DE102012017846A1 - Cabinet lock for multiple cabinet system, comprises displacement drive, which is hydraulically or pneumatically formed for operating locking mechanism of locking bar, and hydraulic or pneumatic drive elements for generating actuating energy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen Verriegelungsmechanismus für Schrankschlösser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Schrankschlösser werden als Schlösser für zentrale Schließanlagen für Umkleideräume, Büchereien, Wertfächer und dergleichen verwendet. Als Stand der Technik wird beispielsweise auf den Gegenstand der
Bei derartigen zentralen Schließanlagen besteht das Problem, dass im Schrankschloss eine stationäre Batterie vorgehalten werden muss, die eine maximale Lebensdauer von etwa zwei Jahren hat. Danach muss die Batterie ausgetauscht werden. Nachdem einige Batterien eine etwas kürzere Lebensdauer haben als andere Batterien, ist es bekannt, alle Batterien in einem bestimmten Wartungsrhythmus auszutauschen, ungeachtet des tatsächlichen Zustandes der verwendeten Batterien. Damit entsteht ein hoher Wartungs- und Kostenaufwand, sowie unnötige Mengen von Altbatterien, die entsorgt werden müssen.In such central locking systems, there is the problem that in the locker lock a stationary battery must be kept, which has a maximum life of about two years. After that the battery has to be replaced. After some batteries have a somewhat shorter life than other batteries, it is known to replace all batteries in a certain maintenance rhythm, regardless of the actual condition of the batteries used. This results in a high maintenance and cost, and unnecessary amounts of waste batteries that need to be disposed of.
Die Erfindung betrifft im Übrigen Schließmechanismen für Schrankschlösser, die kabellos sind, das heißt nicht kabelgebunden an eine Strom versorgende Zentrale angeschlossen sind. Solche kabellosen Schrankschlösser sind nur in der Weise bekannt geworden, dass eine stationäre Batterie eingebaut ist. Die Berechtigung eines benutzerseitig getragenen, mobilen Datenträgers wird durch Abfrage in einem schlossseitigen, elektromagnetischen Feld (zum Beispiel NFC-Feld oder RFID-Feld) bewerkstelligt.The invention also relates to locking mechanisms for cabinet locks, which are wireless, that is not wired connected to a power supply center are connected. Such wireless cabinet locks have become known only in such a way that a stationary battery is installed. The authorization of a user-carried, mobile data carrier is accomplished by querying in a lock-side, electromagnetic field (for example, NFC field or RFID field).
Nachteil der batteriegebundenen Schrankschlösser ist jedoch der vorher erwähnte hohe Wartungs- und Kostenaufwand.Disadvantage of battery-bound cabinet locks, however, is the aforementioned high maintenance and cost.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schrankschloss der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Verriegelung bzw. die Betätigung des Schließmechanismus hydraulisch oder pneumatisch erfolgt. Dadurch ist nur noch eine Ansteuerschaltung für den Schließmechanismus zu versorgen, was den Wegfall eines großen Energiespeichers bedeutet.The invention is therefore based on the object, a cabinet lock of the type mentioned in such a way that the locking or the operation of the locking mechanism is hydraulically or pneumatically. As a result, only one drive circuit for the closing mechanism to supply, which means the elimination of a large energy storage.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Betätigung des Schließ- und Öffnungsmechanismus des Schrankschlosses hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.An essential feature of the invention is that the operation of the closing and opening mechanism of the cabinet lock is done hydraulically or pneumatically.
Bei der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass auf eine elektrische Betätigung der Schließ- und Öffnungselemente im Schrankschloss verzichtet wird, und stattdessen eine pneumatische oder hydraulische Betätigung erfolgt. Die verwendeten Ventile sollen jedoch gleichwohl elektrisch angesteuert werden.Given the technical teaching, there is the advantage that is dispensed with an electrical actuation of the closing and opening elements in the lock cabinet, and instead a pneumatic or hydraulic actuation takes place. However, the valves used should nevertheless be electrically controlled.
