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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein batteriegespeistes elektromechanisches Schloss insbesondere für Brandschutztüren mit wenigstens einem Batteriefach zur Aufnahme wenigstens einer Batterie.
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Stand der Technik
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Anstelle von rein mechanischen Schlössern werden zunehmend elektromechanische Schlösser eingesetzt. Solche elektromechanische Schlösser sind mit elektromechanischen Zugangskontrollsystemen ausgestattet, bei denen z. B. ein Transponder ausgelesen wird und in Abhängigkeit von der mit dem Transponder verknüpften Berechtigung das Schloss freigegen wird oder nicht.
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Oft bestehen elektromechanische Schlösser aus einem an die übliche Norm angepassten Schließzylinder, der durch einen Handknauf betätigt werden kann. Im gesperrten Zustand ist der Handknauf blockiert und/oder nicht von der Betätigungswelle entkoppelt. Der Handknauf nimmt dann zumeist die Steuerelektronik, Batterien und oft einen Aktuator zum Aufheben der Blockade bzw. zum Steuern einer Schaltkupplung mit welcher eine drehfeste Verbindung des Handknaufs mit einer Betätigungswelle hergestellt und gelöst werden kann. Ein Beispiel für solch ein Schloss ist in der
DE 102 35 201 B4 beschrieben.
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Regelmäßig werden solche Zugangskontrollsysteme von Batterien gespeist. Problematisch ist, dass sich Batterien, zumindest einige Typen, bei starker Erhitzung entzünden oder explodieren. Problematisch wird dies, wenn Brandschutztüren mit batteriegespeisten elektromechanischen Schlössern ausgerüstet werden, weil bei einem Brand auf der den Batterien abgewandten Seite der Tür sich die Seite der Tür, an der die Batterien, z. B. in einem Handknauf angeordnet sind so stark erwärmen kann, dass die Batterien sich entzünden oder explodieren. Dies birgt die Gefahr einer Brandausbreitung auch auf der dem eigentlichen Feuer abgewandten Seite der Brandschutztür. Diese Gefahr besteht insbesondere bei elektromechanischen Schlössern mit einem metallischen Schließzylinder, weil dieser die auf der Brandseite herrschende Hitze unmittelbar in den Knauf und damit zu den dort angeordneten Batterien leitet.
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Zur Lösung des Problems gibt es mehrere Vorschläge:
- (i) Isolieren der Batterie von der Wärmequelle; dies ist bei dem begrenzten zur Verfügung stehenden Bauvolumen nicht immer in ausreichendem Maße möglich. Ein Beispiel für dieses Konzept ist in der WO 2010/144078 beschrieben. Nach der DE 10 2012 003 327 B4 kann die Isolierung zwischen der Betätigungswelle und einem die Batterien aufnehmenden Handknauf angeordnet sein.
- (ii) Durch sich bei Erwärmung stark ausdehnendes Blähgraphit wird die Baugruppe mit den Batterien von der Brandschutztür weggedrückt und fällt zu Boden.
- (iii) Abwerfen einer brennbare Teile aufweisenden Platine, die vor dem Abwurf über Steckkontakte mit einer an der Tür verbleibenden Platine verbinden war. Das Abwerfen erfolgt durch Entspannung einer vorgespannten Feder, die im Normalfall durch eine thermoplastische Kappe gesichert wird (vgl. US 2014/0260929 A1 ).
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Brandschutzvorkehrungen von elektromechanischen Schlössern zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Schloss nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Kern der Erfindung ist es die Batterie(n) kontrolliert aus dem Schloss auszuwerfen, so dass diese möglichst entfernt von der Tür auf dem in der Regel vergleichsweise kühlen Fußboden zu liegen kommen bzw. kommt. Dazu hat das Türschloss wenigstens ein Batteriefach mit einem beispielsweise von einem Federspeicher angetriebenen Auswerfer und einem temperaturgesteuerten Auslösemechanismus, um die Batterie(n) bei Erreichen einer gegebenen Maximaltemperatur aus dem Schloss zu entfernen. Dazu wird der Auswerfer bei Erreichen einer Maximaltemperatur von dem Auslösemechanismus aktiviert. Wird der Auswerfer aktiviert, dann werden die Batterien aus dem Schloss ausgeworfen und fallen auf den in der Regel vergleichsweise kühlen Boden. Eine Entzündung der Batterie(n) in dem Schloss ist damit ausgeschlossen. Nachfolgend wird in der Regel auf nur eine Batterie in einem Batteriefach Bezug genommen. Das soll lediglich als pars pro toto dienen. Natürlich kann das Schloss mehrere Batteriefächer aufweisen, die zur Aufnahme einer oder mehrerer Batterien ausgebildet sind. Das Batteriefach kann auch mehrere Öffnungen aufweisen, von denen eine im Normalbetrieb zum Einsetzen oder Entnehmen der Batterien dient und eine andere im Brandfall freigegeben wird, um die Batterie auszuwerfen.
