DE102016012607A1 - Lock for a closure element of a property - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schloss (6) für ein Verschlusselement (2) einer Immobilie, mit einer elektrischen Antriebseinrichtung (37), mit einer eine Verriegelungsfunktion und Entriegelungsfunktion herbeiführenden, mechanische Bauteile (123) aufweisenden Schlossmechanik (124), die von der Antriebseinrichtung (37) betätigbar ist, sowie mit einer elektrischen Steuereinrichtung (69), die mindestens einen berührungslos arbeitenden elektrischen Sensor (73,74) aufweist, der die Stellung von mindestens einem der mechanischen Bauteile (123) sensiert, wobei die Steuereinrichtung (69) in Abhängigkeit der sensierten Stellung oder in Abhängigkeit der sensierten Stellung und mindestens einem elektrischen Steuersignal (120) eine Aktivierung oder Deaktivierung (37) der Antriebseinrichtung vornimmt. The invention relates to a lock (6) for a closure element (2) of a property, comprising an electric drive device (37) with a lock mechanism (124) having a locking function and unlocking function, mechanical components (123) which are actuated by the drive device (37 ), and with an electrical control device (69) which has at least one non - contact electrical sensor (73, 74) which senses the position of at least one of the mechanical components (123), the control device (69) depending on the sensed position or depending on the sensed position and at least one electrical control signal (120) activates or deactivates (37) of the drive device makes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Verschlusselement einer Immobilie, mit einer elektrischen Antriebseinrichtung, sowie mit einer eine Verriegelungsfunktion und Entriegelungsfunktion herbeiführenden, mechanische Bauteile aufweisenden Schlossmechanik, die von der Antriebseinrichtung betätigbar ist.The invention relates to a lock for a closure element of a property, with an electric drive device, as well as with a locking mechanism which brings about a locking function and unlocking function and has mechanical components which can be actuated by the drive device.
Schlösser mit motorischem Antrieb sind bekannt. Für ein Verriegeln oder Entriegeln ist es daher nicht erforderlich, die Schlossmechanik beispielsweise mittels eines eingesteckten und zu drehenden Schlüssels manuell anzutreiben, da diese Funktion von dem Antriebsmotor übernommen wird. Um den Antriebsmotor in einer gewünschten Betriebsstellung des Schlosses anzuhalten, sind Endschalter vorhanden, die mechanisch beaufschlagt werden und beispielsweise beim Erreichen einer Verriegelungsstellung den als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor ausschalten. Eine sichere Funktion erfordert ein genaues Justieren der Endschalter, die zu Fehlfunktionen neigen, da beispielsweise Schmierfett der Schlossmechanik eindringen kann.Locks with a motor drive are known. For a locking or unlocking, it is therefore not necessary to manually drive the lock mechanism, for example by means of an inserted and to be rotated key, since this function is taken over by the drive motor. In order to stop the drive motor in a desired operating position of the lock, limit switches are present, which are acted upon mechanically and turn off, for example, upon reaching a locking position designed as an electric motor drive motor. A safe function requires a precise adjustment of the limit switches, which tend to malfunction, since, for example, grease of the lock mechanism can penetrate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloss der vorstehenden Art anzugeben, das einen sicheren Betrieb gewährleistet und einfach sowie kostengünstig aufgebaut ist.The invention has for its object to provide a lock of the above type, which ensures safe operation and is simple and inexpensive.