Wichtig ist, dass die mechanische Betätigungsenergie für die Betätigung der Betätigungselemente, die den Öffnungs- oder Schließzustand herbeiführen, durch hydraulische oder pneumatische Antriebselemente erzeugt wird, die ihrerseits von der mechanischen Bewegung oder mechanischen Energie des Benutzers beim Öffnungs- oder Schließzustand angetrieben sind.It is important that the mechanical actuation energy for the actuation of the actuators that cause the opening or closing state, is generated by hydraulic or pneumatic drive elements, which in turn are driven by the mechanical movement or mechanical energy of the user in the opening or closing state.
Damit ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass der Benutzer selbst durch die mechanische Betätigung beim Öffnen oder Schließen des erfindungsgemäßen Schrankschlosses die notwendige Betätigungsenergie über Pneumatik- oder Hydraulikelemente aufbringt, um die Öffnungs- oder Schließelemente zu betätigen.This results in the significant advantage that the user himself by the mechanical operation when opening or closing the cabinet lock according to the invention the necessary actuation energy via pneumatic or hydraulic elements applies to actuate the opening or closing elements.
Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, dass eine hydraulische Betätigung erfolgt, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es wird lediglich der einfacheren Beschreibung wegen eine hydraulische Betätigung beschrieben, obwohl eine pneumatische Betätigung oder eine Mischform aus hydraulischer und pneumatischer Betätigung auch vorgesehen sein kann. Wenn also in der folgenden Beschreibung lediglich eine hydraulische Betätigung beschrieben wird, ist dies nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen, weil allgemein eine fluidische Betätigung beansprucht ist.For the sake of simplicity of description, it will be assumed in the following description that hydraulic actuation occurs, to which the invention is however not limited. It is merely hydraulic description for the sake of simplicity of description described, although a pneumatic actuator or a combination of hydraulic and pneumatic actuation may also be provided. Thus, if in the following description only a hydraulic actuation is described, this is not limiting for the invention to understand, because a fluidic actuation is generally claimed.
Merkmal der Erfindung ist demnach, dass durch die mechanische Betätigung eines zur Öffnung oder Schließung des Schrankschlosses notwendigen Betätigungselementes die kinematische Energie erzeugt wird, mit der eine Kolbenzylindereinheit betätigt wird, die ihrerseits direkt oder indirekt die Öffnungs- und Schließelemente des Schrankschlosses ansteuert und betätigt.Feature of the invention is therefore that the kinematic energy is generated by the mechanical actuation of a necessary opening or closing of the cabinet lock actuator with which a piston-cylinder unit is actuated, which in turn directly or indirectly controls the opening and closing elements of the cabinet lock and operated.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Betätigungselement als Druckknopf ausgebildet, der direkt oder indirekt auf eine Kolbenstange einer Kolbenzylindereinheit wirkt und zu einer Kompression einer Hydraulikflüssigkeit führt, die über ein Ventil in einen Druckspeicher eingeleitet wird.In a preferred embodiment, the actuating element is designed as a push button, which acts directly or indirectly on a piston rod of a piston-cylinder unit and leads to a compression of a hydraulic fluid, which is introduced via a valve in a pressure accumulator.
Der Druckspeicher sollte ein hohes Speicherungsvermögen haben, um die bei dem Öffnungs- oder Schließzustand erzeugte Druckenergie aufnehmen zu können. Auf diese Weise kann vom Druckspeicher eine Druckenergie zur Verfügung gestellt wird, die für eine mehrfache Betätigung der Öffnungs- und Schließelemente geeignet ist.The pressure accumulator should have a high storage capacity to absorb the pressure energy generated at the opening or closing state. In this way, a pressure energy is provided by the pressure accumulator, which is suitable for a multiple actuation of the opening and closing elements.
Im Prinzip wird durch die mechanische Betätigungsenergie des Benutzers eine Pumpe für hydraulische Flüssigkeiten angetrieben, und der erzeugte Druck (Energie) wird in einem Speicher (Druckspeicher) zwischengespeichert und über ein Ventil an den eigentlichen Schließmechanismus weitergeleitet. Das Ventil sollte elektromechanisch betätigt werden und kann somit direkt von einem Mikrocontroller und einer zugehörenden Elektronik angesteuert werden. In principle, a pump for hydraulic fluids is driven by the mechanical actuation energy of the user, and the pressure generated (energy) is stored in a memory (pressure accumulator) and forwarded via a valve to the actual closing mechanism. The valve should be actuated electromechanically and can thus be controlled directly by a microcontroller and an associated electronics.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zur Energiegewinnung eine Pumpe eingesetzt, die durch eine lineare Bewegung eines vom Benutzer bewegten Betätigungselementes betätigt wird, wobei das Betätigungselement z. B. als Schließ- oder Öffnungsknopf ausgebildet ist.In a preferred embodiment of the invention, a pump is used to generate energy, which is actuated by a linear movement of a user-actuated actuating element, wherein the actuating element z. B. is designed as a closing or opening button.