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Alternativ zum Auswerfen der Batterie(n) kann der Auswerfer auch das ganze Batteriefach auswerfen, also einen die Batterie(n) aufweisenden, d. h. beinhaltenden Teil des Schlosses. Dann ist das Batteriefach in dem Schloss beweglich aufgenommen, z. B. in eine komplementäre Öffnung eingesetzt. Beispielsweise kann dabei ein Federspeicher zum Auswerfen des Batteriefachs gespannt werden. Der Federspeicher kann auch bei der Fertigung des Schlosses einmalig gespannt werden. In der eingesetzten Position wird das Batteriefach in dem Schloss verriegelt und der Auslösemechanismus gibt bei Erreichen der Maximaltemperatur die Verriegelung und ggf. den federbetätigten Auswerfer frei. Die Batterien werden dann mit dem Batteriefach von der Hitzequelle entfernt.
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Oft sind die Batterien in einer Handhabe angeordnet, dann kann auch die ganze Handhabe oder nur ein Teil davon ab- bzw. ausgeworfen werden. In jedem der Fälle wird die Batterie von der Hitzequelle entfernt und eine Selbstentzündung zumindest verzögert.
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Die Maximaltemperatur ist vom gewählten Batterietyp abhängig und sollte einige 10 Grad C unterhalb der erwarteten Selbstentzündungstemperatur liegen. Typische Werte für die Maximaltemperatur liegen etwa bei 150–200°C.
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Das elektromechanische Schloss nach der Erfindung hat wenigstens ein Batteriefach zur Aufnahme wenigstens einer Batterie zur Speisung des Schlosses, d. h. dessen elektrischer Komponenten. Typische elektrische Komponenten und damit Verbraucher können z. B. wenigstens eine Kommunikationsschaltung, wenigstens ein Aktuator zur Betätigung wenigstens einer Schaltkupplung bzw. Verriegelung, wenigstens eine Steuerung zur Betätigung des Aktuators z. B. in Abhängigkeit von an die Steuerung übermittelten Signalen der Kommunikationsschaltung sein. Auch Sensoren wie Fingerabdruckscannern und dergleichen können mit der Steuerung funktionsmäßig verbunden und von der Batterie gespeist werden. Zumindest die Kommunikationsschaltung und die Steuerung sind häufig auf einer gemeinsamen Platine integriert. Antennen können ebenfalls auf der Platine ausgebildet werden oder abgesetzt von der Platine angeordnet sein.
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Das Batteriefach ist vorzugsweise in einem Gehäuse des Schlosses integriert oder darin angeordnet. Dass Batteriefach kann z. B. von einem in dem Gehäuse angeordneten Träger, vorzugsweise einem Kunststoffträger gebildet werden. Das Gehäuse kann insbesondere eine z. B. knaufartige Handhabe eines Knaufmoduls sein. Das Gehäuse kann auch von einem Beschlag gebildet werden.
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Das Batteriefach hat wenigstens eine Öffnung durch die wenigstens eine Batterie zumindest aus dem Batteriefach ausgeworfen werden kann (Auswurföffnung). Das Batteriefach hat wenigstens einen Deckel, welcher die Öffnung im Normalbetrieb des Schlosses verschließt, d. h. im Nichtbrandfall ist die Öffnung durch eine mit dem Batteriefach und/oder dem Gehäuse verbundene Abdeckung, dem Deckel geschlossen. Der Begriff Normalbetrieb meint den Zustand des Schlosses, wenn es nicht brennt und der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus den Auswerfer folglich nicht aktiviert hat. Die Öffnung des Batteriefachs kann auch im Nichtbrandfall zum Einlegen frischer bzw. zum Entnehmen verbrauchter Batterien vorgesehen sein werden. Alternativ hat das Batteriefach dazu wenigstens eine weitere Öffnung, z. B. eine weitere Öffnung, die im Normalbetrieb zum Wechseln (Entnehmen und Einlegen) von Batterien vorgesehen ist. Die zuvor genannte Auswurföffnung kann dann im Normalbetrieb vorzugsweise ständig mit dem Deckel abgedeckt sein und wird nur im Brandfall zumindest mittelbar von dem Auslösemechanismus geöffnet.
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Nachfolgend wird lediglich zur sprachlichen Unterscheidung zwischen dem Vorgang des Öffnens und der Öffnung des Batteriefachs als synonym zum Begriff „Öffnen des Deckels” auch „Entfernen des Deckels” verwendet. Mit „Entfernen” ist nicht notwendigerweise ein vollständiges Entfernen gemeint; der Deckel kann beim Entfernen mit dem Schloss verbunden bleiben, wichtig ist nur, dass bei entferntem Deckel die Öffnung des Batteriefachs zumindest soweit freigegeben wird, dass die Batterien von dem Auswerfer aus dem Batteriefach ausgeworfen werden können.
