DE10214465A1 - Elektromagnetisch aktivierbarer Sperrmechanismus - Google Patents

Abstract

Bei einem elektromagnetisch aktivierbaren Sperrmechanismus (5) weist ein Sperrriegel (8) zwei axial zueinander verschiebbare Elemente (21, 22) auf. Bei der Montage des Sperrmechanismus (5) in einem Schließzylinder (1) werden die Elemente (21, 22) auf ein vorgesehenes Maß zueinander eingestellt. Damit wird sichergestellt, dass ein freies Ende des Sperrriegels (8) in einer untersten Stellung genau an einer Trennebene zwischen einem Kern (3) und einem Gehäuse (2) des Schließzylinders (1) zum Liegen kommt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen elektromagnetisch aktivierbaren Sperrmechanismus, insbesondere für einen Schließzylinder eines Einsteckschlosses zum wahlweisen Blockieren oder Freigeben eines in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Kerns, mit einem eine bauliche Einheit mit einem Anker bildenden in die Bewegungsbahn des Kerns führbaren Sperrriegel, mit einem in Offenstellung zur Halterung des Ankers in einer eine Bewegung des Kerns durch den Sperrriegel freigebenden Stellung gestalteten Elektromagneten und mit einer in Schließstellung zur Vorspannung des Sperrriegels in eine die Bewegung des Kerns blockierende Stellung gestalteten Sperrfeder.
• Ein solcher Schließzylinder ist beispielsweise aus der DE 199 01 838 A1 und der DE 100 20 038 A1 bekannt. Hierbei bildet der Sperrriegel mit dem Elektromagneten eine vormontierbare bauliche Einheit. Diese Einheit wird bei der Montage des Sperrmechanismus in eine Ausnehmung des Schließzylinders eingeführt. Dabei gelangt zunächst der Sperrriegel gegen ein Residuum des Kerns oder ein im Kern gehaltenes Verdrängungselement. Ein solches Verdrängungselement wird bei einem Einführen eines Schlüssels in einen Schließkanal des Schließzylinders bewegt. Die vormontierte Einheit wird weiterbewegt, bis der Sperrriegel und der Anker zwischen dem Elektromotor und dem Residuum eingespannt sind. Anschließend wird der Elektromagnet in der Ausnehmung des Schließzylinders beispielsweise durch Verkleben befestigt. Daher wird nach der Montage gewartet, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Dabei ist zu beachten, dass die freie Stirnseite des Sperrriegels nach der Aushärtung des Klebstoffs genau auf der Trennebene zwischen Kern und Gehäuse angeordnet ist.
• Nachteilig hierbei ist, dass zwischen der Verbindung des Elektromagneten an dem Gehäuse und dem Kern eine große Anzahl von Setzfugen entsteht und sich die Lage des Sperrstiftes zu dem Kern nach der Befestigung des Elektromagneten verändern kann. Hierdurch ist die vorgesehene Lage des Sperrriegels in dem Schließzylinder nur mit großem Aufwand zu erreichen.
• Der Erfindung liegt dass Problem zugrunde, die Montage des eingangs genannten Sperrmechanismus so zu gestalten, dass er möglichst einfach montierbar ist.
• Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sperrriegel zwei axial zueinander verschiebbare Elemente aufweist und dass die Elemente in einer einstellbaren Stellung gegeneinander gehalten sind.
• Durch diese Gestaltung erfolgt der Toleranzausgleich der einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus im Bereich des Sperrriegels. Der Elektromagnet lässt sich daher an einer vorgesehenen Stelle im Gehäuse des Sperrmechanismus befestigen. Anschließend wird der Kern gedreht, gegebenenfalls nachdem der Schlüssel in den Schließkanal zur Bewegung des Verdrängungselementes eingeführt wurde. Hierdurch werden die Elemente des Sperrriegels in die vorgesehene Stellung zueinander gedrückt, so dass die freie Stirnseite des Sperrriegels in der Trennebene des Kerns mit dem Gehäuse zum Liegen kommt. Der Ausgleich der Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile wird daher mit den Elementen des Sperrriegels erreicht. Hierdurch lässt sich der erfindungsgemäße Sperrmechanismus besonders einfach montieren.
• Bei dem für den Schließzylinder vorgesehenen erfindungsgemäßen Sperrmechanismus lassen sich die Fertigungstoleranzen bei einem geringen baulichen Aufwand einfach ausgleichen, wenn der Verschiebebereich der Elemente ungefähr 0,5 mm beträgt.
