DE102014102218A1

DE102014102218A1 - tumbler

Info

Publication number: DE102014102218A1
Application number: DE102014102218.1A
Authority: DE
Inventors: André Batz
Original assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Current assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-08-20
Also published as: ES2797737T3; EP2910716B1; EP2910716A3; EP2910716A2

Abstract

Beschrieben ist eine Zuhaltung mit einem parallel zu einer Schließrichtung L beweglichen Verschlusselement 14. Ein Antrieb 18, 20 mit einem Übertragungselement 26 ist mit dem Verschlusselement 14 über eine Kopplung 30 so gekoppelt, dass das Übertragungselement 26 mit dem Verschlusselement 14 in eine erste Bewegungsrichtung und eine zweite, entgegengesetzte Bewegungsrichtung beweglich ist.
Um mit einer einfachen Konstruktion eine exakte Führung des Verschlusselements zu erreichen, gleichzeitig aber mögliche Beschädigungen zu vermeiden, ist vorgeschlagen, dass die Kopplung 30 in beiden Bewegungsrichtungen unter Vorspannung federgepuffert ist, so dass bei einer Blockierung des Verschlusselements 14 bei Überwindung der Vorspannung eine Bewegung des Übertragungselements 26 in beiden Bewegungsrichtungen um einen Federweg A gegen eine Federkraft möglich ist.A tumbler 18, 20 with a transmission element 26 is coupled to the closure element 14 via a coupling 30 so that the transmission element 26 with the closure element 14 in a first direction of movement and a second, opposite direction of movement is movable.
To achieve a precise guidance of the closure element with a simple construction, but at the same time to avoid possible damage, it is proposed that the coupling 30 is spring-biased in both directions of movement, so that when the closure element 14 is blocked when the prestress is blocked, a movement of the closure element occurs Transmission element 26 in both directions of movement by a spring A against a spring force is possible.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuhaltung, d.h. Verschluss- oder Verriegelungsvorrichtung.The invention relates to a tumbler, i. Closure or locking device.

Zuhaltungen werden bspw. verwendet in Zugangsschutzeinrichtungen an einem beweglichen, einen Bereich verschließenden Element wie beispielsweise einer Tür, Klappe oder Deckel. Mittels einer Zuhaltung kann ein solches bewegliches Element arretiert, bzw. verriegelt werden.Tumblers are used, for example, in access barriers on a movable area-occluding member such as a door, hatch or lid. By means of a tumbler, such a movable element can be locked or locked.

Derartige Zugangsschutzeinrichtungen können in vielen Bereichen Verwendung finden, insbesondere in der Automatisierungstechnik. Dort kann bspw. der Zugang zu einer Anlage, wie einem Roboter oder anderer maschineller oder chemischer Anlage durch eine Umgrenzung beschränkt sein, in der eine Tür oder Klappe vorgesehen ist, die bspw. durch Schwenken oder Schieben zu öffnen ist. Die Tür oder Klappe kann durch ein Verschlusselement einer Zuhaltung arretiert, bzw. verriegelt werden, bspw. durch einen Schließbolzen.Such access devices can be used in many areas, especially in automation technology. There, for example, the access to a system, such as a robot or other mechanical or chemical plant may be limited by a boundary in which a door or flap is provided, which is, for example, to open by panning or pushing. The door or flap can be locked or locked by a closing element of a tumbler, for example by a locking bolt.

Mit einer Zuhaltung kann gezielt die Verriegelung, bzw. Arretierung hergestellt oder gelöst werden, indem das Verschlusselement, bspw. Schließbolzen, motorisch in die jeweils gewünschte Position bewegt wird. Bspw. kann so eine Zugangstür während des Betriebs einer Anlage aus Sicherheitsgründen verriegelt werden, aber bei Stillstand der Anlage zu Zwecken der Bedienung, Wartung etc. durch Entriegelung den Zugang ermöglichen. With a tumbler, the locking or locking can be selectively established or released by the closure element, for example. Locking bolt, is moved by motor in the respective desired position. For example. Such an access door can be locked during operation of a system for safety reasons, but allow access to the system for standstill of operation, maintenance, etc. by unlocking the access.

Die EP 2 295 697 A2 beschreibt eine Zuhaltung für ein Bauteil zum Verschließen einer Öffnung. Ein in Längsrichtung beweglicher Bolzen wird von einem Elektromotor über eine Getriebeeinrichtung angetrieben. Zur Überwachung der Bewegung des Bolzens ist ein Sensor vorgesehen, der ermittelt, in welcher Endposition sich der Bolzen befindet. Eine Steuerung bestimmt die Zeit, die der Bolzen für die Bewegung von einer Endstellung in die andere Endstellung benötigt. So kann ermittelt werden, ob sich der Antrieb frei bewegen kann oder der Bolzen blockiert ist.The EP 2 295 697 A2 describes a guard for a component for closing an opening. A longitudinally movable bolt is driven by an electric motor via a transmission device. To monitor the movement of the bolt, a sensor is provided which determines in which end position the bolt is located. A controller determines the time required for the bolt to move from one end position to the other end position. This can be used to determine whether the drive can move freely or whether the bolt is blocked.

In der EP 2 343 424 A2 ist eine Zuhaltung beschrieben, bei der ein Stößel eine Tür als bewegliches Teil zuhält, bzw. arretiert. Ein Antrieb treibt hierfür eine Zahnstange als Übertragungselement an. Das Übertragungselement wirkt auf einen als Feder ausgestalteten Energiespeicher zur Bewegung des Stößels. Wenn der Stößel nicht blockiert wird, bewegt er sich aufgrund der über die Feder einwirkenden Kraft. Im Fall einer Blockade des Stößels bewegt der Antrieb das Übertragungselement, so dass Energie in der Feder gespeichert wird. Fällt die Blockade weg, so schnellt der Stößel aufgrund der Federkraft in die jeweils angesteuerte Position.In the EP 2 343 424 A2 a tumbler is described in which a plunger holds or locks a door as a moving part. A drive drives a rack for this purpose as a transmission element. The transmission element acts on a designed as a spring energy storage for moving the plunger. If the plunger is not blocked, it moves due to the force applied by the spring. In the case of a blockage of the plunger, the drive moves the transmission element so that energy is stored in the spring. If the blockage falls away, then the plunger jumps into the respectively activated position due to the spring force.