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Der verschlossene Deckel kann z. B. durch einen lösbaren Verschluss gesichert sein. Der lösbare Verschluss, kann z. B. ein Riegel oder ein Zapfen sein, der in eine Vertiefung des Deckels eingreift und diesen dadurch sichert. Wird der Riegel zurückgezogen oder geschwenkt, wird der Verschluss gelöst und der Deckel wird freigegeben. Vorzugsweise löst der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus den Verschluss bei Erreichen der Maximaltemperatur oder wenige Grad Celsius (weniger als 10°C–20°C) vorher. In diesem Fall ist der Deckel vorzugsweise in seine Offenstellung federbelastet, dadurch öffnet der Deckel sobald der Verschluss gelöst wird.
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Der Auswerfer kann die Batterie(n) gegen den Deckel vorspannen, so dass er beim Lösen einer Verriegelung, d. h. des lösbaren Verschlusses des Deckels nicht nur die Batterie(n) auswirft, sondern auch den Deckel von der Öffnung entfernt.
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Alternativ kann der Deckel durch Reibschluss vor der Öffnung fixiert sein, so dass es genügt den Deckel mit einer den Reibschluss überwindenden Kraft nach außen zu drücken, bzw. zu stoßen. Dies wird auch als Klemmverschluss bezeichnet. Die nötige Kraft zum Öffnen des Klemmverschlusses kann vom Auswerfer (auch mittelbar) auf den Deckel ausgeübt werden, wenn dieser Auslösemechanismus den Auswerfer aktiviert.
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Das Schloss hat wenigstens einen Auswerfer, der durch den temperaturgesteuerten Auslösemechanismus aktiviert wird und dann die Batterie(n) durch die Öffnung aus dem Batteriefach in den freien Raum auswirft. Davor oder dabei wird der Deckel von der Öffnung entfernt.
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Beispielsweise kann der Auswerfer wenigstens einen Mitnehmer aufweisen, der im nicht aktivierten Zustand auf der der Öffnung abgewandten Seite des Batteriefachs angeordnet ist, so dass der Mitnehmer auf wenigstens eine in dem Batteriefach angeordnete bzw. anzuordnende Batterie eine diese aus der Öffnung verschiebende Kraft ausüben kann. Der Mitnehmer ist folglich vorzugsweise in Richtung der Öffnung verfahrbar bzw. schwenkbar. Von der Öffnung des Batteriefachs aus gesehen hintergreift der Mitnehmer die Batterie. Im nicht aktivierten Zustand kann der Mitnehmer in der oben beschriebenen Position arretiert sein, wobei die Arretierung von dem temperaturgesteuerten Auslösemechanismus gelöst wird, wenn dieser den Auswerfer aktiviert.
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An dem Mitnehmer kann wenigstens ein Kontakt zu Kontaktierung eines Pols einer in das Batteriefach einlegbaren Batterie angeordnet sein. Dadurch kann der Mitnehmer den Batteriepol mit anderen elektrischen Komponenten des Schlosses, z. B. mit der Steuerung oder einem anderen Pol einer anderen Batterie verbinden.
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Vorzugsweise hat der Auswerfer wenigstens einen Federspeicher, der auf den Mitnehmer wirkt. Der Federspeicher kann beim Zusammenbau des Schlosses und/oder beim erstmaligen Einlegen der Batterien gespannt und/oder bei jedem Einlegen wenigstens einer Batterie in das wenigstens eine Batteriefach gespannt werden. Federspeicher haben im Vergleich zu elektrischen Bauteilen auch bei hohen Temperaturen, wie sie bei einem Brand in dem Schloss auftreten können eine hohe Zuverlässigkeit und sind sehr günstig.
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Der Auswerfer kann z. B. wenigstens eine Stange aufweisen, die relativ zu dem Batteriefach verschiebbar oder schwenkbar gelagert ist und die sich über wenigstens einen Federspeicher an dem Batteriefach oder einem anderem mit diesem vorzugsweise fest verbundenen, d. h. statischen Bauteil abstützt, so dass die Stange in Richtung der Öffnung vorgespannt oder zumindest vorspannbar ist. Das andere Bauteil, kann z. B. ein Teil des Gehäuses oder ein darin angeordneter Träger sein. An der Stange ist vorzugsweise der Mitnehmer angeordnet so dass der Mitnehmer durch die Stange geführt und durch den Federspeicher angetrieben in Richtung der Öffnung verfahren wird, sobald der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus den Auswerfer aktiviert. Die Stange hat folglich die Funktion einer Führungsschiene, die über ein Lager beweglich mit dem anderen Bauteil des Gehäuses verbunden ist. Alternativ kann die Führungsschiene auch anders geformt sein und/oder auch an dem statischen Bauteil angeordnet sein und der Mitnehmer in der Führungsschiene verschiebbar sein. Die Federvorspannung und Aktivierung können in entsprechender Weise erfolgen.