Diese Aufgabe wird bei dem vorstehend genannten Schloss dadurch gelöst, dass eine elektrische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die mindestens einen berührungslos arbeitenden elektrischen Sensor aufweist, der die Stellung von mindestens einem der mechanischen Bauteile sensiert, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der sensierten Stellung oder in Abhängigkeit der sensierten Stellung und mindestens einem elektrischen Steuersignal eine Aktivierung oder Deaktivierung der Antriebseinrichtung vornimmt. Demgemäß wird mindestens ein mechanisches Bauteil der Schlossmechanik berührungs- beziehungsweise kontaktlos hinsichtlich seiner Stellung von dem mindestens einen elektrischen Sensor erfasst. Die sensierte Stellung führt zu einer Reaktion der Antriebseinrichtung, indem diese aktiviert (eingeschaltet) oder deaktiviert (ausgeschaltet) wird. Zusätzlich oder alternativ wird die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit der sensierten Stellung und bei Vorhandensein mindestens eines elektrischen Steuersignals aktiviert oder deaktiviert. Da der elektrische Sensor berührungslos arbeitet, also sich nur in der Nähe, nicht jedoch in unmittelbarer Nähe der Schlossmechanik befinden muss, sind die Dejustierungen, Verschmutzungen und sonstige Störeinflüsse beseitigt, wodurch ein sehr sicherer Schlossbetrieb ermöglicht ist. Ferner entfallen aufwändige mechanische Kalibrierarbeiten, da dies bei dem elektrischen Sensor nicht erforderlich ist.This object is achieved in the above-mentioned lock in that an electrical control device is provided which has at least one non-contact electrical sensor which senses the position of at least one of the mechanical components, the control device depending on the sensed position or in dependence sensed position and at least one electrical control signal performs an activation or deactivation of the drive device. Accordingly, at least one mechanical component of the lock mechanism is detected contactless or contactless with respect to its position by the at least one electrical sensor. The sensed position results in a response of the drive device by being activated (turned on) or deactivated (turned off). Additionally or alternatively, the drive device is activated or deactivated depending on the sensed position and in the presence of at least one electrical control signal. Since the electrical sensor operates without contact, ie it must be located only in the vicinity, but not in the immediate vicinity of the lock mechanism, the misalignments, soiling and other interference are eliminated, whereby a very secure lock operation is possible. Furthermore, expensive mechanical calibration work is eliminated, since this is not necessary with the electrical sensor.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil ein Sensoransteuerelement aufweist, das berührungslos von dem ortsfest angeordneten Sensor erfasst wird. Das Sensoransteuerelement und der Sensor bilden somit eine Funktionseinheit (Sensoreinrichtung), wobei zwischen ihnen ein Freiraum liegt, da sie berührungslos zusammenwirken.According to a development of the invention it is provided that the component has a Sensoransteuerelement which is detected contactlessly by the stationarily arranged sensor. The sensor control element and the sensor thus form a functional unit (sensor device), with a free space between them, since they interact in a contactless manner.
Es ist vorteilhaft, wenn sich die Steuereinrichtung auf einer Leiterplatte befindet, die im Innern eines Schlossgehäuses angeordnet ist. Das Schlossgehäuse nimmt vorzugsweise die mechanischen Bauteile der Schlossmechanik, die elektrische Antriebseinrichtung und die elektrische Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist insbesondere als elektrische/elektronische Schaltung auf der Leiterplatte ausgebildet. Im Innern des Schlossgehäuses kann sich ein separates Fach oder dergleichen befinden, in die die mit der elektrischen/elektronischen Schaltung versehene Leiterplatte geschützt untergebracht ist. Dennoch ist die Funktion des mindestens einen elektrischen Sensors gewährleistet, da er - wie erwähnt - berührungslos arbeitet.It is advantageous if the control device is located on a printed circuit board, which is arranged in the interior of a lock housing. The lock housing preferably accommodates the mechanical components of the lock mechanism, the electric drive device and the electrical control device. The control device is designed in particular as an electrical / electronic circuit on the circuit board. Inside the lock housing may be a separate compartment or the like, in which the provided with the electrical / electronic circuit board is housed protected. Nevertheless, the function of at least one electrical sensor is guaranteed, since - as mentioned - works without contact.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das elektrische Steuersignal ein an eine nach außen führende, elektrische Schnittstelle der Steuereinrichtung gelegtes Steuersignal ist. Das Steuersignal wird von der Steuereinrichtung ausgewertet und löst gegebenenfalls eine Funktion des Schlosses aus, beispielsweise einen Entriegelungsvorgang.A further development of the invention provides that the electrical control signal is a control signal applied to an electrical interface of the control device leading to the outside. The control signal is evaluated by the control device and triggers, if appropriate, a function of the lock, for example an unlocking operation.