In der DE 10 2009 009 259 A1 ist eine Zuhaltung beschrieben, bei der ein Antrieb über eine zwischengekoppelte Übertragungseinrichtung einen Stößel bewegt. Die Übertragungseinrichtung weist ein erstes Übertragungselement auf, das mittels eines Stifts an den Stößel gekoppelt ist, der sich in einem Langloch bewegt. Das erste Übertragungselement ist drehbar gelagert und ist gegenüber einem Schneckenradsegment als zweites Übertragungselement durch eine Drehfeder gekoppelt. Bewirkt der Antrieb eine Drehbewegung des zweiten Übertragungselements, wird im Normalfall die Drehbewegung durch die Feder sofort in eine Drehbewegung des ersten Übertragungselements umgesetzt. Hierfür liegen die Enden der Drehfeder an Anschlägen des ersten und zweiten Übertragungselements an. Ist die Bewegung des Stößels blockiert, so kann sich das erste Übertragungselement nicht drehen, so dass die Drehfeder ausgelenkt und gespannt wird. Wenn sich die Blockade des Stößels löst, wird die Drehfeder entlastet. Sowohl im Fall einer Blockade bei Bewegung des Stößels von der entriegelten Endstellung in die verriegelte Endstellung, als auch bei einer Blockade des Stößels von der verriegelten Endstellung in die entriegelte Endstellung erfolgt so ein Energieeintrag in die als Energiespeicher ausgestaltete Feder.In the DE 10 2009 009 259 A1 a tumbler is described in which a drive moves via an interlinked transmission means a plunger. The transmission device has a first transmission element which is coupled by means of a pin to the plunger, which moves in a slot. The first transmission element is rotatably mounted and is coupled with respect to a worm wheel segment as a second transmission element by a torsion spring. If the drive causes a rotational movement of the second transmission element, in the normal case the rotational movement is immediately converted by the spring into a rotational movement of the first transmission element. For this purpose, the ends of the torsion spring bear against stops of the first and second transmission element. If the movement of the plunger blocked, so the first transmission element can not rotate, so that the torsion spring is deflected and tensioned. If the blockage of the plunger detaches, the torsion spring is relieved. Both in the case of a blockade upon movement of the plunger from the unlocked end position into the locked end position, as well as in a blockage of the plunger from the locked end position to the unlocked end position so takes place an energy input in the designed as energy storage spring.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zuhaltung und ein Betriebsverfahren hierfür vorzuschlagen, bei der eine sichere Ver- und Entriegelung ermöglicht und im Fall einer Blockierung eines beweglichen Verschlusselements Beschädigungen vermieden werden.It is an object of the invention to propose a tumbler and an operating method for this, in which a secure locking and unlocking allows and in the case of blocking a movable closure element damage can be avoided.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zuhaltung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Zuhaltung gemäß Anspruch 14. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by a tumbler according to claim 1 and a method for operating a tumbler according to claim 14. Dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß umfasst die Zuhaltung ein in einer Schließrichtung bewegliches Verschlusselement, bspw. einen Verriegelungsbolzen, der in seiner Längsrichtung verschieblich ist in Schließ- bzw. entgegengesetzter Öffnungsrichtung, mindestens zwischen einer Schließstellung, in der ein Teil des Verschlusselements mit einem Aufnahmeelement, bspw. einer Aufnahmeöffnung, zur Bildung einer Verriegelung zusammenwirkt, und einer Öffnungsstellung, in der das Verschlusselement die Verriegelung freigibt.According to the invention, the tumbler comprises a closure element which is movable in a closing direction, for example a locking bolt which is displaceable in its longitudinal direction in the closing or opposite opening direction, at least between a closed position in which a part of the closure element is in contact with a receiving element, for example a receiving opening. cooperates to form a lock, and an open position in which the closure element releases the lock.

Erfindungsgemäß umfasst die Zuhaltung einen Antrieb mit einem Übertragungselement zur Bewegung des Verschlusselements. Der Antrieb kann bspw. einen Linearantrieb vorsehen, z.B. als elektromechanischer Linearantrieb, Solenoid, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder etc. Bevorzugt sieht der Antrieb einen Motor zum rotatorischen Antrieb vor, der bspw. über ein Getriebe, z.B. mittels einer Zahnstange oder Antriebsspindel, zur Verschiebung des Übertragungselements in der Schließrichtung gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Elektromotors mit entsprechendem Getriebe.According to the invention, the tumbler comprises a drive with a transmission element for moving the closure element. The drive can, for example, provide a linear drive, for example as an electromechanical linear drive, solenoid, hydraulic or pneumatic cylinder, etc. Preferably, the drive provides a motor for rotary drive, for example. Via a transmission, for example by means of a rack or drive spindle, for the displacement of Transmission element is coupled in the closing direction. Particularly preferred is the use of an electric motor with a corresponding gear.

Das Übertragungselement ist über eine Kopplung mit dem Verschlusselement bewegungsbzw. kraftgekoppelt, so dass das Übertragungselement mit dem Verschlusselement in eine erste Bewegungsrichtung parallel zur Schließrichtung und eine zweite, entgegengesetzte Bewegungsrichtung gemeinsam beweglich ist. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Bewegung um eine lineare Bewegung, so dass über die Kopplung Übertragungselement und Verschlusselement gemeinsam linear verfahrbar sind. The transmission element is bewegungsbzw via a coupling with the closure element. force coupled, so that the transmission element with the closure element in a first direction of movement parallel to the closing direction and a second, opposite direction of movement is movable together. Preferably, this movement is a linear movement, so that the coupling transmission element and closure element are jointly linearly movable.

