durch einen Aktuator, zum Beispiel einen Elektromagnet angetrieben, der bei Schließstellung in die axiale Öffnung der um die Radachsen rotierbaren Zweiradteile greift. Nach DE 20 2004 002 290 U1 ist ein Alu-Druckgasgehäuse offenbart, welches eine Gleitbahn für einen verschiebbaren Sperrbolzen mit sämtlichen Zubehörteilen wie motorischen Antrieb, Elektronik, Batterien bereitstellt.
Motorisch bewegbare Schließbügel oder Schließbolzen sind gegen ein unbefugtes Öffnen zu sichern, wobei hier das Zurückdrücken des Bolzens oder Schließbügels gegen die Schließrichtung interessiert. EP 1 818 246 A2 schlägt vor, dass der mittels des Reibrades bewegte Schließbügel in einer vorbestimmten Schließstellung durch ein Riegelelement gegen eine unbefugte Öffnungsbewegung gesichert wird. Vorzugsweise verhindert ein Sicherungsstift, der beispielsweise mittels eines Hubmagneten oder mittels eines Motors betätigt wird, das unbefugte Zurückdrücken. DE 101 33 080 A1 schlägt vor, dass der Riegel in dem Gehäuseteil arretierbar ist, das dem Gehäuseteil, das den Riegel in Offenstellung aufnimmt, gegenüber liegt. Konkreter formuliert ist ein Mechanismus zum Schutz vor dem unbefugten Öffnen in DE 297 10 130 U1 . Vorgeschlagen wird hier, dass das Blockierstück, welches mittels einer Feder vorgespannt wird, mit einem Loch versehen und in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Längsachse beweglich ist. An dem vorderen Teil des Kastens ist eine Schließachse eingelegt, die an ihrem hinteren Ende mit einem exzentrischen Stift, der in das Loch passt, korrespondiert. Der exzentrische Stift treibt das Blockierelement in vertikaler Richtung an und verhindert so ein Zurückdrücken des Schließbügels.
Bisherige Erfindungen, bei denen der Schließbügel oder Verriegelungsbolzen motorisch öffnet oder schließt, sehen eine zusätzliche Arretierung gegen das unbefugte Öffnen oder Schließen vor. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen möglichst kostengünstigen Verriegelungsmechanismus bereit zu stellen, bei dem ein zusätzliches Arretieren des Schließbügels gegen das unbefugte Öffnen nicht erforderlich ist.
Die Lösung der Aufgabe wird erreicht nach der Erfindung durch Einsatz eines Motors (1) in Verbindung mit einer Schneckenwelle (2), die in den zumindest teilweise als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügel (3) greift.
Der Schließbügel (3) ist in einem Gehäuse (5) untergebracht und zumindest teilweise gezahnt (11) als Schneckenrad ausgestaltet. Die am Motor befestigte Schneckenwelle (2) greift in die Zähne (11) des als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügels (3) und kann dieses je nach Drehrichtung des Motors (1) im Gehäuse (5) entweder in Offen-Position oder Geschlossen-Position (4) bewegen. Im Gegensatz zu bekannten Antrieben zeichnet sich die Kombination von Schneckenwelle (2) und Schneckenrad, was auch als sog. Schneckengetriebe bekannt ist, durch eine zusätzliche Gleitreibung zwischen des als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügels (3) und Schneckenwelle (2) aus, was zu einer Selbsthemmung führt, die um so größer ist, je geringer die Gangzahl der Schnecke gewählt wird. Die Schneckenwelle (2) ist schraubenförmig verzahnt und fest im Gehäuse (5) gelagert und kann in bevorzugter Ausgestaltung ein- oder beidseitig mit Axiallagern (7) gestützt werden. Auch der als Schneckenrad ausgebildete Schließbügel (3) kann zum Beispiel auf Rollen (8) gelagert sein, damit er im Gehäuse (5) möglichst reibungsarm auf und zu bewegt (4) werden kann.
