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Die Erfindung betrifft ein Schloss mit einem der Sperrung dienenden Sperrelement, einer Verriegelungsfalle zur Sicherung des Sperrelementes in der Sperrstellung und einem Aktuator zur Verstellung eines Stellglieds.
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Ein derartiges Schloss ist aus der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung
EP 16161990.3 bekannt, bei dem dem Aktuator eine RFID-Grundschaltung zur Verstellung des über ein Kopplungselement mit dem Aktuator verbunden Stellglieds zugeordnet ist. Das Schloss weist dabei keine eigene Spannungsquelle auf, so dass das Entriegeln und Verriegeln über die elektrische Betätigung des Aktuators erfolgt, indem dieser mit elektrischer Energie durch eine induktive Übertragung elektromagnetischer Wellen über die RFID-Grundschaltung versorgt wird. Neben der elektrischen Energie wird ebenfalls ein digitaler Schlüssel von einem Endgerät mittels RFID oder NFC übertragen. Derartige Schlösser bieten für die Nutzer einen sehr hohen Gebrauchswert, da zum einen kein mechanischer Schlüssel mitgeführt werden muss, sondern beispielsweise mittels eines Smartsphones als Endgerät der digitale Schlüssel und der benötigte Energiebetrag übertragen werden kann. Der digitale Schlüssel kann damit zwischen befugten Nutzern auch geteilt werden. Des Weiteren ist es nicht erforderlich, innerhalb des Schlosses eine Spannungsquelle vorzuhalten, die sich im Laufe des Einsatzes erschöpfen wird und dann ausgetauscht werden müsste, um zu vermeiden, dass die Nutzer das Schloss nicht mehr öffnen können. Die Baueinheit zur Betätigung des Schlosses hat einen relativ komplexen mechanischen Aufbau und erfordert zur Verstellung des Kupplungselements relativ viel Energie.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schloss der eingangs genannten Art so auszubilden, dass der Energiebedarf zur Betätigung des Schlosses verringert ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Schloss der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Missbrauchsschutz-Falle zur Sicherung des Sperrelements in der Offenstellung vorgesehen ist, dass der Missbrauchsschutz-Falle ein erstes Betätigungsglied und der Verriegelungsfalle ein zweites Betätigungsglied zugeordnet ist, und dass einem der Betätigungsglieder eine Steuerkurve und dem anderen ein in die Steuerkurve eingreifendes Stellglied zugeordnet ist, so dass bei einer Verstellung des das Stellglied aufweisenden Betätigungsgliedes in Abhängigkeit der Stellung des Stellgliedes das die Steuerkurve aufweisende Betätigungsglied mitgenommen wird oder in seiner Position verharrt.
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Mit einem derartigen Schloss ist der Vorteil verbunden, dass anders als bei dem vorbekannten Schloss nicht mehr durch den Aktuator mittels eines Ritzels ein Koppelelement translatorisch über eine relativ große Strecke verstellt werden muss. Vielmehr ist es durch die Bereitstellung einer zweiten Falle ausreichend, das Stellglied durch den Aktuator zwischen zwei Betriebspositionen zu bewegen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es ganz besonders bevorzugt, wenn das Stellglied dem als ein translatorisch stellbarer Primärschieber ausgebildeten ersten Betätigungsglied zugeordnet ist, und wenn die Steuerkurve in dem als ein translatorisch verstellbarer Sekundärschieber ausgebildeten zweiten Betätigungsglied ausgebildet ist. Statt translatorisch verstellbarer Schieber ist es grundsätzlich denkbar, auch eine rotatorische Betätigung vorzusehen, jedoch ist die translatorische Verstellung mit einer vereinfachten Handhabung für die Nutzer verbunden und erleichtert auch das Zusammenwirken des Stellgliedes mit der Steuerkurve.