Die Kopplung ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass sie in beiden Bewegungsrichtungen unter Vorspannung federgepuffert ist. Unabhängig davon, ob das Verschlusselement vom Antrieb über das Übertragungselement und die Kopplung in Schließrichtung oder in die entgegengesetzte Öffnungsrichtung verfahren werden soll, wirkt über die Kopplung eine Federung, so dass bei einer Blockierung des Verschlusselements eine Bewegung des Übertragungselements in einer der Bewegungsrichtungen gegen eine Federkraft um einen Federweg möglich ist. Dabei steht die Kopplung unter Vorspannung, so dass die Auslenkung um den Federweg erst bei Überwindung der Vorspannung möglich ist. The coupling according to the invention is designed so that it is spring-buffered in both directions of movement under bias. Regardless of whether the closure element is to be moved by the drive via the transmission element and the coupling in the closing direction or in the opposite opening direction, a suspension acts via the coupling, so that upon blocking of the closure element movement of the transmission element in one of the directions of movement against a spring force a spring travel is possible. The coupling is under bias, so that the deflection of the spring travel is possible only when overcoming the bias.

Durch die in beiden Bewegungsrichtungen federgepufferte Kopplung wird im Fall der Blockierung des Verschlusselements eine direkte mechanische Rückwirkung auf den Antrieb oder zwischengeschaltete Elemente, bspw. ein Getriebe, vermieden. Gleich ob das Verschlusselement bei einer Bewegung in Schließrichtung oder in die entgegengesetzte Öffnungsrichtung blockiert wird, erfolgt hierdurch keine unmittelbare Blockierung des Übertragungselements und somit des Antriebs, sondern eine mindestens kurze Bewegung um den Federweg gegen die genannte Federkraft. Besonders vorteilhaft ist dabei die Vorspannung, durch die eine besonders straffe Kopplung realisiert werden kann, so dass tatsächlich erst im Fall einer Blockierung mit den dabei auftretenden erheblichen Kräften die Auslenkung um den Federweg erfolgt, nämlich bei einer so hohen einwirkenden Kraft, dass die Vorspannung der Kopplung überwunden wird.Due to the spring-buffered coupling in both directions of movement, a direct mechanical reaction to the drive or intermediate elements, for example a gear, is avoided in the case of blocking of the closure element. Whether the closure element is blocked in a movement in the closing direction or in the opposite opening direction, this does not cause immediate blocking of the transmission element and thus the drive, but at least a short movement about the spring against the said spring force. Particularly advantageous is the bias voltage, through which a particularly tight coupling can be realized, so that in fact only in the case of a blockage with the considerable forces occurring the deflection takes place about the travel, namely at such a high acting force that the bias of Coupling is overcome.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird so die Gefahr von Beschädigungen bei Blockierung des Verschlusselements deutlich herabgesetzt. Sehr hohe einwirkende Kraftstöße wirken dann nicht unmittelbar auf das Übertragungselement und den Antrieb, sondern führen unter Überwindung der Vorspannung zur Auslösung der Kopplung mit einer Bewegung um den Federweg. Gleichzeitig kann durch die Vorspannung das Auslösen der Kopplung auf die tatsächlich einwirkenden hohen Kräfte im Fall einer Blockierung beschränkt werden, während die Kopplung durch geeignete Auswahl der Vorspannung so einstellbar ist, dass die sich im Normalbetrieb starr verhält.As a result of the solution according to the invention, the risk of damage when blocking the closure element is significantly reduced. Very high acting force impulses then do not act directly on the transmission element and the drive, but lead by overcoming the bias to trigger the coupling with a movement around the spring travel. At the same time can be limited by the bias of the triggering of the coupling to the actual high forces acting in the case of a blockage, while the coupling is adjusted by suitable selection of the bias so that behaves rigidly in normal operation.

Bevorzugt erfolgt die Bewegung des Verschlusselements dabei trotz der federgepufferten Kopplung weitgehend synchron zur Bewegung des Übertragungselements. Zur Vermeidung von Beschädigungen kann es durchaus ausreichen, wenn lediglich der unmittelbare, durch eine Blockierung des Verschlusselements erfolgende Stoß abgepuffert wird, ohne dass wie bei einigen Lösungen des Standes der Technik eine weitgehende Entkopplung der Bewegung des Verschlusselements und des Übertragungselements erfolgt. Daher kann bevorzugt der in der Kopplung vorgesehene maximale Federweg auf einen im Vergleich zur gesamten Bewegung des Verschlusselements geringen Betrag beschränkt werden.In this case, despite the spring-buffered coupling, the movement of the closure element preferably takes place largely synchronously with the movement of the transmission element. To avoid damage, it may well be sufficient if only the immediate, occurring by blocking the closure element shock is buffered, without as in some solutions of the prior art, a substantial decoupling of the movement of the closure element and the transmission element. Therefore, preferably, the maximum spring travel provided in the coupling can be limited to a small amount compared to the total movement of the closure element.