Es ist vorteilhaft, wenn das Bauteil eine Schwenkfalle des Schlosses ist, wobei die Antriebseinrichtung ein Drehsperrglied in nur einer Drehrichtung antreibt, das mindestens ein als Zuhaltung mit der Schwenkfalle zusammenwirkendes Sperrelement aufweist. Die Schwenkfalle wird mittels des Sperrelements verschwenkt, beispielsweise aus einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung, in der das Sperrelement die Schwenkfalle zuhält. Wird das Sperrelement in eine Freigabestellung verlagert, in der es die Schwenkfalle nicht beaufschlagt, so ist letztere freigegeben, beispielsweise um sich in die Entriegelungsstellung zu bewegen. Bevorzugt wird die Schwenkfalle mittels einer Feder in eine Vorzugsstellung gedrängt.It is advantageous if the component is a pivoting latch of the lock, wherein the drive means drives a rotary locking member in only one direction of rotation, which has at least one locking element cooperating as a tumbler with the pivotal latch. The pivotal latch is pivoted by means of the locking element, for example, from an unlocking position into a locking position in which the locking element holds the pivotal latch. If the blocking element is displaced into a release position in which it does not act on the pivoting latch, then the latter is released, for example in order to move into the unlocked position. Preferably, the pivotal latch is urged by means of a spring in a preferred position.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sperrelement ebenfalls ein Sensoransteuerelement aufweist, das mit einem weiteren Sensor der Steuereinrichtung berührungslos zusammenwirkt. Demzufolge ist mindestens ein Sensoransteuerelement vorhanden, das sich an der Schwenkfalle befindet und mit dem erstgenannten Sensor zusammenwirkt, und ferner ist mindestens ein weiteres Sensoransteuerelement an dem mindestens einen Sperrelement vorgesehen, das mit dem weiteren Sensor der Steuereinrichtung zusammenwirkt. Der erstgenannte Sensor und das erstgenannte Sensoransteuerelement können als erster Sensor und erstes Sensoransteuerelement bezeichnet werden; der weitere Sensor und das weitere Sensoransteuerelement können als zweiter Sensor und zweites Sensoransteuerelement bezeichnet werden. Bevorzugt ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass eine Korrelation, das heißt ein Zusammenwirken, der beiden Sensoren für die Aktivierung oder Deaktivierung der Antriebseinrichtung vorgenommen wird. Demgemäß wird eine Wechselbeziehung der Zustände der beiden Sensoren für einen einwandfreien, sicheren Betrieb des Schlosses genutzt.A development of the invention provides that the blocking element likewise has a sensor control element, which interacts with a further sensor of the control device without contact. Accordingly, at least one sensor drive element is present, which is located on the pivot latch and cooperates with the first-mentioned sensor, and further at least one further sensor control element is provided on the at least one blocking element, which cooperates with the further sensor of the control device. Of the the former sensor and the former sensor driver may be referred to as the first sensor and the first sensor driver; the further sensor and the further sensor control element can be referred to as second sensor and second sensor control element. In a further development of the invention, it is preferably provided that a correlation, that is to say an interaction, of the two sensors is made for the activation or deactivation of the drive device. Accordingly, a correlation of the states of the two sensors is used for proper, safe operation of the lock.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehsperrglied mehrere, über seinen Umfang versetzt zueinander liegende Sperrelemente aufweist, die jeweils mit einem (weiteren) Sensoransteuerelement versehen sind. Demzufolge ist es nicht erforderlich, dass die Antriebseinrichtung das Drehsperrglied eine ganze Umdrehung bewegt, um beispielsweise einen Verriegelungsvorgang und einen Entriegelungsvorgang des Schlosses auszuführen, sondern es reicht aus, nur eine Teildrehung vorzunehmen. Bei zwei Sperrelementen: beispielsweise eine 180°-Teildrehung; und bei drei Sperrelementen: beispielsweise eine 120°-Teildrehung; und so weiter.According to a development of the invention, it is provided that the rotary locking member has a plurality of mutually offset over its circumference locking elements, which are each provided with a (further) Sensoransteuerelement. Accordingly, it is not necessary for the drive means to move the rotation-locking member one full turn, for example, to perform a lock operation and a lock-unlock operation, but it is sufficient to make only a partial rotation. For two blocking elements: for example, a 180 ° turn; and with three blocking elements: for example, a 120 ° part rotation; and so on.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sensor/die Sensoren ein Hallsensor/Hallsensoren oder ein Reed-Kontakt/Reed-Kontakte ist/sind. Diese Sensoren haben sich als besonders zuverlässig in ihrer Funktion erwiesen. Besonders bevorzugt ist der Hallsensor, da er keine beweglichen Teile aufweist. Denkbar ist auch der Einsatz von RFID-Elementen als Sensor/Sensoren.In particular, it is provided that the sensor / sensors is / are a Hall sensor / Hall sensors or a reed contact / reed contacts. These sensors have proven to be particularly reliable in their function. Particularly preferred is the Hall sensor, since it has no moving parts. Also conceivable is the use of RFID elements as sensors / sensors.