Je nach Drehrichtung des Motors (1) bewegt sich der Schließbügel (3) innerhalb des Gehäuses (5). Der Impuls zum Öffnen oder Schließen des Schließbügels (3) kann entweder durch einen Schalter am Gehäuse (5) oder mittels einer Fernsteuerung bestehend aus einer miteinander korrespondierenden Sende (9) – Empfangseinheit (12) gegeben werden.
Der Motor (1) ist durch eine elektronische Schaltung so angesteuert, dass er den Schließbügel (3) in maximaler Stellung öffnet, – sog. Offen-Position – und in entgegengesetzter Richtung schließen kann, – sog. Geschlossen-Position –.
In bevorzugter Ausführung weist der Schließbügel (3) einen kantigen Querschnitt (10) auf, wobei gute Ergebnisse mit einem viereckigen Querschnitt erzielt wurden, verbunden mit dem weiteren Vorteil, dass dieser zusammen mit der benötigten Verzahnung (11) in einem Arbeitsschritt kostengünstig aus einem entsprechend dicken Metallblech herausgeschnitten werden kann.
In weiterer Ausführung erfolgt der Kraftschluss zwischen Motor (1) und Schließbügel (3) über eine Rutschkupplung (6), die entweder direkt im Motor (1) untergebracht ist oder zwischen Motor (1) und Schneckenwelle (2) liegt und je nach Erreichen eines zuvor definierten Drehmoments trennt oder verbindet, so dass das Schneckenrad (3) je nach Kraftaufwand bewegt wird oder aber der Motor (1) leerdreht. Dadurch wird verhindert, dass entweder beim Schließen oder Öffnen in den Mechanismus geratene Gegenstände Schaden nehmen; zum Beispiel eine Fahrradspeiche, die den Schließvorgang versperrt.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist der Verriegelungsmechanismus mit einem elektromechanischen und/oder elektronischen Sensor kombinierbar, der beim Über- oder Unter-schreiten einer vorgegebenen Solldrehzahl oder Stromaufnahme antriebsseitig den Motor (1) stoppt bzw. in Umkehrrichtung schaltet.
In weiterer bevorzugter Ausführung erfolgt die Steuerung des Motors (1) über Drehzahlerfassung und/oder Drehmomentregler, der die Anzahl der Motorumdrehungen und/oder das zuvor definierte Drehmoment als Referenz für die jeweilige Schließbügelstellung (3) berücksichtigt.
In anderer Ausführung wird die jeweilige Stellung des Schließbügels (3) über die Dauer des gegebenen Stromimpulses abgeleitet.
In weiterer Ausgestaltung wird der Anfangs- und Endpunkt, wonach die jeweilige Stellung des Schließbügels (3) vorgegeben werden kann, durch einen Magnetschalter (14), zum Beispiel einen Reedkontakt, bestimmt, der über einen magnetischen Abschnitt des Schließbügels (3) und/oder Magneten (13), der auf oder im Schließbügel eingelassen ist, steuerbar ist.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist die Verriegelung über eine Fernsteuerung, bestehend aus Sender (9) und Empfänger (12) steuerbar.
In weiterer bevorzugter Ausführung wird der jeweilige Funktionszustand der Schließvorrichtung über ein akustisches Signal vermittelt. So kann über ein Tonsignal der Öffnungs- oder Schließwinkel des Schließbügels (3) ebenso vermittelt werden wie der aktuelle Batterieladezustand oder auch die Funktionsfähigkeit von Sende-Empfängermodul einer Funkfernsteuerung.
In weiterer bevorzugter Ausführung erfolgt die akustische Signalvermittlung als Sprachausgabe.
Ausführungsbeispiel:
Ausgehend davon, dass der Schließbügel (3) geschlossen ist, wird der Motor (1) über einen Impuls in Drehbewegung versetzt und treibt eine Schneckenwelle (2) an, welche in die Zähne (11) des zumindest teilweise als Schneckenrad ausgebildete Schließbügels (3) greift und diesen im Gehäuse (5) in Offenstellung (4) verfährt und hier verharrt, bis ein Impuls erfolgt, der die entgegengesetzte Drehrichtung veranlasst und den Schließbügel (3) wieder in Geschlossen-Position verfährt.