• Da der Ausgleich der Fertigungstoleranzen von dem Sperrriegel erreicht wird, könnte der Elektromagnet im einfachsten Fall mit dem Gehäuse verstiftet werden. Bei dem meist im Schließzylinder vorherrschenden geringen Bauraum lässt sich der Elektromagnet gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach in seiner vorgesehenen Lage befestigen, wenn eine Aufnahme des Elektromagneten einen Anschlag zur Abstützung des Elektromagneten in seiner montierten Stellung aufweist.
• Der Ausgleich der Toleranzen erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn zwischen den Elementen eine plastisch verformbare Buchse angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Buchse aus Kunststoff.
• Der bauliche Aufwand für die Fixierung der Elemente des Sperrriegels in ihrer eingestellten Position lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn die Elemente gegen eine starke Reibungskraft gegeneinander verschiebbar sind. Die Reibungskraft wird vorzugsweise durch Vorspannung der Elemente gegeneinander und einer entsprechenden Oberflächenbeschaffenheit der aneinandergleitenden Bereiche der Elemente eingestellt. Hierfür eignet sich insbesondere eine Presspassung der aneinandergrenzenden Bereiche der Elemente.
• Eine Kunststoffbuchse und eine Presspassung der Elemente lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Elemente in ihrem aneinandergrenzenden Bereich eine Aufnahme für Klebstoffmasse oder ein aushärtendes Gießharz und einen Aufnahmeraum für überschüssige Klebstoffmasse oder Gießharz aufweisen.
• Die Führung der Elemente des Sperrriegels gegeneinander gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn eines der Elemente einen in eine Bohrung des anderen Elementes eindringenden Schaft hat.
• Die plastisch verformbare Buchse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach fixieren, wenn die Elemente an ihren aneinandergrenzenden Bereichen jeweils einen Flansch aufweisen.
• Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
• Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Schließzylinder mit einem erfindungsgemäßen Sperrmechanismus,
• Fig. 2 ein erstes Element eines Sperrriegels des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus aus Fig. 1,
• Fig. 3 ein zweites Element des Sperrriegels des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus aus Fig. 1,
• Fig. 4 den Sperrriegel des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus aus Fig. 1 im montierten Zustand,
• Fig. 5, 6 zwei Ausführungsformen des Sperrriegels des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus aus Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen für ein Einsteckschloss vorgesehenen Schließzylinder 1 mit einem in einem Gehäuse 2 drehbaren Kern 3. Der Kern 3 lässt sich mit einem Schließbart 4 drehfest verbinden und von einem elektromagnetisch aktivierbaren Sperrmechanismus 5 blockieren. Der Sperrmechanismus 5 hat einen in einer Aufnahme 6 des Schließzylinders 1 befestigten Elektromagneten 7 und einen in Richtung des Kerns 3 vorgespannten Sperrriegel 8. In der eingezeichneten Grundstellung ist der Sperrriegel 8 gegen ein Residuum 9 des Kerns 3 vorgespannt. Der Sperrriegel 8 ist mit einem an einer Polfläche 10 des Elektromagneten 7 anliegenden Anker 11 verbunden und wird von einer Haltefeder 12 von dem Anker 11 weggespannt. Ein Gehäuse des Elektromagneten 7 setzt sich aus dem äußeren Gehäuseteil 13 und einem mit diesem verbundenen, den Anker 11 übergreifenden Deckel 14 zusammen. Der Deckel 14 und das äußere Gehäuseteil 13 sind aus demselben magnetisierbaren Material gefertigt. Der Sperrriegel 8 hat einen Zapfen 15, mit dem er den scheibenförmig gestalteten Anker 11 durchdringt. Der Zapfen 15 ist mit dem Anker 11 spielbehaftet vernietet. Das Spiel des Zapfens 15 in dem Anker 11 ist dabei so bemessen, dass sich der Sperrriegel 8 gegenüber dem Anker 11 geringfügig axial verschieben und schwenken lässt. Eine in dem Deckel 14 angeordnete Ausnehmung 16 zur Durchführung des Sperrriegels 8 ist hierfür ebenfalls geringfügig größer gestaltet als der Sperrriegel 8. Der Sperrriegel 8 hat in dem Schließzylinder 1 eine Führung 17. Weiterhin zeigt Fig. 1, dass in dem Kern 3 an das Residuum 9 angrenzend zwei Sperrmulden 18, 19 eingearbeitet sind, die jeweils eine keilförmige Gestalt aufweisen. Beim Drehen des Kerns 3 und des unbestromten Elektromotors gelangt das freie Ende des Sperrriegels durch die Kraft einer Sperrfeder 20 in eine der Sperrmulden 18, 19 und blockiert die weitere Bewegung des Kerns 3. Die Schwenkbarkeit des Sperrriegels 8 gegenüber dem Anker 11 gewährleistet, dass Toleranzen beispielsweise bei der Fluchtung der Aufnahme 6 für den Elektromagneten 7 und der Führung 17 des Sperrriegels 8 nicht zu einem Klemmen des Sperrriegels 8 oder einer ungleichmäßigen Anlage des Ankers 11 an der Polfläche 10 führen.
