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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schloss mit Zustandskontrolleinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein solches Schloss ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
EP 0 911 466 B2 bekannt geworden. Solche elektronischen Schlösser sind Teil einer elektronischen Schließanlage, die aus einer Vielzahl von Schränken mit dazugehörenden elektronischen Schrankschlössern besteht, wobei jedes Schrankschloss individuell durch einen mobilen Datenträger betätigbar ist.
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Bei derartigen elektronischen Schlössern ist es bekannt, den Öffnungs- und den Schließzustand mittels eines schlossseitigen, elektromechanischen Betätigers (Hubmagnet) umzuschalten. Die Ankerstange eines solchen elektromechanischen Betätigers ist direkt mit dem freien schwenkbaren Ende eines Arretierhebels gekoppelt, wobei der Arretierhebel die Schwenklage eines Riegelhebels steuert.
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Der Riegelhebel weist mindestens eine Rastöffnung auf, die zur Einrastung für einen türflügelseitig angeordneten Türbügel geeignet ist.
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Mit der Verwendung eines elektromechanischen Sperrgliedes, welches den Schwenkzustand des Arretierhebels steuert, besteht allerdings der Nachteil, dass der elektromagnetisch vorschubgesteuerte Magnetanker in der Vorschubstellung eine nur geringe Zuhaltekraft erzeugt.
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Eine hohe Zuhaltekraft ist jedoch dann erforderlich, wenn das zu verschließende Fach dadurch überlastet wird, dass beispielsweise eine überdimensionierte Sporttasche eingestellt wird, die einen Innendruck auf den Türflügel erzeugt und diesen in Öffnungsstellung vorbelastet. Es ist dann erforderlich, dass der Elektromagnet eine geeignet hohe Zugkraft erzeugt, um das Schloss entriegeln zu können. Nach dem Stand der Technik kann jedoch eine solche hohe Zugkraft nicht aufgebracht werden, weil der elektromagnetische Anker aus seinem Ankergehäuse ausgefahren ist und in diesem ausgefahrenen Zustand nur noch eine geringe Zugkraft vorhanden ist.
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Die schlossseitigen Zuhaltevorrichtungen nach dem Stand der Technik haben demnach den Nachteil, dass zur Beibehaltung der Schließstellung ein auf den Türflügel in Öffnungsrichtung wirkender Gegendruck nur schlecht beherrschbar ist.
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Bekannte Hubmagneten sind im Übrigen sehr leicht manipulierbar, z. B. durch Anlegen von starken äußeren Permanentmagneten oder durch mechanisches Schlagen auf die geschlossene Tür oder den Korpus.
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Mit der
US 7 878 560 B1 ist ein Schneckenantrieb offenbart, der eine Betätigung eines Arretierhebels ermöglicht. Nachteil an einem solchen Schneckenantrieb ist, dass dieser mit einem Spiel behaftet ist. Ein weiterer Nachteil ist die unsichere Fixierung des Blockierhebels, da durch raumgreifende Hebelwege, welche stets mit Spiel behaftet sind, die Gefahr besteht, dass sich der Blockierhebel ungewollt löst.
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Die
DE 10 2008 028 068 A1 zeigt eine elektromechanische Schließvorrichtung mit zwei schwenkbaren Sperrelementen die einen Riegel, je nach Stellung eines Betätigungselementes, sperren oder freigeben. Nachteilig sind die großen Hebelwege und die hohen mechanischen Belastungen des Haltegelenks der Sperrelemente, welches in einem Langloch des Betätigungselementes geführt ist.