Bevorzugt ist bspw. das Verschlusselement in Schließrichtung um einen maximalen Verfahrweg verfahrbar, der durch die Konstruktion und Ausgestaltung des Antriebs und des Übertragungselements begrenzt sein kann, ebenso aber auch durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebs. Der maximale Verfahrweg kann je nach Verwendung der Zuhaltung bspw. 5–50 mm, in einigen Anwendungen bspw. 10–30 mm betragen. Der maximale Federweg der Kopplung kann bspw. konstruktiv begrenzt sein, z.B. durch den Abstand zweier Anschläge. Der maximale Federweg der Kopplung kann dabei bevorzugt gering gewählt werden, bspw. weniger als 50% des maximalen Verfahrwegs betragen. Bevorzugt für eine möglichst synchrone Kopplung ist eine noch engere Begrenzung des maximalen Federwegs auf bspw. 25% oder weniger des maximalen Verfahrwegs, besonders bevorzugt 10% oder weniger. So kann der maximale Federweg bspw. auf wenige mm beschränkt sein, wobei dennoch das Ziel erreicht wird, Beschädigungen im Fall einer Blockierung zu verhindern. Gleichzeitig kann durch die Begrenzung des maximalen Federwegs ein sehr kompakter Aufbau der Kopplung erzielt werden.Preferably, for example, the closure element is movable in the closing direction by a maximum travel, which may be limited by the construction and design of the drive and the transmission element, but also by a corresponding control of the drive. Depending on the use of the tumbler, the maximum travel can be, for example, 5-50 mm, in some applications, for example, 10-30 mm. The maximum spring travel of the coupling may, for example, be structurally limited, e.g. by the distance between two stops. The maximum travel of the coupling can be selected preferably low, for example, less than 50% of the maximum travel path. Preferred for a synchronous coupling as possible is an even closer limitation of the maximum travel on, for example, 25% or less of the maximum travel, more preferably 10% or less. Thus, the maximum spring travel, for example, be limited to a few mm, yet the goal is achieved to prevent damage in the event of a blockage. At the same time can be achieved by limiting the maximum travel a very compact design of the coupling.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Realisierung der Kopplung mindestens ein Kopplungselement vorgesehen, das sowohl gegenüber dem Übertragungselement als auch gegenüber dem Verschlusselement in mindestens eine der Bewegungsrichtungen beweglich, insbesondere bevorzugt verschieblich ist. Am Übertragungselement ist bevorzugt mindestens ein Antriebsanschlag und am Verschlusselement mindestens ein Verschlussanschlag ausgebildet, wobei durch Anlage des Kopplungselements gegen diese Anschläge die Bewegung begrenzt wird. Weiter ist bevorzugt mindestens eine Feder vorgesehen, um das Kopplungselement in Richtung dieser Anschläge zu beaufschlagen. According to a preferred embodiment of the invention, at least one coupling element is provided for realizing the coupling, which is movable, in particular preferably displaceable, both in relation to the transmission element and in relation to the closure element in at least one of the directions of movement. At least one drive stop is preferably formed on the transmission element and at least one closure stop is formed on the closure element, wherein movement is limited by abutment of the coupling element against these stops. Furthermore, at least one spring is preferably provided in order to act on the coupling element in the direction of these stops.

Besonders bevorzugt ist es dabei, dass mindestens ein erstes und ein zweites Kopplungselement vorgesehen sind, die beide sowohl gegenüber dem Übertragungselement und gegenüber dem Verschlusselement beweglich, bevorzugt verschieblich, sind und dass eine Druckfeder zwischen den Kopplungselementen wirkt. It is particularly preferred that at least one first and one second coupling element are provided which are both movable relative to the transmission element and with respect to the closure element, preferably displaceable, and that a compression spring acts between the coupling elements.

Die Kopplung mittels eines zwischengeschalteten Kopplungselements, auf das eine Feder wirkt, ermöglicht die gewünschte Entkopplung zwischen dem Verschluss- und Übertragungselement. Die Verwendung von zwei Kopplungselementen ermöglicht bei einfachem Aufbau insbesondere die beidseitige Entkopplung. Während mehrere Federn zur Erzeugung der Federkraft verwendet werden können, wird die Konstruktion durch die Verwendung einer einzelnen Druckfeder zwischen den Kopplungselementen deutlich vereinfacht.The coupling by means of an intermediate coupling element, on which acts a spring, allows the desired decoupling between the closure and transmission element. The use of two coupling elements allows in a simple structure in particular the two-sided decoupling. While multiple springs can be used to generate the spring force, the construction is significantly simplified by the use of a single compression spring between the coupling elements.

Bevorzugt soll eine solche Druckfeder innerhalb der Kopplung in beiden Bewegungsrichtungen wirken und so die gewünschte Federkraft bereitstellen, unabhängig davon, ob sie in Schließ- oder Öffnungsrichtung wirkt. Weiter bevorzugt kann die Druckfeder zur Erzeugung der gewünschten Vorspannung entsprechend vorgespannt sein, weiter bevorzugt zwischen dem ersten und zweiten Kopplungselement. So kann die gewünschte Übertragungscharakteristik der Kopplung mit einer sehr einfachen mechanischen Konstruktion erzielt werden.Preferably, such a compression spring should act within the coupling in both directions of movement and thus provide the desired spring force, regardless of whether it acts in the closing or opening direction. More preferably, the compression spring to generate the desired bias voltage can be biased accordingly, more preferably between the first and second coupling element. Thus, the desired transfer characteristic of the coupling can be achieved with a very simple mechanical construction.

In einer besonders bevorzugten Ausführung sind am Verschlusselement mindestens ein erster und ein zweiter Verschlussanschlag vorgesehen, jeweils für ein erstes und ein zweites Kopplungselement. Am Übertragungselement können ebenfalls mindestens zwei Anschläge vorgesehen sein, ein erster Antriebsanschlag für das erste Kopplungselement und ein zweiter Antriebsanschlag für das zweite Kopplungselement. Die Kopplungselemente sind bevorzugt angeordnet zwischen den Anschlägen, nämlich zwischen dem ersten Verschlussanschlag und dem ersten Antriebsanschlag auf der einen Seite und dem zweiten Verschlussanschlag und dem zweiten Antriebsanschlag auf der gegenüberliegenden Seite. Mit dieser einfachen Konstruktion kann eine in beiden Richtungen wirkende Kopplung aufgebaut sein.In a particularly preferred embodiment, at least one first and one second closure stop are provided on the closure element, in each case for a first and a second coupling element. At least two stops may also be provided on the transmission element, a first drive stop for the first coupling element and a second drive stop for the second coupling element. The coupling elements are preferably arranged between the stops, namely between the first closure stop and the first drive stop on the one side and the second closure stop and the second drive stop on the opposite side. With this simple construction, a bidirectional coupling can be established.

Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass zwischen den Kopplungselementen eine Druckfeder vorgesehen ist, die weiter bevorzugt vorgespannt ist, um das erste Kopplungselement in Richtung des ersten Verschlussanschlags und des ersten Antriebsanschlags und das zweite Kopplungselement in Richtung des zweiten Verschlussanschlags und des zweiten Antriebsanschlags zu beaufschlagen. Durch die Anschläge wird so die gewünschte Vorspannung in beiden Richtungen ermöglicht, während durch die Kopplungselemente, die durch die Feder beaufschlagt sind, die gewünschte Entkopplung gewährleistet wird.It is particularly preferred that between the coupling elements, a compression spring is provided, which is further preferably biased to bias the first coupling element in the direction of the first closure stop and the first drive stop and the second coupling element in the direction of the second closure stop and the second drive stop. By means of the stops, the desired preload is thus enabled in both directions, while the desired decoupling is ensured by the coupling elements, which are acted on by the spring.