• Der Sperrriegel 8 weist ein unteres Element 21 und ein relativ zu diesem bewegbares oberes Element 22 auf. Die Elemente 21, 22 weisen voneinander beabstandete Flansche 23, 24 auf. Der Sperrmechanismus 5 liegt in der dargestellten montierten Stellung an einem Anschlag 25 der Aufnahme 6 des Gehäuses 2 an. Der Sperrmechanismus 5 lässt sich zusammen mit dem Elektromagneten 7, dem Sperrriegel 8 und dem Deckel 14 zu einer baulichen Einheit vormontieren. Anschließend wird diese bauliche Einheit in die Aufnahme 6 des Schließzylinders 1 bis zu dem Anschlag 25 eingeführt. Dabei wird der Sperrriegel 8 und der Anker 11 zwischen dem Residuum 9 und dem Elektromagneten 7 eingespannt. Die freie Stirnseite des Sperrriegels 8 befindet sich dabei genau in der Trennebene zwischen dem Kern 3 und dem Gehäuse 2. Die Elemente 21, 22 des Sperrriegels 8 werden beim Einführen des Elektromagneten 7 in die Aufnahme 6 aufeinander zugeschoben. Damit ist der Sperrriegel 8 exakt auf seine vorgesehene Länge eingestellt. Anschließend wird der Elektromagnet 7 in der Aufnahme 6 des Schließzylinders 1 befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise durch ein Verkleben, Verklemmen, Verstiften oder Verschrauben erfolgen. Selbstverständlich sind auch Laserschweifen oder eine Umbördelung des an den Elektromagneten 7 angrenzenden Randes des Gehäuses 2 zu dessen Fixierung möglich.
• In einer alternativen, in der DE 100 20 038 A1 dargestellten Ausführungsform des Schließzylinders hat der Kern 3 anstelle des Residuums 9 ein Verdrängungselement, welches beim Einführen eines Schlüssels in einen Schließkanal den Sperrriegel 8 aus dem Bewegungsbereich des Kerns 3 herausdrückt. Bei dieser Ausführungsform wird der Sperrmechanismus 5 bei seiner Montage mit dem Sperrriegel 8 gegen das mittelbar oder unmittelbar von dem Schlüssel gehaltene Verdrängungselement gedrückt und dabei der Sperrriegel 8 analog wie oben beschrieben auf das vorgesehene Maß eingestellt.
• Fig. 2 zeigt das dem Anker 11 aus Fig. 1 ferne Element 21 des Sperrriegels 8. Das Element 21 weist einen Schaft 26 auf. Fig. 3 zeigt das dem Anker 11 aus Fig. 1 nahe Element 22 des Sperrriegels 8 mit einer Bohrung 27 zur Aufnahme des Schaftes 26 des anderen Elementes 21. Das dem Anker 11 nahe Element 22 hat eine topfförmige Ausnehmung 28 für einen Führungsbund 29 des anderen Elementes 21. Fig. 4 zeigt den montierten Sperrriegel 8 mit den Elementen 21, 22 aus den Fig. 2 und 3 sowie einer zwischen den Flanschen 23, 24 der Elemente 21, 22 eingespannten plastisch verformbaren Buchse 30. Hierbei ist zu erkennen, dass die topfförmige Ausnehmung 28 des einen Elementes 22 etwas tiefer ist als der Führungsbund 29 des anderen Elementes 21. Durch die plastische Verformbarkeit der Buchse 30 lassen sich die Elemente 21, 22 des Sperrriegels 8 bei der Montage des Sperrmechanismus 5 in dem Schließzylinder 1 nur zusammendrücken. Zugkräfte wirken nicht auf die Elemente 21, 22.
• Fig. 5 zeigt einen Sperrriegel 31 für den Sperrmechanismus aus Fig. 1, welcher sich von dem aus Fig. 4 vor allem dadurch unterscheidet, dass zwei Elemente 32, 33 kraftschlüssig gegeneinander vorgespannt sind. Damit ist keine plastisch verformbare Buchse 30 erforderlich. Die Elemente 32, 33 weisen im Bereich einer Ausnehmung 34 und eines Führungsbundes 35 eine Presspassung auf und ermöglichen ihre Einstellung auf die vorgesehene Höhe des Sperrriegels 31 bei der Montage des Sperrmechanismus 5 in dem Schließzylinder 1 durch Reibungskräfte zwischen Führungsbund 35 und Ausnehmung 34.
• Fig. 6 zeigt einen Sperrriegel 36, bei dem ein Element 37 einen Aufnahmeraum 38 für ein Gießharz hat. Der Aufnahmeraum 38 ist teilweise mit Gießharz gefüllt und umschließt einen Schaft 39 eines anderen Elementes 40. Im ungehärteten Zustand des Gießharzes lassen sich die Elemente 37, 40 des Sperrriegels 36 bei der Montage des Sperrmechanismus 5 wie oben beschrieben einstellen und sind nach der Aushärtung des Gießharzes zueinander fixiert.