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Vorzugsweise ist die Stange und/oder Mitnehmer in der vorgespannten Position durch eine Haltevorrichtung arretiert bzw. verriegelt, wobei die Haltevorrichtung bei Erreichen der Maximaltemperatur gelöst wird, z. B. weil die Haltevorrichtung thermoplastisch ist und daher bei Erreichen der Maximaltemperatur nachgibt. Die thermoplastische Haltevorrichtung bildet dann den temperaturgesteuerten Auslösemechanismus oder zumindest einen Teil davon. Alternativ könnte auch ein von einer Steuerung angesteuerter Aktuator eine Verriegelung des Auswerfers lösen, wenn die Steuerung das Erreichen der Maximaltemperatur erfasst. Diese Lösung mag zwar flexibler sein, hat aber den Nachteil höherer Fertigungskosten und ein höheres Ausfallrisiko. Zudem wird der Auswerfer, wenn überhaupt, genau einmal ausgelöst, weil das Schloss durch einen Brand in der Regel zerstört wird.
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Der Auswerfer kann daher vorzugsweise bei der Montage des Schlosses, d. h. vor dem Einsetzten der Batterien oder beim erstmaligen Einsetzen von Batterien einmalig vorgespannt werden. Dann hat dessen Vorspannung keinen Einfluss auf das Einsetzen und Entnehmen der Batterien im normalen Betrieb. Lediglich im Brandfall wird die Haltevorrichtung temperaturinduziert gelöst und dadurch der Auswerfer aktiviert. Vorzugsweise wird dadurch auch der Deckel gelöst, dies kann allein durch die mittels der auszuwerfenden Batterien von dem Auswerfer auf den Deckel übertragenen Kraft erfolgen oder durch einen zusätzlichen Mechanismus, der vorzugsweise ebenfalls von dem temperaturgesteuerten Auslösemechanismus aktiviert wird.
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Alternativ wird der Auswerfer bei jedem Einlegen von Batterie(n) vorgespannt und ist nicht durch eine unmittelbar auf den Auswerfer wirkende Haltevorrichtung arretiert bzw. verriegelt, dann werden die Batterien ausgeworfen, sobald der Deckel gelöst wird. In diesem Fall wirkt der temperaturgesteuerten Auslösemechanismus unmittelbar auf den Deckel und gibt diesen frei, wodurch der Auswerfer aktiviert wird. Gegenständlich formuliert ist ein Mitnehmer des Auswerfers bei leerem Batteriefach im Bereich der entsprechenden Öffnungen angeordnet und gegen die Kraft eines Federspeichers in Richtung einer der Öffnung des Batteriefachs gegenüberliegenden Wandung desselben verschiebbar und/oder schwenkbar gelagert.
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Vorzugsweise ist der Temperatursensor türseitig des Batteriefachs angeordnet. Dadurch kann eine auf der anderen Türseite (bezogen auf das Batteriefach) befindliche Hitzequelle durch die entsprechende Temperaturerhöhung so frühzeitig detektiert werden, so dass auf der der Hitzequelle abgewandten Seite der Tür angeordnete elektrische Bauteile noch funktionsfähig sind und z. B. einen Aktuator zum Auslösen des Auswerfers ansteuern können. Zudem kann ein Brandmeldesignal an eine Brandmeldezentrale gesendet werden, z. B. über eine Funkdatenstrecke, bevor die Elektronik hitzebedingt ausfällt. Der Temperatursensor ist besonders bevorzugt zwischen der Steuerung zum Freigeben des Schlosses und ggf. dem Deckels und der Tür angeordnet. In Abhängigkeit der von dem Temperatursensor erfassten Werte aktiviert der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus den Auswerfer, d. h. wenn der Temperatursensor eine Temperatur oberhalb der Maximaltemperatur erfasst wird der Auswerfer aktiviert.
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Die Steuerung des Schlosses und die Kommunikationsschaltung sind vorzugsweise zumindest zum Teil in oder an dem Deckel angeordnet. Dadurch sind sie soweit wie möglich von der Hitzequelle entfernt (sofern diese auf der anderen Türseite ist) und bleiben entsprechen lange funktionsfähig.