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Bei dieser Ausgestaltung besteht nämlich die bevorzugte Möglichkeit, dass das Stellglied als ein einarmiger Hebel gestaltet ist, der um eine senkrecht zu dem Primärschieber liegende Achse zumindest in einem Teilkreis verschwenkbar ist, und der auf seinen Hebelarm eine in die L-förmige Steuerkurve des Sekundärschiebers eingreifenden Stift trägt. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass die für den Aktuator erforderliche Energie lediglich für die Verschwenkung des Stellgliedes in einem relativ kleinen Schwenkwinkel ausreichen muss, der auf die Gestaltung der L-förmigen Steuerkurve abgestimmt ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass der Primärschieber und der Sekundärschieber jeweils eine geneigt zur Verschiebeebene verlaufende Schieberflanke zur Verstellung der zugeordneten Falle aufweisen. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass die Schieberflanke im Sinne einer Zwangsführung die Verstellung der zugeordneten Falle in beide Richtungen kontrolliert.
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Hinsichtlich des Aufbaus ist es jedoch einfacher, wenn die Schieberflanken des Primärschiebers und des Sekundärschiebers einseitig den durch Rückstellfedern beaufschlagten Fallen anliegen, so dass bei dem gemäß der Erfindung bevorzugten Ausführungsbeispiel durch die Verstellung der Schieber das Anheben der Fallen bewirkt wird, die durch die Rückstellfedern wieder in die Ausgangslage verstellt werden, wenn die Schieber den Fallen nicht mehr anliegen und damit die Schieberflanken auf die Fallen nicht mehr einwirken.
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Um für die Nutzer eine möglichst einfache Handhabung des Schlosses zu gewährleisten, ist zur Verstellung des Primärschiebers ein aus dem Schlossgehäuse ragender Taster vorgesehen. Vorteilhaft ist es weiterhin, dass ein Sensor zur Erfassung der Lage des Taster in Bezug auf das Schlossgehäuse vorgesehen ist, und dass der Taster durch eine Tasterfeder zur Rückstellung beaufschlagt ist. Durch diese Maßnahmen wird eine Verbesserung der Prozesssicherheit und der Bedienbarkeit erreicht, da ohne externe Beaufschlagung des Tasters dieser durch seine Tasterfeder sich in seiner Ruhelage befindet, die durch den Sensor z.B. induktiv erfasst werden kann.
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Prinzipiell ist es möglich, das Schloss zu nutzen, wenn dem Aktuator eine interne Spannungsquelle zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist es aber, wenn dem Aktuator eine RFID-Grundschaltung zugeordnet ist zu dessen Energieversorgung durch induktive Übertragung elektromagnetischer Wellen, und dass der Aktuator durch einen zur Verschwenkung des Stellgliedes vorgesehenen Elektromotor gebildet ist.
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Weiterhin ist es günstig, wenn dem Aktuator eine elektrische Speicherzelle zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie zugeordnet ist mit einer mindestens die einmalige Verstellung des Stellgliedes ermöglichenden Speicherkapazität.
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Im Folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schlosses in der Realisierung als Rahmenschloss,
- 2 das Rahmenschloss aus 1 mit der entfernten vorderen Abdeckung des Schlossgehäuses,
- 3 eine weiter vereinfachte Darstellung des Rahmenschlosses aus 2, reduziert auf die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Bauteile,
- 3a eine Schnittansicht der zur Betätigung des Rahmenschlosses erforderlichen Baueinheit in der der 3 entsprechenden Konfiguration, mit dem Stellglied in der Passivstellung,
- 4 das Rahmenschloss aus 3 mit dem aus seiner Ruhelage verstellten Taster,
- 4a eine der 3 entsprechende Darstellung zu der der 4 entsprechenden Konfiguration,
- 5 eine der 3 entsprechende Darstellung des Rahmenschlosses in der verriegelten Konfiguration,
- 5a eine der 3a entsprechende Darstellung in der der 5 entsprechenden Konfiguration,
- 6 eine der 5 entsprechende Darstellung des verriegelten Rahmenschlosses mit dem Sperrelement in der Sperrstellung und dem betätigten Taster bei in der Passivstellung befindlichen Stellglied,
- 7 eine der 3 entsprechende Darstellung des Rahmenschlosses mit dem betätigten Taster und dem Sperrelement in der Offenstellung,
- 7a eine der 3a entsprechende Darstellung mit dem Stellglied in der Aktions-Stellung zur Mitnahme des die Steuerkurve aufweisenden Betätigungsglieds, nämlich des Sekundärschiebers,
- 8 eine perspektivische Darstellung des zur Betätigung des Rahmenschlosses erforderlichen Baueinheit,
- 9 eine andere perspektivische Darstellung der Baueinheit aus 8,
- 10 eine nochmals andere perspektivische Darstellung der Baueinheit aus 8,
- 11 eine isolierte Darstellung des die Steuerkurve aufweisenden Sekundärschiebers,
- 12 eine isolierte Darstellung des das Stellglied aufweisenden Primärschiebers mit dem Stellglied in der Passivstellung, und 13 eine der 12 entsprechende Darstellung mit dem Stellglied in der Aktions-Stellung.