Der Impuls für den jeweiligen Zustand des Motorantriebs (1) kann entweder über einen Kontakt, welcher am Gehäuse (5) des Verriegelungsmechanismusses angebracht ist oder über eine Funkfernsteuerung – Empfänger (12), Sender (9) – veranlasst werden.
In bevorzugter Ausführung ist der Schließbügel (3) von eckigem Querschnitt (10).
In weiterer bevorzugter Ausführung liegt zwischen dem Motorantrieb (1) und Schneckenrad (2) eine Rutschkupplung (6).
Vorgeschlagen wird ferner ein elektronischer und/oder elektromechanischer Sensor, der beim Über- bzw. Unterschreiten zuvor definierter Sollwerte den Antrieb stoppt und/oder den Motor (1) in Umkehrrichtung schalten kann.
Die Endpunkte des max. Öffnungs- und Schließwinkels der verfahrbaren Verriegelungsstrecke werden mittels eines Magnetschalters (14) definiert, der über Magneten (13) im oder auf dem Schließbügel (3) befestigt oder über einen magnetisierten Abschnitt des Schließbügels (3) geschaltet werden kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist der jeweilige Funktionszustand, zum Beispiel der Batterieladezustand, der jeweilige Zustand des Schließbügels (3) oder die Funktionstüchtigkeit der elektrischen Schaltung, insbes. der Funkfernsteuerung, anhand eines akustischen Signals als spezifisches Tonsignal oder als Sprachausgabe möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1818246 A2 [0003, 0004]
DE 10133080 A1 [0003, 0004]
DE 202004002290 U1 [0003]
DE 29710130 U1 [0004]

Claims

Motorischer Verriegelungsmechanismus, bestehend aus einem im Gehäuseteil (5) verfahrbaren Schließbügel (3) dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Motors (1), eine verzahnte Schneckenwelle (2), die in die korrespondierenden Zähne (11) des zumoind. teilweise als Schneckenrad ausgebildeten Schließbügels (3) greift, abhängig von der Motordrehrichtung in Offen- oder Geschlossen-Position (4) verfahrbar ist.
Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorantrieb (1) mit einem am Gehäuse (5) anbringbaren Kontaktgeber steuerbar ist.
Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorantrieb (1) mittels einer Funkfernsteuerung, bestehend aus Sender (9) und Empfänger (11) steuerbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließbügel (3) einen eckigen Querschnitt (10) aufweist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschluss zwischen Motor (1) und Schneckenrad (3) mittels einer vor der Schneckenwelle (2) einsetzenden Rutschkupplung (6) beeinflussbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines elektronischen und/oder elektromechanischen Sensors der Antrieb beim Über- bzw. Unterschreiten zuvor definierter Sollwerte selbständig stoppt und/oder in Umkehrrichtung schaltbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors (1) über eine Drehzahlerfassung und/oder einen Drehmomentregler, der die Anzahl der Motorumdrehungen und/oder das zuvor definierte Drehmoment als Referenz für die jeweilige Schließbügelstellung (3) berücksichtigt, erfolgt.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Stellung des Schließbügels (3) über die Dauer des gegebenen Stromimpulses ableitbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) über einen Magnetkontakt (14), der durch Magneten (13) die auf und/oder im Schließbügel (3) eingelassen sind, steuerbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Ladezustand der Energieversorgung und/oder der jeweilige Schließzustand des Schließbügels (3) über ein akustisches Signal vermittelbar ist.
Verriegelungsmechanismus wie zuvor, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Ladezustand der Energieversorgung und/oder der jeweilige Schließzustand des Schließbügels (3) über eine Sprachausgabe vermittelbar ist.