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Die
EP 1 433 893 A2 offenbart ein elektronisches Schloss für Waschmaschinen mit einem Riegelhebel, der von einem Arretierhebel betätigt ist. Der Arretierhebel wird hierbei über mehrere Zahnräder und über ein Ritzel angetrieben, welches mit einem Motor in Eingriff steht. Nachteil ist der komplizierte mechanische Aufbau der anfällig für Verschleiß ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Schloss mit Zustandskontrolleinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine wesentlich höhere Entriegelungskraft – unabhängig vom Überfüllungsgrad des zu verschließenden Schrankes – gegeben ist, und dass eine betriebssichere Zustandskontrolleinrichtung vorhanden ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass ein zwangsgesteuertes elektronisches Schloss vorhanden ist, bei dem ein Elektromotor mit einem Ritzel auf ein gegenüberliegendes verzahntes Verschiebungsglied wirkt, welches in den Verriegelungsweg der Schließmechanik eingreift.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Verriegelungsmechanik des Schlosssystems aus einem mit einem türseitigen Türbügel zusammenwirkenden, schwenkbar gelagerten Riegelhebel, der seinerseits in einem als zweiarmigen Hebel ausgebildeten und ebenfalls im Schloss schwenkbar gelagerten Arretierhebel verrastbar ist.
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Die Erfindung ist auf eine solche Ausführung nicht beschränkt. Wichtig ist nur, dass statt eines elektromagnetischen Ankers nun erfindungsgemäß ein Motor mit einem Ritzelantrieb und einem vom Ritzel angetriebenen Verschiebungsglied vorgesehen ist, das nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung aus einer Zahnstange besteht und in einer zweiten Ausführungsform aus einem Zahnrad.
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Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, dass das Verschiebungsglied als Zahnstange ausgebildet ist, obwohl ein Zahnrad in der gleichen Weise wirkt. Die auf die Zahnstange bezogene Beschreibung ist also nur beispielhaft zu verstehen. Allgemein wird demnach auf ein formschlüssiges Verriegelungsglied abgestellt.
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Bei der Verwendung einer Zahnstange ist vorteilhaft, dass damit eine Zwangsverriegelung gegeben ist. Das heißt, die Schwenkbewegungen des Arretierhebels werden in beiden Schwenklagen arretiert. Beim Eingriff der Zahnstange oder des allgemein formschlüssigen Verschiebungsgliedes mit dem Arretierhebel wird dieser demnach in beiden Schwenkrichtungen arretiert.
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Damit kommt es zu einer Zwangsführung der Schließmechanik, sodass es auch bei starken Schlägen auf den Türflügel oder auf die Korpusseite nicht mehr möglich ist, die Schließmechanik zu öffnen.
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Weiterer Vorteil ist, dass bei der Verwendung eines Elektromotors mit einem davon angetriebenen, formschlüssigen Verschiebungsglied (Ritzel) die Möglichkeit besteht, die Verschiebungslage des vom Ritzel angetriebenen Verschiebungsgliedes durch die Kontakte von Endschaltern zu überprüfen. Dies bedeutet, dass das formschlüssige Verschiebungsglied mit mindestens einer Betätigungsnocke verbunden ist, und die Betätigungsnocke wahlweise in Kontakt mit entweder dem einen oder dem anderen Endschalter gebracht werden kann. Damit ist eine einwandfreie Überprüfung des Schließ- oder Öffnungszustandes der gesamten Schließmechanik möglich, denn durch Überprüfung des Schließ- oder Öffnungszustandes der beiden Endschalter kann eine eindeutige elektronische Zustandskontrolle erzeugt werden.
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Statt der mechanischen Betätigung der Endschalter durch eine mit der Zahnstange oder dem Zahnrad verbundenen Betätigungsnocke kann auch eine kontaktlose Betätigung, z. B. durch eine Lichtschranke, erfolgen.
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Ebenso können sämtliche andere berührungslose Schalter verwendet werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1: perspektivisch und in Explosionsdarstellung ein Schloss nach der Erfindung
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2: das Schloss nach 1 in Schließstellung
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3: das Schloss nach 2 in Schließstellung von der gegenüberliegenden Seite her gezeichnet
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4: das Schloss nach 2 in Schließstellung
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5: eine schematisierte Darstellung eines verzahnten Verschiebungsgliedes in der Ausbildung als Zahnrad anstelle einer Zahnstange
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Das erfindgemäße elektronische Schloss besteht aus zwei Gehäuseteilen, nämlich dem Schlossgehäuse-Oberteil 1 und dem Schlossgehäuse-Unterteil 2, die zueinander komplementär sind. Das Schlossgehäuse-Unterteil 2 ist in 3 dargestellt, während in anderen 1 bis 4 das Schlossgehäuse-Oberteil 1 dargestellt ist.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 1 ist eine Riegelfeder 3 vorgesehen, welche den Riegelhebel 10 in seinem als Schwenklager ausgebildeten Stift 15 federvorgespannt in einer bestimmten Stellung hält.