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In der 1 ist als ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Schloss dessen Ausgestaltung als Rahmenschloss 1 gezeigt. Dieses Rahmenschloss 1 verfügt über ein Schlossgehäuse 2 mit einem oberen Gehäuseteil 3, in dem die zur Betätigung des Rahmenschlosses 1 erforderliche Baueinheit 4 angeordnet ist. Das Schlossgehäuse 2 verfügt weiterhin über zwei Schenkel 5, in denen ein Sperrelement 6 verstellbar gelagert ist, das durch eine Feder 7 in seiner Offenstellung gehalten ist. Durch Überwindung der Kraft der Feder 7 kann das Sperrelement 6 von der Offenstellung in die Sperrstellung verstellt werden (5). Um dieser Verstellung durch nicht autorisierte Nutzer vorzubeugen, verfügt das Rahmenschloss 1 über eine Missbrauchsschutz-Falle 8, die in der Offenstellung in die aus der 3 ersichtliche Fallenaufnahme 9 eingreift.
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Das Rahmenschloss 1 verfügt weiterhin über eine Verriegelungsfalle 10, die in der Sperrstellung in eine Verriegelungsaufnahme 11 des Sperrelementes 6 eingreift. Diese Konfiguration ist in der 5 gezeigt. Wird die Verriegelungsfalle 10 aus der Verriegelungsaufnahme 11 des Sperrelements 6 entfernt, wird das Sperrelement unter der Wirkung der Feder 7 aus der Sperrstellung in die Offenstellung wieder verstellt.
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Bei konventionellen Rahmenschlössern 1 ist für dessen Betätigung ein mechanischer Schlüssel erforderlich. Bei dem erfindungsgemäßen Schloss in seiner Ausgestaltung als Rahmenschloss 1 ist zur Steigerung der Benutzerfreundlichkeit ein als Getriebemotor ausgestalteter Aktuator 12 zur Verstellung eines Stellgliedes 13 vorgesehen. Dem Aktuator 12 ist eine RFID-Grundschaltung zugeordnet zu dessen Energieversorgung durch induktive Übertragung elektromagnetischer Wellen.
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Die zur Betätigung des Rahmenschlosses 1 erforderliche Baueinheit 4 ist isoliert in den 8 bis 10 dargestellt. Diese umfasst insbesondere die Missbrauchsschutz-Falle 8 zur Sicherung des Sperrelementes 6 in der Offenstellung und die Verriegelungsfalle 10 zur Sicherung des Sperrelementes 6 in der Sperrstellung sowie den Aktuator 12. Der Missbrauchsschutz-Falle 8 ist ein erstes Betätigungsglied und der Verriegelungsfalle 10 ein zweites Betätigungsglied zugeordnet, wobei einem der Betätigungsglieder eine Steuerkurve 15 und dem anderen ein in die Steuerkurve 15 eingreifendes Stellglied 13 zugeordnet ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stellglied 13 dem als ein translatorisch verstellbarer Primärschieber 14 ausgebildeten ersten Betätigungsglied zugeordnet und die Steuerkurve 15 in dem als ein translatorisch verstellbarer Sekundärschieber 17 ausgebildeten zweiten Betätigungsglied ausgebildet.