Statt einem linear betätigten Betätigungselement kann auch ein Drehknopf verwendet werden, der seine Drehenergie zum Antrieb der hydraulischen Pumpe verwendet.Instead of a linear actuated actuator and a knob can be used, which uses its rotational energy to drive the hydraulic pump.
Der von der Pumpe erzeugte Druck wird im Druckspeicher zwischengespeichert. Der Druck wird über ein miniaturisiertes Ventil an den Verriegelungsmechanismus weitergegeben. Der Verriegelungsmechanismus besteht aus einem doppelt wirkenden Zylinder, dessen Kolbenstange als Verriegelungszapfen im Schlossmechanismus wirkt.The pressure generated by the pump is temporarily stored in the pressure accumulator. The pressure is passed through a miniaturized valve to the locking mechanism. The locking mechanism consists of a double-acting cylinder whose piston rod acts as a locking pin in the lock mechanism.
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt: In einer anderen Ausführung ist ein einfach wirkender Zylinder mit Federrückstellung vorgesehen.However, the invention is not limited thereto: In another embodiment, a single-acting cylinder is provided with spring return.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass statt eines Verriegelungszapfens der Schließriegel des Schlosses selbst hydraulisch (fluidisch) angesteuert ist.In another embodiment, it may be provided that instead of a locking pin, the locking bolt of the lock itself is hydraulically (fluidically) controlled.
Zum Freigeben des Schließmechanismus wird der Zylinder in Gegenrichtung angesteuert und die verdrängte Hydraulikflüssigkeit wird in ein Reservoir eingeleitet.To release the closing mechanism, the cylinder is driven in the opposite direction and the displaced hydraulic fluid is introduced into a reservoir.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass Verriegelungsenergie gewonnen wird, die unmittelbar und stromlos für den Antrieb einer Schlossmechanik dient und nicht auf elektromechanischen Grundlagen beruht.The invention has the advantage that locking energy is obtained which is used directly and without power for driving a lock mechanism and is not based on electromechanical principles.
Der wesentliche Vorteil der Anlage ist, dass die Geschwindigkeit einer Linearbewegung oder einer Drehbewegung keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Energieumwandlung hat. Es kommt also nicht darauf an, wie schnell der Betätigungsknopf gedrückt wird oder wie schnell der Drehknopf gedreht wird.The main advantage of the system is that the speed of a linear movement or a rotary motion has no influence on the efficiency of the energy conversion. So it does not matter how fast the button is pressed or how fast the knob is turned.
Da die Energie zwischengespeichert wird, kann die verbleibende gespeicherte Energie für die Öffnung der Schlossmechanik ohne weitere Benutzerinteraktion genutzt werden. Denkbar ist auch ein Antrieb anderer Gerätschaften, wie zum Beispiel der Antrieb einer Miniaturturbine mit einem daran angeschlossenen Generator, über die dann noch zusätzlich elektrische Energie für die Ansteuerschaltung des gesamten Schlossmechanismus gewonnen werden kann.Since the energy is cached, the remaining stored energy can be used to open the lock mechanism without further user interaction. It is also conceivable to drive other equipment, such as the drive of a miniature turbine with a generator connected thereto, on the then still additional electrical energy can be obtained for the drive circuit of the entire lock mechanism.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject of the present invention results not only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with each other.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and features disclosed in the documents, including the abstract, in particular the spatial design shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention insofar as they are novel individually or in combination with respect to the prior art.
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.In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.
Es zeigen:Show it:
In
Die durch die Betätigung erzeugte mechanische Energie wird auf einen Kraftspeicher
Statt eines solchen Kraftspeichers
Über eine mechanische Umlenkung
Durch die Bewegung des Kolbens
Über ein als Rückschlagventil ausgebildetes Ventil
Im Speicherraum
Der Druckimpuls wird über die Leitung
Im Ausführungsbeispiel nach
Dies ist jedoch nicht lösungsnotwendig und wird als zusätzliche Option näher beschrieben.However, this is not necessary for the solution and is described in more detail as an additional option.