Bevorzugt ist das Verschlusselement als Bolzen ausgebildet, bspw. mit rundem Querschnitt. Die Kopplungselemente können so ausgebildet sein, dass sie das Verschlusselement umgreifen, bspw. als Hülsen. Auch das Übertragungselement kann das Verschlusselement umgreifend ausgebildet sein, bspw. als Käfig. Besonders bevorzugt ist dann, dass innerhalb des Käfigs mindestens eine Feder und mindestens ein, bevorzugt zwei Kopplungselemente angeordnet sind. An dem Käfig können Anschläge für die Kopplungselemente vorgesehen sein, und die Feder kann zwischen den Anschlägen vorgespannt sein.Preferably, the closure element is designed as a bolt, for example. With a round cross-section. The coupling elements can be designed so that they engage around the closure element, for example as sleeves. Also, the transmission element may be formed encompassing the closure element, for example. As a cage. It is then particularly preferred that at least one spring and at least one, preferably two coupling elements are arranged within the cage. At the cage stops for the coupling elements may be provided, and the spring may be biased between the stops.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to drawings. Showing:

1 in Draufsicht eine Zuhaltung als Ausführungsform der Erfindung in Zusammenwirkung mit einer beweglichen Tür; 1 in plan view a tumbler as an embodiment of the invention in cooperation with a movable door;

2 in perspektivischer Ansicht einen Teil der Zuhaltung aus 1; 2 in a perspective view of a part of the tumbler 1 ;

3a–3c eine Schnittansicht entlang der Linie A..A in 2 mit verschiedenen Stellungen einer Kopplung der Zuhaltung. 3a - 3c a sectional view taken along the line A..A in 2 with different positions of a coupling of the guard locking.

1 zeigt in Draufsicht in teilweise schematischer Form eine Zuhaltung 10, die an einem festen Element (nicht dargestellt), bspw. einem Türanschlag gegenüber einem beweglichen Element, hier einer schwenkbaren Tür 12, angeordnet ist. 1 shows in plan view in a partially schematic form a tumbler 10 , on a fixed element (not shown), for example. A door stop against a movable element, here a hinged door 12 , is arranged.

Die Zuhaltung 10 umfasst einen in Längsrichtung L verschieblich gelagerten Schließbolzen 14 als bewegliches Verschlusselement, der mit einer Verriegelungsöffnung 16 an der Tür 12 so zusammenwirkt, dass er in der in 1 dargestellten ausgefahrenen Verriegelungsposition eine Verriegelung der Tür 12 bewirkt, und in einer zurückgezogenen Öffnungsposition (in 1 nicht dargestellt) die Verriegelungsöffnung 16 freigibt.The tumbler 10 comprises a locking bolt displaceably mounted in the longitudinal direction L 14 as a movable closure element, with a locking opening 16 at the door 12 so cooperates that he in the in 1 illustrated extended locking position locking the door 12 causes, and in a retracted opening position (in 1 not shown), the locking opening 16 releases.

Hierfür weist die Zuhaltung 10 einen Antrieb in Form eines Elektromotors 18 auf, der über ein Getriebe 20, im gezeigten Beispiel bestehend aus einem Antriebsritzel 22 und einer Gewindestange 24, einen Vorschub eines Schlittens 26 als Übertragungselement und hieran gekoppelt den Vorschub des Schließbolzens 14 in Schließrichtung bzw. in entgegengesetzter Öffnungsrichtung bewirkt.For this purpose, the guard locking 10 a drive in the form of an electric motor 18 up, over a gearbox 20 , in the example shown, consisting of a drive pinion 22 and a threaded rod 24 , a feed of a carriage 26 as a transmission element and coupled thereto the feed of the locking bolt 14 effected in the closing direction or in the opposite opening direction.

Der Schlitten 26 ist dabei wie auch aus 2 ersichtlich fest mit der Zahnstange 24 verbunden, so dass er mit dem Motor ohne Spiel direkt gekoppelt ist. Hingegen ist der Schließbolzen 14 mit dem Schlitten 26 über eine vorgespannte, federgepufferte Kopplung 30 gekoppelt, die im Detail nachfolgend erläutert wird.The sled 26 is there as well 2 seen firmly with the rack 24 connected so that it is directly coupled to the engine without play. On the other hand is the locking bolt 14 with the sledge 26 via a preloaded spring-loaded coupling 30 coupled, which is explained in detail below.

Durch die beidseitig wirkende, federgepufferte und vorgespannte Kopplung 30 wird in geringem Maß Spiel zwischen der Bewegung des Schließbolzens 14 und des Schlittens 26 ermöglicht, d.h. eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen. Wie nachfolgend erläutert wird, ist die Relativbewegung aufgrund der Vorspannung nur bei relativ starker Krafteinwirkung möglich, insbesondere bei aktivem Antrieb durch den Motor 18 und das Getriebe 20 bei gleichzeitiger Blockierung des Schließbolzens 14.Due to the double-acting, spring-buffered and preloaded coupling 30 will play little between the movement of the striker 14 and the sled 26 allows, ie a relative movement between these two parts. As will be explained below, the relative movement due to the bias voltage is possible only with relatively strong force, in particular with active drive by the motor 18 and the gearbox 20 while blocking the locking bolt 14 ,

Der Aufbau der Kopplung 30 zwischen dem Schließbolzen 14 und dem Schlitten 26 ist insbesondere aus der vergrößerten Schnittdarstellung in 3a ersichtlich. Am Schließbolzen 14 ist ein erster Verschlussanschlag 32a in Form einer Stufe gebildet, sowie ein zweiter Verschlussanschlag 32b als Ring im Abstand hiervon. Zwischen den Verschlussanschlägen 32a, 32b ist ein Koppelaufbau angeordnet aus einem ersten hülsenförmigen Koppelelement 34a, einem zweiten hülsenförmigen Koppelelement 34b und einer zwischen den Koppelelementen 34a, 34b wirkenden Druckfeder 40.The structure of the coupling 30 between the locking bolt 14 and the sled 26 is in particular from the enlarged sectional view in 3a seen. On the locking bolt 14 is a first stopper 32a formed in the form of a step, and a second closure stop 32b as a ring at a distance. Between the breech stops 32a . 32b is a coupling structure arranged from a first sleeve-shaped coupling element 34a , a second sleeve-shaped coupling element 34b and one between the coupling elements 34a . 34b acting compression spring 40 ,