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Es wird darauf hingewiesen, dass der Primärschieber 14 und die Missbrauchsschutz-Falle 8 sowie der Sekundärschieber 17 und die Verriegelungsfalle 10 auch jeweils einstückig ausgeführt sein können, wenn durch eine geeignete, zugeordnete Keilfläche die Schieber 14, 17 bei ihrer translatorischen Verstellung zur Anhebung der Falle ausgelenkt werden. Die Schieberflanken 22 sind dann den Keilflächen zugeordnet. Auch werden die getrennten Rückstellfedern 23 entbehrlich, weil die Schieber 14, 17 selber elastisch verformt werden.
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Das Stellglied 13 ist als ein einarmiger Hebel 19 gestaltet, der um eine senkrecht zu dem Primärschieber 14 liegende Achse 18 zumindest in einem Teilkreis verschwenkbar ist und der auf seinem Hebelarm 20 einen in die L-förmige Steuerkurve 15 des Sekundärschiebers 17 eingreifenden Stift 20 trägt.
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Der Primärschieber 14 und der Sekundärschieber 17 weisen jeweils geneigt zur Verschiebeebene verlaufende Schieberflanken 22 zur Verstellung der zugeordneten Falle 8, 10 auf, wobei die Schieberflanken 22 des Primärschiebers 14 und des Sekundärschiebers 17 einseitig den durch Rückstellfedern 23 beaufschlagten Fallen 8, 10 anliegen.
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Zur Verstellung des Primärschiebers 14 ist ein aus dem Schlossgehäuse 2 ragender Taster 24 vorgesehen, dessen Lage induktiv mittels eines ein Gegenstück 16 im Taster 24 erfassenden Sensors 25 erfasst werden kann; der Taster 24 ist durch eine Tasterfeder 26 beaufschlagt.
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Nachstehend soll nunmehr die Betätigung des erfindungsgemäßen Rahmenschlosses 1 erläutert werden. Ausgangspunkt ist das in der 3 ersichtliche Rahmenschloss 1 in seiner geöffneten Stellung, d.h. mit dem Sperrelement 6 in der Offenstellung. Die Missbrauchsschutz-Falle 8 ist in die Fallenaufnahme 9 eingerückt, so dass auch beim Einwirken einer äußeren Kraft auf das Sperrelement 6 dieses nicht aus der Offenstellung in die Sperrstellung verschwenkt werden kann. Die Missbrauchsschutz-Falle 8 stellt damit insbesondere auch eine Kindersicherung dar, die verhindert, dass während der Fahrt bei einem in der Nähe des Rahmenschlosses 1 in einem Kindersitz mitgeführten Kind eine Betätigung des Rahmenschlosses 1 erfolgen kann.
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In den 4 und 4a ist die Konfiguration der Baueinheit 4 gezeigt, wenn das Stellglied 13 in der in der 3a gezeigten Passivstellung verharrt. Wird der Taster 24 betätigt, wird über den Primärschieber 14 gegen die Kraft der Rückstellfeder 23 die Missbrauchsschutz-Falle 8 aus der Fallenaufnahme 9 angehoben, wobei infolge der auf das Sperrelement 6 einwirkenden Feder 7 eine Verstellung des Sperrelements 6 noch nicht erfolgt. Jedoch besteht die Möglichkeit, dass ein autorisierter Nutzer das Sperrelement 6 gegen die Kraft der Feder 7 verstellt, so dass dieses die aus der 5 ersichtliche Lage einnimmt, in der die Verriegelungsfalle 10 in die Verriegelungsaufnahme 11 des Sperrelementes 6 eintreten kann. In dieser Konfiguration ist das Rahmenschloss 1 verriegelt. Wird nun der Taster betätigt 24, so wird unverändert der Primärschieber 14 verstellt, der die Missbrauchsschutz-Falle 8 anhebt. Da das Stellglied 13 allerdings unverändert die aus der 5a ersichtliche Schwenklage in der Passivstellung einnimmt, wird der Sekundärschieber 17 nicht mitgenommen und die Verriegelungsfalle 10 nicht angehoben, so dass die Verriegelung gewährleistet bleibt.