In diesem Fall ist vorgesehen, dass an der Leitung
Hierauf ist – wie gesagt – die Erfindung nicht beschränkt. Es kann der gesamte Zweig, bestehend aus den Elementen
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das 3-Wegeventil
Der Verriegelungszapfen
In einer anderen Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass anstatt des Verriegelungszapfens
Der Rücklauf der Kolben-Zylinder-Anordnung
Am Auslauf des 3-Wegeventils
Während das Ventil
Die
Im Öffnungszustand ist der Schließriegel
Um eine Arretierung des Schließriegels
Demzufolge kommt es darauf an, dass die Steuerung
Bei freigegebenen Verriegelungszapfen
In
Hierbei ist wesentlich, dass der Verschiebungsweg der zweiten Kolben-Zylindereinheit
Nach oben gerichtet und gestrichelt gezeichnet ist die verbrauchte Energie
Die
Bei der Erfindung ist demnach wesentlich, dass mit relativ geringem Kraftaufwand eine große Energie gewonnen werden kann, die nur teilweise für den Betätigungsmechanismus verbraucht wird, und die Überschussenergie zur Gewinnung von elektrischem Strom verwendet wird.Thus, it is essential in the invention that, with relatively little effort, a large amount of energy can be obtained, which is only partially consumed by the actuating mechanism, and the excess energy used to generate electrical power.
Ferner ist wesentlich, dass das Schloss mit einer längstlebigen Batterie betrieben werden kann, die eine Lebensdauer von zehn oder mehr Jahren hat, weil diese Batterie lediglich für die Ansteuerung des Mikrocontrollers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Betätigungselementactuator
- 22
- Druckknopfpush-button
- 33
- Drehknopfknob
- 44
- Handhabehandle
- 55
- Kraftspeicherpower storage
- 66
- Abstützungsupport
- 77
- mechanische Umlenkungmechanical deflection
- 88th
- Kolben-Zylinder-AnordnungPiston-cylinder arrangement
- 99
- Zylindercylinder
- 1010
- Kolbenpiston
- 1111
- Kolbenstangepiston rod
- 1212
- Zylinderraumcylinder space
- 1313
- Zylinderraumcylinder space
- 1414
- VentilValve
- 1515
- VentilValve
- 1616
- Leitungmanagement
- 1717
- Druckspeicheraccumulator
- 1818
- Membranmembrane
- 1919
- Speicherraumstorage space
- 2020
- Leitungmanagement
- 2121
- 3-Wegeventil3-way valve
- 2222
- elektrische Betätigungelectrical actuation
- 2323
- Leitungmanagement
- 2424
- Kolben-Zylinder-AnordnungPiston-cylinder arrangement
- 2525
- Kolbenpiston
- 2626
- Zylindercylinder
- 2727
- Zylinderraumcylinder space
- 2828
- Verriegelungszapfenlocking pin
- 2929
- Arretierausnehmunglocking recess
- 30 30
- Schließriegeldeadbolt
- 3131
- Leitungmanagement
- 3232
- Reservoirreservoir
- 3333
- Flüssigkeitliquid
- 3434
- Leitungmanagement
- 3535
- Ventil (elektromagnetisch)Valve (electromagnetic)
- 3636
- Hydraulikmotorhydraulic motor
- 3737
- Generatorgenerator
- 3838
- Stromspeicherpower storage
- 3939
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 4040
- erzeugte Energiegenerated energy
- 4141
- verbrauchte Energiespent energy
- 4242
- Differenzenergiedifference energy
- 4343
- DrehkolbenstangeRotary piston rod
- 4444
- Pfeilrichtungarrow
- 4545
- Drehkolbenrotary pistons
- 4646
- Pfeilrichtungarrow
- 4747
- Leitungmanagement
- 4848
- Pfeilrichtungarrow
- 4949
- Pfeilrichtungarrow
- 5050
- Zuhaltungtumbler
- 5151
- Korpuscorpus
- 5252
- Schranktürcabinet door
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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