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sensoransteuerelement/die Sensoransteuerelemente ein Permanentmagnet/Permanentmagnete ist/sind. Ein derartiger Permanentmagnet weist ein magnetisches Feld auf, das berührungslos vom Sensor erfasst wird und zu einem entsprechenden Sensorsignal führt, das der Steuereinrichtung zur Verfügung steht. A further development of the invention provides that the sensor control element / sensorsansteuerelemente is a permanent magnet / permanent magnets is / are. Such a permanent magnet has a magnetic field which is detected contactlessly by the sensor and leads to a corresponding sensor signal which is available to the control device.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das elektrische Steuersignal oder dass ein weiteres elektrisches Steuersignal generiert wird, wenn die Versorgungsspannung für die Antriebseinrichtung und/oder die Steuereinrichtung unter einen Mindestwert abfällt, wobei durch dieses Steuersignal das Drehsperrglied aus seiner Verriegelungsposition in eine Drehstellung gefahren wird, in der die Schwenkfalle eine Nachverriegelungsstellung einnimmt. Diese Funktion wird entweder von dem erstgenannten Steuersignal realisiert oder dieses Steuersignal übernimmt eine andere Funktion, beispielsweise eine Ansteuerung der Steuereinrichtung für ein Entriegeln, und es ist ein weiteres elektrisches Steuersignal vorhanden, das zur Einnahme der Nachverriegelungsstellung führt. Da die Antriebseinrichtung und die Steuereinrichtung elektrische Einrichtungen sind, ist für sie eine elektrische Versorgungsspannung erforderlich. Fällt diese Versorgungsspannung unter einen Mindestwert, beispielsweise bei einem Ausfall der elektrischen Versorgung, so könnte das Schloss nicht mehr betätigt werden, insbesondere nicht mehr entriegelt werden, was in einer Gefahrensituation, die beispielsweise das Verlassen der erwähnten Immobilie erfordert, notwendig ist. Um kurzzeitig dennoch die gewünschte Schlossfunktion herbeizuführen, ist es erforderlich, die Schwenkfalle aus ihrer Verriegelungsposition in die Nachverriegelungsstellung zu bewegen, in der das mit Schloss versehene Verschlusselement zwar noch verriegelt ist, jedoch nicht mehr unter Anpressdruck steht (der Anpressdruck führt zu einer Komprimierung von Dichtungen, sodass das Verschlusselement der Immobilie winddicht und wasserdicht schließt). Ist dieser Anpressdruck gelöst, so lässt sich das Verschlusselement beispielsweise in herkömmlicher Weise durch Verwendung eines Schlüssels manuell entriegeln und dann öffnen.A development of the invention provides that the electrical control signal or that a further electrical control signal is generated when the supply voltage for the drive device and / or the control device drops below a minimum value, being driven by this control signal, the rotary locking member from its locking position to a rotational position , in which the pivot latch assumes a Nachverriegelungsstellung. This function is either realized by the first-mentioned control signal or this control signal assumes a different function, for example a control of the control device for unlocking, and there is a further electrical control signal present, which leads to the taking of Nachverriegelungsstellung. Since the drive device and the control device are electrical devices, an electrical supply voltage is required for them. If this supply voltage falls below a minimum value, for example in the event of a failure of the electrical supply, then the lock could no longer be actuated, in particular not be unlocked, which is necessary in a dangerous situation which requires, for example, leaving the mentioned property. In order nevertheless to bring about the desired lock function for a short time, it is necessary to move the pivot latch from its locking position to the after-locking position, in which the lock element provided with the lock is still locked but no longer under contact pressure (the contact pressure leads to a compression of seals so that the closure element of the property windproof and waterproof closes). If this contact pressure is released, then the closure element can be unlocked manually, for example, in a conventional manner by using a key and then open.
Vorteilhafterweise steht bei einem Abfall der Versorgungsspannung kurzzeitig weiterhin elektrische Energie für die Versorgung des Schlosses durch den Einsatz einer Kondensatorbatterie zur Verfügung. Hierdurch lässt sich das Schloss dennoch in eine gewünschte Betriebsstellung verbringen, obwohl die Versorgungsspannung nicht mehr oder nicht mehr hinreichend zur Verfügung steht.Advantageously, when the supply voltage drops, electrical energy continues to be available for the supply of the lock for a short time due to the use of a capacitor bank. As a result, the lock can still spend in a desired operating position, although the supply voltage is no longer or no longer sufficiently available.
Es ist vorteilhaft, wenn der weitere Sensor ein die Umdrehungen der Antriebseinrichtung, insbesondere eines Elektromotors der Antriebseinrichtung, zur Bestimmung der Drehstellung des Drehsperrglieds erfasst. Der weitere Sensor arbeitet dann nicht mit einem entsprechenden Sensoransteuerelement des Sperrelements zusammen, sondern er erfasst die Umdrehungen der Antriebseinrichtung, die ein Maß für die Drehstellung des Drehsperrglieds darstellen, sodass auf diese Art und Weise die jeweilige Position des Sperrelements des Drehsperrglieds erfasst werden kann.It is advantageous if the further sensor detects the revolutions of the drive device, in particular of an electric motor of the drive device, for determining the rotational position of the rotary locking element. The further sensor then does not cooperate with a corresponding sensor control element of the blocking element, but it detects the revolutions of the drive device, which represent a measure of the rotational position of the rotary locking member, so that the respective position of the locking element of the rotary locking member can be detected in this way.