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Beispielsweise kann der der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus als Temperatursensor ein thermoplastisches Element aufweisen, welches unterhalb der Maximaltemperatur ausreichende Festigkeit bietet, sich jedoch bei Erreichen der Maximaltemperatur soweit verformt, dass es den vorzugsweise in Richtung der Öffnung vorgespannten Auswerfer freigibt. Insbesondere kann das thermoplastische Element den vorgespannten Auswerfer und/oder einen in Richtung seiner Freigabestellung vorgespannten lösbaren Verschluss des Deckels blockieren.
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Beispielsweise kann der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus ein federbelasteter Zapfen oder eine ein federbelastete brückenartige Verbindung zweier Kanten sein.
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Es ist nicht zwingend notwendig das thermoplastische Element aus einem anderen Material als das Batteriefach herzustellen, d. h. das thermoplastische Element kann aus dem gleichen Material wie beispielsweise das Batteriefach, genauer dessen Wandung sein. Es genügt das thermoplastische Element in relativer Türnähe anzuordnen, so dass es als erstes von einem Brand auf der dem Batteriefach abgewandten Türseite erwärmt wird. Relative Türnähe meint hierbei nicht die geometrische Nähe, sondern einen Ort, der besser mit der dem Batteriefach abgewandten Türseite thermisch gekoppelt ist als die Wandung des Batteriefachs oder eines Batteriefächer ausbildenden Trägers. Beispielsweise kann das thermoplastische Element in der Verlängerung einer Betätigungswelle des Türschlosses angeordnet sein. Das Batteriefach ist dann mit einem größeren Abstand zu der Betätigungswelle angeordnet als das thermoplastische Element. Beispielsweise kann das thermoplastische Element in der Verlängerung der Betätigungswelle und das wenigstens eine Batteriefach seitlich versetzt neben dem thermoplastischen Element angeordnet sein. Zudem oder alternativ kann das thermoplastische Element eine Einkerbung haben, wodurch es geschwächt wird und schon ein vergleichsweise geringe Reduktion der Festigkeit des Werkstoffs aufgrund dessen Erwärmung dazu führt, dass das thermoplastische Element nachgibt und den Auswerfer aktiviert, z. B. einen vorgespannten Auslöser oder Auswerfer freigibt. Die Wandung des Batteriefachs bzw. ein die Wandungen aufweisender Träger und das thermoplastische Element können daher aus einem Material einstückig gefertigt werden.
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Der temperaturgesteuerte Auslösemechanismus kann z. B. ein Magnetverschluss sein. Der Magnetverschluss hat wenigstens einen Permanentmagnet, der im Normalbetrieb an einem anderen Magneten oder an einem magnetisch leitenden Material haftet. Dabei dient der wenigstes eine Permanentmagnet als Temperatursensor: Bei Erreichen der Curietemperatur des Permanentmagneten bricht dessen Magnetfeld zusammen, der Verschluss wird geöffnet und die Batterien können ausgeworfen werden.
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Beispielsweise kann der Magnetverschluss einen ersten Permanentmagnete mit einer Curietemperatur unterhalb der Maximaltemperatur und einen zweiten Permanentmagnete mit einer Curietemperatur oberhalb der Maximaltemperatur aufweisen, wobei das Magnetfeld des zweiten Permanentmagneten in dem ersten Permanentmagneten bis zum Erreichen der Maximaltemperatur ein Magnetfeld induziert, das genügt um den Magnetverschluss geschlossen zu halten und oberhalb der Maximaltemperatur nicht. Dazu werden die beiden Permanentmagnete vorzugsweise magnetisch leitend miteinander zu verbunden, z. B. unmittelbart nebeneinander angeordnet oder beispielsweise durch einen magnetischen Leiter z. B. ein Weicheisenbauteil magnetisch leitend miteinander verbunden.
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Auch ein Bimetallstreifen oder ein anderes sich als Funktion der Temperatur verformendes Element kann als Temperatursensor verwendet werden. Die Verformung kann dann genutzt werden, z. B. um eine Verriegelung eines in Betätigungsrichtung vorgespannten Auswerfers zu lösen.
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Im einfachsten Fall ist der Temperatursensor ein elektrischer Widerstand. Eine Steuerung erfasst den der jeweiligen Temperatur entsprechenden Widerstand und löst bei Erreichen eines vorgegebenen Widerstandes den Auswerfer aus.
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Vorzugsweise hat das elektromechanische Schloss eine Steuerung zur Betätigung eines Aktuators einer Schaltkupplung, beispielsweise um mittels der Schaltkupplung eine Handhabe drehfest mit einer Betätigungswelle zu kuppeln bzw. zu entkuppeln. Auf der Betätigungswelle sitzt in der Regel ein Schließbart genannter Vorsprung, der bei einer Drehung der Betätigungswelle in Abhängigkeit von der Drehrichtung einen Riegel vorschiebt oder zurückzieht und ggf. auch auf eine Falle wirkt, d. h. diese zurückzieht oder ggf. sperrt.