Die Koppelelemente 34a, 34b sind jeweils als Hülsen um den Schließbolzen 14 herum ausgebildet. Sie sind gegenüber dem Schließbolzen 14 in Längsrichtung L verschieblich. Durch die ebenfalls um den Schließbolzen 14 herum angeordnete Druckfeder 40 werden die Koppelemente 34a, 34b auseinander gedrückt und in Richtung der Antriebsanschläge 32a, 32b beaufschlagt. Dabei ist die Feder 40 zwischen den Koppelelementen 34a, 34b vorgespannt, so dass in der in 3a gezeigten Ruhestellung, bei der die Koppelelemente 34a, 34b einen maximalen Abstand A voneinander aufweisen, die Druckfeder 40 die Kopplung 30 unter Spannung hält.The coupling elements 34a . 34b are each as sleeves around the locking pin 14 trained around. They are opposite the locking bolt 14 displaceable in the longitudinal direction L. By the likewise around the locking bolt 14 arranged around spring 40 become the coupling elements 34a . 34b pressed apart and in the direction of the drive stops 32a . 32b applied. Here is the spring 40 between the coupling elements 34a . 34b biased, so in the in 3a shown rest position, in which the coupling elements 34a . 34b have a maximum distance A from each other, the compression spring 40 the coupling 30 keeps under tension.

Der Schlitten 26 weist einen Käfig 28 auf, der vom Schließbolzen 14 durchdrungen wird und dessen durchdringenden Abschnitt ebenso wie die Kopplungselemente 32a, 32b und die Druckfeder 40 umschließt. An den Innenseiten des Käfigs 28 sind dabei Anschläge gebildet in Form eines ersten Antriebsanschlags 36a und eines zweiten Antriebsanschlags 36b. The sled 26 has a cage 28 on, the lock bolt 14 is penetrated and its penetrating portion as well as the coupling elements 32a . 32b and the compression spring 40 encloses. On the insides of the cage 28 Stops are formed in the form of a first drive stop 36a and a second drive stop 36b ,

Die Kopplungselemente 32a, 32b sind zwischen den Antriebsanschlägen 36a, 36b angeordnet und gegenüber dem Schlitten 26 verschiebbar. Wie aus 3a ersichtlich, weist der Käfig 28 des Schlittens 26 dabei an beiden Seiten in Längsrichtung L Öffnungen 38a, 38b auf, durch die sowohl der Schließbolzen 14 als auch jeweils vorstehende Kragen der Koppelelemente 34a, 34b hindurch greifen. So sind die Verschlussanschläge 32a, 32b außerhalb der Antriebsanschläge 36a, 36b angeordnet. Die Koppelelemente 34a, 34b können sich in ihrer jeweiligen Richtung jeweils bis zum Anschlag entweder an dem jeweiligen Verschlussanschlag 32a, 32b oder an dem jeweiligen Antriebsanschlag 36a, 36b bewegen.The coupling elements 32a . 32b are between the drive stops 36a . 36b arranged and opposite the carriage 26 displaceable. How out 3a As can be seen, the cage 28 of the sled 26 while on both sides in the longitudinal direction L openings 38a . 38b on, through which both the locking bolt 14 as well as each projecting collar of the coupling elements 34a . 34b reach through. So are the closure stops 32a . 32b outside the drive stops 36a . 36b arranged. The coupling elements 34a . 34b can each be in their respective direction to the stop either on the respective closure stop 32a . 32b or at the respective drive stop 36a . 36b move.

In der in 3a gezeigten Ruhestellung ist die Kopplung zwischen dem Schließbolzen 14 und dem Schlitten 26 vollständig gegeben. Die Druckfeder 40 wirkt auf die Koppelelemente 34a, 34b so, dass diese außen jeweils anliegen sowohl an den Antriebsanschlägen 36a, 36b als auch den Verschlussanschlägen 32a, 32b. Durch die Vorspannung der Feder 40 ist so eine straffe, spielfreie Kopplung gegeben, so dass sich der Schließbolzen 14 und der Schlitten 26 synchron und starr miteinander bewegen, wobei über die Kopplung 30 auch Kräfte zwischen den Elementen übertragen werden, soweit diese unterhalb der Vorspannung der Feder 40 liegen.In the in 3a shown rest position is the coupling between the locking pin 14 and the sled 26 completely given. The compression spring 40 acts on the coupling elements 34a . 34b so that these outside each lie against both the drive stops 36a . 36b as well as the breech stops 32a . 32b , By the bias of the spring 40 is given such a tight, play-free coupling, so that the locking bolt 14 and the sled 26 moving synchronously and rigidly together, using the coupling 30 Also, forces are transferred between the elements, as far as these are below the bias of the spring 40 lie.