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An der Türflügelseite ist eine Rahmenplatte 23 aufgeschraubt, an deren Innenseite ein U-förmiger Türbügel 24 durch eine Einführöffnung 21 an der vorderen Stirnseite 22 des Schlossgehäuses 1, 2 hindurchgreift und mit dem Riegelhebel 10 verrastbar ist. Hierbei greift das vordere Ende des Türbügels 24 in der Schließstellung in eine zugeordnete Riegelöffnung 20 am freien schwenkbaren Ende des Riegelhebels 10 ein.
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Die Schwenklage des Riegelhebels 10 ist durch einen als zweiarmigen Hebel ausgebildeten Arretierhebel 11 feststell- und freigebbar. Der Arretierhebel 11 ist schwenkbar auf einen Schwenkbolzen 14 gelagert und weist an seinem vorderen schwenkbaren Teil eine Rastöffnung 32 auf, die mit dem Riegelkopf 19 des Riegelhebels 10 verriegel- oder verrastbar ist.
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Im Innenraum des Schlossgehäuses 1, 2 ist ein Motor 13 angeordnet, dessen Antriebsachse drehfest mit einem Ritzel 17 verbunden ist, welches mit einer Zahnstange 5 kämmt.
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Das vordere freie Ende der Zahnstange 5 ist als gabelförmige Aufnahmeöffnung 4 ausgebildet, die in Eingriff mit dem freien schwenkbaren Gabelende 18 des Arretierhebels 11 ist.
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Ferner ist die Zahnstange 5 fest mit einem Betätigungsstift 25 verbunden, der durch ein Fenster in einer Leiterplatte 9 hindurchgreift, und gegenüberliegend zum Betätigungsstift 25 zwei Endschalter 26, 27 mit Schaltbolzen angeordnet sind.
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In der einen Verschiebungslage der Zahnstange 5 wird z. B. der eine Endschalter 26 und in der anderen Verschiebungslage der Endschalter 27 betätigt.
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Zur Überprüfung der Schließstellung zwischen dem korpusseitigen Schlossgehäuse 1, 2 und der türflügelseitigen Rahmenplatte 23 ist in der Schlossseite ein Mikroschalter eingebaut, dessen Kontaktbolzen 6 durch die vordere Stirnseite 22 des Schlossgehäuses 1, 2 hindurchgreift und an der Innenseite der türflügelseitigen Rahmenplatte 23 in Eingriff bringbar ist. Dieser Mikroschalter wirkt auch als Sabotagekontakt, der beim gewaltsamen Öffnen des Schlosses eine Alarmmeldung erzeugt.
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Um den Kontaktbolzen 6 in seiner vorgeschobenen Lage zu halten, ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Kontaktfeder 7 vorgesehen, die den Kontaktbolzen 6 federbelastet in der ausgeschobenen Stellung hält.
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Das Schlossgehäuse-Oberteil 1 ist mit Schrauben 16 mit dem Schlossgehäuse-Unterteil 2 verbunden.
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Die 2 zeigt die Schließstellung der Anordnung. Der Elektromotor 13 wurde so betätigt, dass die Zahnstange 5 mit ihrer gabelartigen Aufnahmeöffnung 4 von beiden Seiten her das Gabelende 18 des Arretierhebels 11 übergreift und damit arretiert. Damit kann der Arretierhebel 11 weder in der einen noch in der anderen Schwenklage verschwenkt werden. Dadurch ist der Riegelkopf 19 des Riegelhebels 10 ständig in Rasteingriff mit der zugeordneten Rastöffnung 32 am Arretierhebel 11, auch wenn starke Schläge auf den Türflügel oder den Korpus ausgeübt werden. Es handelt sich also um ein zuverlässiges und mit hoher Zuhaltekraft versehenes elektronisches Schloss.