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Besonders bevorzugt wirkt der Aktuator auf einen Steuerschieber und/oder eine Steuerscheibe, welcher in einer ersten Stellung die Schaltkupplung schließt, in einer zweiten Stellung die Schaltkupplung öffnet und in einer Dritten Stellung den Verschluss löst. Dadurch kann der Verschluss nicht nur temperaturgesteuert gelöst werden, sondern auch zum regelmäßigen Erneuern der Batterien ohne dass ein weiterer Aktuator nötig wird. Zudem wird die Öffnung des Batteriefachs von der Steuerung kontrolliert, welche den Aktuator steuert und kann daher vom Vorliegen einer entsprechenden Berechtigung abhängig gemacht werden, die z. B. über die Kommunikationsschaltung abgefragt werden kann.
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Der Auslösemechanismus kann zudem weitere Funktionen des Schlosses auslösen, dieses beispielsweise dauerhaft öffnen oder sperren.
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Wenn das Schloss z. B. eine Schaltkupplung hat, um den Handknauf mit einer Betätigungswelle drehschlüssig verbinden oder von ihr zu trennen, dann kann der Auslösemechanismus beispielsweise derart mit einer Schaltkupplung des Schlosses verbunden sein, dass der Auslösemechanismus die Schaltkupplung schließt oder überbrückt, wenn die Maximaltemperatur erreicht wird. Dadurch wäre die Tür im Brandfall leicht zu öffnen, sei es für fliehende Personen oder für die Feuerwehr zur Brandbekämpfung. Zwar bestünde die Gefahr von Verbrennungen der Handfläche, wenn diese nicht z. B. durch einen geeigneten Handschuh geschützt wird (wie ihn Feuerwehrleute üblicherweise tragen), jedoch könnten solche Verletzungen im Hinblick auf die ansonsten gescheiterte Flucht vor dem Feuer als das kleinere Übel in Kauf genommen werden. Alternativ könnte die Schaltkupplung auch dauerhaft getrennt werde, d. h. ein Einkuppeln unmöglich gemacht werden, z. B. durch Einschieben einer Schaltsperre durch bzw. mittels des Auslösemechanismus. In dieser Ausführungsform der Erfindung wäre ein Angriff mittels Hitze auf das Schloss nicht erfolgreich und würde wegen der Hitzeschäden auch nicht unbemerkt bleiben.
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Sofern die Schließfunktion durch eine Drehsperre der Handhabe bzw. der Betätigungswelle realisiert wird, wäre entweder die Drehsperre dauerhaft zu lösen oder alternativ dauerhaft zu sperren.
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Beispielsweise kann der Auslösemechanismus einen vorgespannten und gesperrten Schieber aufweisen, der bei Erreichen der Maximaltemperatur entsperrt wird und der auf eine Drehkupplung und/oder eine Drehsperre wirkt. Der gesperrte Schieber kann bei Erreichen der Maximaltemperatur z. B. durch ein dann schmelzendes Schmelzelement oder einen sich verformenden Bimetallstreifen entsperrt werden, so dass er entsprechend der Vorspannung verschoben wird und dadurch die Schaltkupplung sperrt bzw. entsperrt oder alternativ die Drehsperre einschaltet oder löst.
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Vorstehend wurde bei der Beschreibung der Erfindung davon ausgegangen, dass die Batterie(n) einem der derzeit üblichen Standards entsprechen und z. B. zumindest in etwa zylindrisch (z. B. AAA, AAAA, N, oder dgl.) oder quaderförmig (9 V) sind. Dann bietet es sich an die Batterien zum Auswerfen parallel zu ihrer jeweiligen Längsachse durch die entsprechende Öffnung zu verschieben. Alternativ können auch Batterieträger, die das oder die eigentlichen Batteriefächer aufweisen aus einem Gehäuse des Schlosses ausgeworfen werden. Technisch macht das keinen Unterschied und die vorstehende Beschreibung lässt sich auch auf diese Variante lesen, wenn man den Begriff Batterie durch Batterieträger ersetzt und Batteriefach durch Aufnahme für den Batterieträger. Technisch gesehen ist der Batterieträger nichts anderes als ein Gehäuse für eine beispielsweise aus mehreren Zellen zusammengesetzte Batterie.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
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1 zeigt ein teilmontiertes Knaufmodul eines elektromechanischen Schlosses mit einem Mechanismus zum temperaturinduzierten Auswerfen von Batterien.
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2 zeigt Teile des Knaufmoduls nach 1 nach dem Auslösen des Mechanismus.
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3 zeigt einen Längsschnitt durch das teilmontierte Knaufmodul nach 1 (vor dem Auslösen), und
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4 zeigt einen weiteren Längsschnitt durch das teilmontierte Knaufmodul nach 1 vor dem Auslösen.