Im Fall der Blockierung des Schließbolzens 14 bei Aktivierung des Antriebs 18, 20 können sehr hohe Kräfte auf den Schließbolzen 14 und den Antrieb wirken. Wirkt der Antrieb 18, 20 in Schließrichtung L auf den Schließbolzen 14 und ist bspw. die Tür 12 nicht vollständig geschlossen, so dass sich die Verriegelungsöffnung 16 nicht in Überdeckung befindet, so fährt der Schließbolzen 14 bei weiterwirkendem Antrieb 18, 20 in die Blockierung. Auch bei umgekehrter Wirkrichtung kann eine solche Blockierung zu hohen Kräften führen: Bewirkt der Antrieb 18, 20 das Verfahren des Schließbolzens 14 in die Entriegelungsstellung, während aber gleichzeitig starke Seitenkräfte auf die Tür 12 ausgeübt werden, kommt es aufgrund der Blockierung des Schließbolzens ebenfalls zu einer starken Krafteinwirkung auf die Kopplung 30.In the case of blocking the locking bolt 14 when the drive is activated 18 . 20 can very high forces on the locking pin 14 and act the drive. Acts the drive 18 . 20 in the closing direction L on the locking bolt 14 and is, for example, the door 12 not completely closed, so that the locking hole 16 not in overlap, so the locking pin moves 14 with further acting drive 18 . 20 in the blockage. Even with the reverse direction of action, such a blockage can lead to high forces: Causes the drive 18 . 20 the method of the locking bolt 14 in the unlocked position, while at the same time strong lateral forces on the door 12 be exercised, it also comes due to the blocking of the locking bolt to a strong force on the coupling 30 ,

Zur Vermeidung von Beschädigungen, insbesondere am Antrieb 18, 20, ermöglicht die Kopplung 30 wie nachfolgend im Hinblick auf 3b, 3c erläutert wird, ein gewisses Spiel, d.h. eine Relativbewegung zwischen dem Schlitten 26 und dem Schließbolzen 14.To avoid damage, especially on the drive 18 . 20 , allows the coupling 30 as below with regard to 3b . 3c is explained, a certain game, ie a relative movement between the carriage 26 and the locking bolt 14 ,

3b zeigt die Kopplung 30 bei Einwirkung einer hohen Kraft F in Zugrichtung des Schließbolzens 14, wie sie bspw. im Fall einer Blockierung des Schließbolzens 14 bei den Ursachen der Bewegung des Schlittens 26 von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung auftreten könnte. In diesem Fall wirkt die Kraft F über den Käfig 28 und dessen ersten Antriebsanschlag 36a auf das erste Koppelement 34a. Über die Druckfeder 40 wird die Kraft auf das zweite Kopplungselement 34b übertragen, das allerdings durch den zweiten Verschlussanschlag 32b in Gegenrichtung beaufschlagt wird. Liegt der Betrag der relativ auf die Elemente wirkenden Kräfte oberhalb der Vorspannung der Feder 40, so wird diese wie in 3b gezeigt zusammengedrückt, so dass sich die Koppelelemente 34a, 34b entgegen der Wirkung der Feder 40 aufeinander zu bewegen. Der Abstand der Koppelelemente verringert sich um einen Federweg gegenüber dem Maximalabstand A, bis sich die Koppelelemente 34a, 34b im Extremfall berühren. 3b shows the coupling 30 upon application of a high force F in the pulling direction of the striker 14 , as in the case of a blocking of the locking bolt, for example 14 at the causes of the movement of the carriage 26 could occur from the locking position to the unlocked position. In this case, the force F acts on the cage 28 and its first drive stop 36a on the first coupling element 34a , About the compression spring 40 becomes the force on the second coupling element 34b transferred, however, by the second closure stop 32b is applied in the opposite direction. Is the amount of relative forces acting on the elements above the bias of the spring 40 , so this will be like in 3b shown compressed, so that the coupling elements 34a . 34b against the action of the spring 40 to move towards each other. The distance between the coupling elements is reduced by a spring travel with respect to the maximum distance A until the coupling elements 34a . 34b in extreme cases touch.

Durch das Zusammendrücken der Feder 40 und die Bewegung der Koppelelemente 34a, 34b wird so eine geringfügige Relativbewegung zwischen dem Schlitten 26 und dem Schließbolzen 14 ermöglicht, die maximal dem ursprünglichen Abstand A der Koppelelemente 34a, 34b entspricht. So kann bei Einwirkung sehr hoher Kräfte eine vollständige Blockierung des Schlittens 26 vermieden werden.By squeezing the spring 40 and the movement of the coupling elements 34a . 34b so is a slight relative movement between the carriage 26 and the locking bolt 14 allows the maximum of the original distance A of the coupling elements 34a . 34b equivalent. Thus, when exposed to very high forces, a complete blockage of the carriage 26 be avoided.

3c zeigt die Kopplung 30 im Fall der Einwirkung einer hohen Kraft F in Gegenrichtung, wie sie bspw. im Fall der Blockade des Schließbolzens 14 beim Verfahren von der Öffnungsin die Verriegelungsstellung auftreten könnte. Umgekehrt zu den Verhältnissen in 3b trennt sich in diesem Fall das erste Kopplungselement 34a von der Anlage am ersten Antriebsanschlag 36a und ebenso das zweite Kopplungselement 34b von seiner Anlage am zweiten Verschlussanschlag 32b. Wie oben im Zusammenhang mit 3b erläutert, bewegen sich die Kopplungselemente 34a, 34b auch bei dieser entgegengesetzten Beaufschlagung auf einander zu und drücken die Feder 40 zusammen. So kommt es zu einer relativen Verschiebung des Schlittens 26 und des Schließbolzens 14 maximal um den Längenbetrag A, so dass auch hier in geringem Maße eine Entkopplung ermöglicht wird. 3c shows the coupling 30 in the case of the action of a high force F in the opposite direction, as in the case of the blockage of the striker, for example 14 could occur in the process from the opening into the locking position. Conversely to the conditions in 3b separates in this case, the first coupling element 34a from the system at the first drive stop 36a and also the second coupling element 34b from his attachment to the second stopper 32b , As related to above 3b explained, move the coupling elements 34a . 34b even with this opposite action on each other and press the spring 40 together. Thus, there is a relative displacement of the carriage 26 and the locking bolt 14 maximum by the amount A, so that a decoupling is made possible to a small extent here.

Dabei ist im Normalbetrieb, solange auf die Kopplung 30 keine die Vorspannung der Feder 40 übersteigende Kraft wirkt, eine starre und synchrone Verbindung zwischen dem Schlitten 26 und dem Schließbolzen 14 gegeben. Die Vorspannung der Feder 40 kann so gewählt werden, dass die in 3b, 3c gezeigte Auslösung der Kopplung 30, d.h. vorübergehende Entkopplung der Elemente zueinander nur bei Kräften erfolgt, die anderenfalls zur Zerstörung des Antriebs 18, 20 führen würden.It is in normal operation, as long as the coupling 30 no the bias of the spring 40 excessive force acts, a rigid and synchronous connection between the slide 26 and the locking bolt 14 given. The bias of the spring 40 can be chosen so that the in 3b . 3c shown triggering of the coupling 30 , ie temporary decoupling of the elements to each other only with forces, otherwise the destruction of the drive 18 . 20 would lead.