Vorzugsweise ist nach einer Weiterbildung der Erfindung mindestens ein zusätzlicher Sensor vorgesehen, der als Beschleunigungssensor (G-Sensor) ausgebildet ist. Dieser Sensor dient insbesondere dem Einbruchschutz. Werden starke Kräfte, wie dies bei einem Einbruchsversuch der Fall ist, auf das Schloss und/oder das Verschlusselement ausgeübt, so führt dies zu Erschütterungen, die der Beschleunigungssensor erfasst. Vorzugsweise führt die Erfassung zur Abgabe eines Notsignals, beispielsweise aufgeschaltet auf eine Alarmanlage.Preferably, according to a development of the invention, at least one additional sensor is provided which is designed as an acceleration sensor (G sensor). This sensor is used in particular for burglary protection. If strong forces, as is the case with a burglary attempt, are exerted on the lock and / or the closure element, this leads to vibrations which the acceleration sensor detects. Preferably, the detection leads to the delivery of an emergency signal, for example, switched on an alarm system.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Zyklenzähler vorgesehen, der nach einer vorgegebenen Anzahl von Zyklen der Antriebseinrichtung, insbesondere von Zyklen des Drehsperrglieds, ein Wartungssignal abgibt. Die Zyklen, also die Umdrehungen, werden von dem Zyklenzähler gezählt und nach Überschreiten der vorgegebenen Anzahl das Wartungssignal ausgegeben. Hierdurch wird der Benutzer auf die Durchführung einer Wartung des Schlosses aufmerksam gemacht. According to a development of the invention, a cycle counter is provided which emits a maintenance signal after a predetermined number of cycles of the drive device, in particular of cycles of the rotary locking member. The cycles, ie the revolutions, are counted by the cycle counter and output the maintenance signal after exceeding the predetermined number. This alerts the user to performing maintenance on the lock.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der zusätzliche Sensor und/oder der Zyklenzähler der Steuereinrichtung angehört, insbesondere dort integriert ist. Demzufolge befinden sich die jeweiligen Bauteile vorzugsweise mit auf der erwähnten Leiterplatte, die sich im Innern des Schlossgehäuses befindet.Finally, it is advantageous if the additional sensor and / or the cycle counter belongs to the control device, in particular is integrated there. Consequently, the respective components are preferably located on the mentioned circuit board, which is located inside the lock housing.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:
-
1 eine perspektivische Innenansicht auf ein Verschlusselement einer Immobilie, wobei das Verschlusselement, das als Tür ausgebildet ist, ein Schloss aufweist, -
2 eine der1 entsprechende Ansicht, jedoch von außen, also eine Außenansicht des Verschlusselements, -
3 eine perspektivische Ansicht auf das Schloss, -
4 und5 perspektivische Ansichten des Schlosses im zusammengebauten Zustand und in Explosionsansicht, -
6 bis13 schematische Ansichten des Schlosses in unterschiedlichen Betriebszuständen, und -
14 und15 jeweils ein Blockschaltbild.
-
1 an interior perspective view of a closure element of a property, wherein the closure element, which is designed as a door, has a lock, -
2 one of the1 corresponding view, but from the outside, so an outside view of the closure element, -
3 a perspective view of the castle, -
4 and5 perspective views of the lock in the assembled state and in exploded view, -
6 to13 schematic views of the castle in different operating conditions, and -
14 and15 each a block diagram.
Die
Gemäß
Die
Das Drehsperrglied
Gemäß
Die Schwenkfalle
Der Nocken
Im Bereich der Stirnseite
Die Schwenkfalle
Die Höhe der Aufnahmeausnehmung
Um eine einfache Montage der Feder
Im Innern des Schlossgehäuses
Nachstehend wird die Funktionsweise des Schlosses
Gemäß
Gemäß den
Die
Die
Claims (15)
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Cited By (2)
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CN110043172A (en) * | 2019-04-05 | 2019-07-23 | 李俊 | A kind of high-level security door of intelligent safety protection |
US20210079691A1 (en) * | 2018-03-02 | 2021-03-18 | Assa Abloy Ab | Lock device for an electronic locking system, electronic locking system and method |
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2016
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Cited By (4)
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