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Wird nun mittels eines Endgerätes auf den einer RFID-Grundschaltung aufweisenden Aktuator 12 elektrische Energie induktiv übertragen, kann der Aktuator 12 das Stellglied 13 in die aus der 7a ersichtliche Schwenklage in der Aktionsstellung verstellen. Es ist dabei möglich, dass über das Endgerät auch ein digitaler Geräteschlüssel übertragen wird, der über ein dem Aktuator 12 zugeordneten Komparator mit einem Aktivierungsschlüssel verglichen wird, der in einem Speicherelement hinterlegten ist. Dies bedeutet, dass die Verstellung des Stellgliedes 13 nicht nur die Bereitstellung ausreichender Energie voraussetzt, sondern auch die Freigabe mittels des Komparators.
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Zur Erhöhung der Prozesssicherheit und zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit ist weiterhin der dem Schlossgehäuse zugeordnete Sensor 25 vorgesehen, der die Lage des Tasters 24 erfasst, insbesondere induktiv signalisiert, dass der Taster 24 sich in seiner Ruhestellung befindet, so dass die Verschwenkung des Stellglieds 13 ordnungsgemäß im Grundschenkel der L-förmigen Steuerkurve 15 erfolgen kann. Hat das Stellglied 13 diese aus der 7a ersichtliche Schwenklage in der Aktionsstellung eingenommen, kann nunmehr der Taster 24 verstellt werden, wobei bei der translatorischen Verstellung des Primärschiebers 14 über das Stellglied 13 auch der Sekundärschieber 17 mitgenommen wird und so die Verriegelungsfalle 10 gegen die Kraft der Rückstellfeder 23 außer Eingriff mit der Verriegelungsaufnahme 11 des Sperrelementes 6 gebracht wird. Sobald die Verriegelungsfalle 10 diese Lage eingenommen hat, wird das Sperrelement 6 durch die zugeordnete Feder 7 in die Offenstellung verstellt, so dass bei einem Loslassen des Tasters 24 die Missbrauchsschutz-Falle 8 in die Fallenaufnahme 9 eintritt. Um die Ursprungskonfiguration wieder einzunehmen, ist es nunmehr noch erforderlich, das Stellglied 13 wieder in die andere Schwenklage der Passivstellung zu verstellen. Daher ist dem Aktuator 12 eine elektrische Speicherzelle, nämlich ein Kondensator zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie zugeordnet mit einer mindestens die einmalige Verstellung des Stellglieds 13 ermöglichenden Speicherkapazität. Diese Speicherzelle ist natürlich verzichtbar, wenn für die Verstellung des Stellgliedes 13 durch das Endgerät erneut mittels RFID oder NFC ausreichend Energie zur Verfügung gestellt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rahmenschloss
- 2
- Schlossgehäuse
- 3
- oberes Gehäuseteil
- 4
- Basiseinheit
- 5
- Schenkel
- 6
- Sperrelement
- 7
- Feder
- 8
- Missbrauchsschutz-Falle
- 9
- Fallenaufnahme
- 10
- Verriegelungsfalle
- 11
- Verriegelungsaufnahme
- 12
- Aktuator
- 13
- Stellglied
- 14
- Primärschieber
- 15
- Steuerkurve
- 16
- Gegenstück
- 17
- Sekundärschieber
- 18
- Achse
- 19
- Hebel
- 20
- Stift
- 21
- Hebelarm
- 22
- Schieberflanke
- 23
- Rückstellfeder
- 24
- Taster
- 25
- Sensor
- 26
- Tasterfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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