Der Erfolg einer geringfügigen Entkopplung kann dabei schon bei recht geringen Abständen A, d.h. geringen maximalen Federwegen erreicht werden. So bleibt die Kopplung 30 wie dargestellt insgesamt kompakt. Beispielsweise kann bereits ein maximaler Federweg von lediglich 2mm bei einem Maximalhub des Schließbolzens 14 von 20mm, also ein Spiel von maximal 20%, effektiv ausreichen, um Zerstörungen zu vermeiden. The success of a slight decoupling can be achieved even at fairly low distances A, ie low maximum spring travel. This is how the coupling stays 30 as shown overall compact. For example, already a maximum travel of only 2mm at a maximum stroke of the locking bolt 14 of 20mm, so a game of maximum 20%, effectively enough to avoid destruction.

In jedem Fall ist es zu bevorzugen, wenn die Blockierung des Schließbolzens 14 durch einen geeigneten Sensor ermittelt wird, um den Antrieb rechtzeitig abzuschalten. Dies kann bspw. durch eine Stromdetektion am Motor 18 oder durch Positionssensoren am Schließbolzen 14 erfolgen. In any case, it is preferable if the blocking of the striker 14 is determined by a suitable sensor to shut down the drive in time. This can, for example, by a current detection on the engine 18 or by position sensors on the locking pin 14 respectively.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2295697 A2 [0005]
EP 2343424 A2 [0006]
DE 102009009259 A1 [0007]

Claims

Guard locking with a closure element which is movable parallel to a closing direction ( 14 ), - and a drive ( 18 . 20 ) with a transmission element ( 26 ) for moving the closure element ( 14 ), which via a coupling ( 30 ) so with the closure element ( 14 ), that the transmission element ( 26 ) with the closure element ( 14 ) is movable in a first direction of movement (L) and a second, opposite direction of movement, - wherein the coupling ( 30 ) is spring-loaded in both directions of movement under prestress, so that when the closure element is blocked ( 14 ) upon overcoming the bias a movement of the transmission element ( 26 ) in both directions of movement by a spring travel (A) against a spring force is possible.

Locking device according to claim 1, in which - the closure element ( 14 ) in the closing direction (L) is movable by a maximum travel, - and the maximum spring travel (A) of the coupling ( 30 ) is less than 50% of the maximum travel.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - at least one opposite the transmission element ( 26 ) and against the closure element ( 14 ) in at least one of the directions of movement movable coupling element ( 34a . 34b ) is provided, - wherein the coupling element ( 34a . 34b ) for abutment at least at one drive stop ( 36a . 36b ) on the transmission element ( 26 ) and at least one closure stop ( 32a . 32b ) on the closure element ( 14 ) and by at least one spring ( 40 ) in the direction of these attacks ( 32a . 32b . 34a . 34b ) is acted upon.

Locking device according to Claim 3, in which - a first and a second coupling element ( 34a . 34b ) are provided, which relative to the transmission element ( 26 ) and against the closure element ( 14 ) are displaceable, - wherein a compression spring ( 40 ) between the coupling elements ( 34a . 34b ) acts.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - on the closure element ( 14 ) at least a first and a second closure stop ( 32a . 32b ) for at least one coupling element ( 34a . 34b ) is provided.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - at the transmission element at least a first and a second drive stop ( 36a . 36b ) for at least one coupling element ( 34a . 34b ) is provided.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - on the closure element ( 14 ) at least one first closure stop ( 32a ) for a first coupling element ( 34a ) and a second closure stop ( 32b ) for a second coupling element ( 34b ) are provided, - and on the transmission element ( 26 ) at least one first drive stop ( 36a ) for the first coupling element ( 34a ) and a second drive stop ( 36b ) for the second coupling element ( 34b ) are provided, - wherein the coupling elements ( 34a . 34b ) are arranged between the first closure stop ( 32a ) and the first drive stop ( 36a ) on one side and the second closure stop ( 32b ) and the second drive stop ( 36b ) on the opposite side.

A tumbler according to claim 7, wherein - a compression spring ( 40 ) between the coupling elements ( 34a . 34b ) is biased to the first coupling element ( 34a ) in the direction of the first closure stop ( 32a ) and the first drive stop ( 36a ) and the second coupling element ( 36b ) in the direction of the second closure stop ( 32b ) and the second drive stop ( 36b ).

Locking device according to one of the preceding claims, in which - at least one coupling element ( 34a . 34b ) as the closure element ( 14 ) encompassing sleeve is formed.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - the transmission element ( 36 ) the closure element ( 14 ) is formed encompassing.

Locking device according to Claim 10, in which - the transmission element ( 26 ) a cage ( 28 ), which of the closure element ( 14 ), wherein inside the cage ( 28 ) at least one spring ( 40 ) and at least one coupling element ( 34a . 34b ) are arranged.

Locking device according to one of the preceding claims, in which - the transmission element ( 26 ) via a transmission ( 20 ) for longitudinal displacement with a motor ( 18 ) is coupled.

A tumbler according to claim 12, wherein - The gear ( 20 ) a rack ( 24 ) or drive spindle.

Method for operating a tumbler, in which - a closure element which is movable parallel to a closing direction (L) 14 ) by means of a transmission element ( 26 ), the transmission element ( 26 ) via a coupling ( 30 ) so with the closure element ( 14 ), that the transmission element ( 26 ) with the closure element ( 14 ) in a first direction of movement (L) and a second, in the opposite direction of movement is movable, - wherein the coupling ( 30 ) is spring-loaded in both directions of movement under prestress, so that when the closure element is blocked ( 14 ) upon overcoming the bias a movement of the transmission element ( 26 ) in both directions of movement by a spring travel (A) against a spring force is possible.