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In den
1 bis
4 ist ein Knaufmodul eines elektromechanischen Schlosses dargestellt. Das Knaufmodul
1 kann, wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt (vgl. z. B.
DE 102 35 201 B4 ) mit einem komplementären Schließzylinder gekoppelt werden. Dazu hat das Knaufmodul
1 einen Zapfen
2 mit dem es in ein Schließzylindergehäuse (nicht dargestellt) eingreift. Der Zapfen
2 ist folglich an der der Tür zugewandten Seite des Knaufmoduls
1 angeordnet.
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Das Knaufmodul 1 hat ein Gehäuse 10 in dem ein Träger 20 angeordnet ist (vgl. 1 bis 4). Anders als dargestellt, können der Träger und das Gehäuse auch einstückig und damit ununterscheidbar sein. Der Träger 20 hat zwei Batteriefächer 21, für je eine Batterie 11. Jedes der Batteriefächer 21 hat eine Öffnung 22 durch die die entsprechende Batterie 11 ausgeworfen werden kann, sofern der Deckel 30 nicht vor den Öffnungen 22 angeordnet ist. In diesem Beispiel werden die Öffnungen 22 beider, d. h. aller Batteriefächer 21 im Normalbetrieb von einem gemeinsamen Deckel 30 verschlossen. In einer Alternativen Ausführungsform, können auch mehrere Deckel 30 vorgesehen sein. Die Anzahl der Batterien 11 und der entsprechenden Batteriefächer 21 kann natürlich ebenso variieren. Ebenso können mehrere Batterien in einem Batteriefach angeordnet sein. Im gezeigten Beispiel weisen die Öffnungen 22 von der Tür weg und werden durch den schon genannten Deckel 30 verschlossen. Der Deckel 30 sitzt im Normalbetrieb in einer Hülse, die nicht dargestellt ist, weil sie die Batterien 11, deren Batteriefächer 21 und den Auswerfer verdecken würde. Die Hülse ist daher Teil des Gehäuses 10. Im Normalbetrieb können die Batterien durch die seitlichen Öffnungen des bzw. der Batteriefächer eingesetzt und entnommen werden, nachdem die Hülse wie dargestellt entfernt wurde.
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Der in den 1 bis 4 dargestellte Deckel 30 haltert vorzugsweise Platinen 12 (wenigstens eine, dargestellt sind beispielhaftzwei) z. B. für eine Steuerung und/oder die Kommunikationsschaltung. Zudem kann wenigstens eine Antenne an dem Deckel angeordnet sein. Der Deckel 30 kann gegenüber der Hülse verriegelt sein (nicht dargestellt). In diesem Fall überwacht die Steuerung vorzugsweise mittels eines daran angeschlossenen elektrischen Temperatursensors die Temperatur und beim Überschreiten einer ersten Maximaltemperatur löst die Steuerung die Verriegelung. Der Deckel 30 kann nun mit geringem Kraftaufwand von dem Zapfen 2 weg aus der Hülse geschoben werden. Alternativ kann der Deckel 30 wie in den 1, 3 und 4 angedeutet lediglich in die Hülse eingeklemmt sein (Klemmverschluss). Dann wird eine entsprechend größere Kraft benötigt um den Deckel 30 von dem Zapfen 2 aus der Hülse zu drücken, um die Öffnungen 22 freizugeben.
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Im gezeigten Beispiel wird der Deckel 30 nur durch Klemmkräfte in der Hülse fixiert. Zum Einsetzen bzw. Entfernen von Batterien 11 im Normalbetrieb wird die ganze Hülse abgenommen, welche über verriegelbare Stifte an dem Gehäuse befestigt ist. Die Steuerung steuert einen Aktuator um die Stifte freizugeben oder zu verriegeln. Nach dem Entfernen der Hülse können die Batterien durch die in 1 und 2 dargestellten seitlichen Öffnungen der Batteriefächer entnommen bzw. eingelegt werden. Nur im Brandfall wird der Deckel 30 wie nachfolgend beschrieben aus der Hülse gedrückt, d. h. der Klemmverschluss wird gelöst.