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Zur Überprüfung des Schließ- oder Öffnungszustandes ist vorgesehen, dass der Betätigungsstift 25 der Zahnstange 5 je nach Verschiebung der Zahnstange 5 in Kontakt mit einem der beiden Endschalter 26, 27 kommt. Auf diese Weise ist eine einwandfreie und zuverlässige Erkennung der Verschiebungslagen der Zahnstange und damit des Schließ- oder Öffnungszustandes des elektronischen Schlosses möglich, was beim Stand der Technik nicht der Fall war.
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Entsprechend der eingestellten Programmierung kann ein solcher Schließvorgang ohne Einwirkung eines mobilen Datenträgers aber auch verboten werden, was bedeutet, dass der Schließzustand nur dann erreicht wird, wenn der mobile Datenträger über die zentrale Steuerung den Motor 13 in eine bestimmte Stellung gebracht hat. Es handelt sich bei dieser Ausführung um eine Zwangsverriegelung, die programmgesteuert in bestimmte Verriegelungszustände gebracht werden kann.
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Die 3 zeigt die komplementäre Gehäusehälfte, nämlich das Schlossgehäuse-Unterteil 2. Einige Teile, die in 2 noch verdeckt oder von der Rückseite her sichtbar waren, sind nunmehr erkennbar. Es ist gezeigt, dass das Gabelende 18 des Arretierhebels 11 ständig in Eingriff mit der gabelförmigen Aufnahmeöffnung 4 der Zahnstange 5 ist, unabhängig davon, welche Schwenklage der Arretierhebel 11 hat.
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Aus 3 ergibt sich, dass der Betätigungsstift 25 werkstoffeinstückig mit der Zahnstange 5 verbunden ist und durch ein zugeordnetes Fenster in der Leiterplatte 9 hindurchgreift, um dort die beiden Endschalter 26 oder 27 zu betätigen.
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Die 4 zeigt die Schließstellung der Anordnung nach 2, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Die 5 zeigt eine alternative Ausführungsform zum vorher genannten Zahnstangen-Ritzel-Antrieb des Elektromotors 13. Dort ist dargestellt, dass statt einer Zahnstange ein Zahnrad 28 verwendet ist, das mit seiner Verzahnung mit dem zugeordneten Ritzel 17 kämmt und somit in Pfeilrichtung 29 um die Drehachse 31 drehbar angetrieben ist.
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Im Bereich des Zahnrades 28 ist mindestens eine Betätigungsnocke 30 angeordnet, die mit den in gestrichelter Darstellung angedeuteten Endschaltern 26, 27 in Eingriff bringbar ist und wahlweise einen der beiden Endschalter 26, 27 entsprechend der Drehlage des Zahnrades 28 betätigt.
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In den Figuren ist noch dargestellt, dass eine Antenne 12 in Form einer etwa rahmenförmig profilierten Spule an der vorderen Stirnseite 22 des Schlossgehäuses 1, 2 angeordnet ist, die als Sende- und Empfangsantenne ausgebildet ist und in Funkkontakt mit einem nicht näher dargestellten mobilen Datenträger gebracht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlossgehäuse-Oberteil
- 2
- Schlossgehäuse-Unterteil
- 3
- Riegelfeder
- 4
- Aufnahmeöffnung (von 5)
- 5
- Zahnstange
- 6
- Kontaktbolzen
- 7
- Kontaktfeder
- 8
-
- 9
- Leiterplatte
- 10
- Riegelhebel
- 11
- Arretierkabel
- 12
- Antenne
- 13
- Motor
- 14
- Schwenkbolzen
- 15
- Stift
- 16
- Schraube
- 17
- Ritzel
- 18
- Gabelende (von 11)
- 19
- Riegelkopf (von 10)
- 20
- Riegelöffnung
- 21
- Einführöffnung
- 22
- Stirnseite
- 23
- Rahmenplatte
- 24
- Türbügel
- 25
- Betätigungsstift (von 5)
- 26
- Endschalter
- 27
- Endschalter
- 28
- Zahnrad
- 29
- Pfeilrichtung
- 30
- Betätigungsnocke
- 31
- Drehachse
- 32
- Rastöffnung