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Wie in den 1, 3 und 4 gezeigt, hat der Träger 20 ein Lager für eine Stange 25. Diese Stange 40 ist parallel zu der Längsrichtung der Batterien 11 in dem Träger verschiebbar. Die Stange 40 ist mit einem Federspeicher 41 in Richtung der Öffnungen 22 vorgespannt (1, 3 und 4). Dazu stützt sich als Beispiel für einen Federspeicher 41 eine Schraubenfeder an einer gestuften Erweiterung der Stange 40 und an dem Träger 20 als Widerlager ab. Im gezeigten Beispiel hat die Stange 40 ein Gewinde auf dem eine Schraube 43 sitzt, die die Stange 40 gestuft erweitert und als Anschlag 43 für die Schraubenfeder 41 dient. An der dem Deckel 30 abgewandten Seite der Stange 40 sitzt ein Mitnehmer 42, der mit der Stange kraftschlüssig verbunden ist, so dass der Mitnehmer 42 der Stange folgt, wenn der Federspeicher entspannt wird und dabei die Stange in Richtung der Öffnung 22 verschiebt. Über den Mitnehmer 42 stützt sich die Stange 40 an einem thermoplastischen Element 26 ab, das im Normalbetrieb mit dem Träger verbunden ist. Im Normalbetrieb arretiert das thermoplastische Element den durch den Federspeicher in Auswurfrichtung bei vorgespannten Mitnehmer 42, der die beiden Batterien an ihrer der Öffnung 22 abgewandten Seite hintergreift.
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Übersteigt die Temperatur einen Maximalwert, dann verformt sich das thermoplastische Element 26 und gibt den Mitnehmer 42 und damit die Stange 40 frei. Dies ist in 2 dargestellt. Nun wird die Stange 40 und mit dieser der Mitnehmer 42 durch die in dem Federspeicher gespeicherte Arbeit in Richtung des Deckels 30 verschoben. Über den Mitnehmer 42 nimmt die Stange 40 die beiden Batterien 11 mit und erhöht dabei die von diesen auf den Deckel 30 ausgeübte Kraft soweit, dass der Deckel 30 aus der Hülse gedrückt wird und die Öffnung freigibt. Der Deckel 30 fällt zu Boden und die Batterien 11 werden von dem sich aufgrund der Federvorspannung in Richtung der Öffnung verschiebenden Mitnehmer 42 aus dem Batteriefach 21 ausgeworfen, so dass sie ebenfalls zu Boden fallen. Folglich bildet die Stange 40 mit dem Federspeicher 41 und dem Mitnehmer 42 einen Auswerfer 45 und das thermoplastische Element 26 ist in diesem Beispiel ein Temperatursensor, der den Auswerfer 45 aktiviert, wodurch im Fall eines Klemmverschlusses des Deckels 30, der Klemmverschluss gelöst wird und die Öffnungen 22 werden freigeben. Der Auswerfer 45 befördert nun die beiden Batterien 11 aus dem Knaufmodul 1 und damit aus dem entsprechenden Schloss. Die Batterien 11 fallen zu Boden, wo sie sich, wenn überhaupt, deutlich später selbst entzünden als in dem Knaufmodul 1, dass über den in der Regel metallischen Zylinder gut wärmeleitend mit der anderen Seite der zu sichernden Tür verbunden ist.
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Im gezeigten Beispiel dient der Mitnehmer zudem als Kontaktstreifen, der die beiden von den jeweiligen Öffnungen 22 weg weisenden Pole der Batterien verbindet. Die verbleibenden beiden Pole der Batterien werden jeweils über Kontakte 13 (vgl. 4) mit der Platine 12 kontaktiert, so dass eine Serienschaltung gebildet wird. Wie üblich ist der Kontaktstreifen federnd, jedoch genügt die nach dem Einsetzen der Batterien 11 in dem Kontaktstreifen gespeicherte Arbeit nicht um die Batterien zuverlässig auszuwerfen. Der Federspeicher 41 wird daher im gezeigten Beispiel nicht beim Einsetzen der Batterien 11 gespannt, sondern bei der Montage des Knaufmoduls 1.
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Durch die an der von dem Zapfen 2 und damit der Tür wegweisenden Seite der Handhabe angeordneten Öffnungen werden die Batterien von der Tür weggeworfen, so dass berechtigte Hoffnung besteht, dass die Batterien möglichst weit weg von der im Brandfall Strahlungswärme emittierenden Brandschutztür auf dem Boden liegen bleiben und sich nur entzünden, wenn das Feuer auf andere Weise den Raum mit dem Knaufmodul erreicht hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Knaufmodul, (teilmontiert)
- 2
- Zapfen
- 10
- Gehäuse
- 11
- Batterie
- 12
- Platinen (Steuerung und Kommunikation)
- 13
- Kontakte
- 20
- Träger
- 21
- Batteriefach
- 22
- Öffnung des Batteriefachs
- 25
- Lagerung für Stange
- 26
- Temperatursensor/thermoplastisches Element
- 30
- Deckel
- 40
- Stange
- 41
- Federspeicher
- 42
- Mitnehmer
- 43
- Anschlag für Federspeicher (im Bsp. Mutter)
- 45
- Auswerfer (z. B. Stange 40 + Federspeicher 41 + Mitnehmer 42 + Anschlag 43)