Claims (8)

1. Elektromagnetisch aktivierbarer Sperrmechanismus, insbesondere für einen Schließzylinder eines Einsteckschlosses zum wahlweisen Blockieren oder Freigeben eines in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Kerns, mit einem eine bauliche Einheit mit einem Anker bildenden in die Bewegungsbahn des Kerns führbaren Sperrriegel, mit einem in Offenstellung zur Halterung des Ankers in einer eine Bewegung des Kerns durch den Sperrriegel freigebenden Stellung gestalteten Elektromagnetan und mit einer in Schließstellung zur Vorspannung des Sperrriegels in eine die Bewegung des Kerns blockierende Stellung gestalteten Sperrfeder, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrriegel (8, 31, 36) zwei axial zueinander verschiebbare Elemente (21, 22, 32, 33, 37, 40) aufweist und dass die Elemente (21, 22, 32, 33, 37, 40) in einer einstellbaren Stellung gegeneinander gehalten sind.

2. Sperrmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebebereich der Elemente (21, 22, 32, 33, 37, 40) ungefähr 0,5 mm beträgt.

3. Sperrmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (6) des Elektromagneten (7) einen Anschlag (25) zur Abstützung des Elektromagneten (7) in seiner montierten Stellung aufweist.

4. Sperrmechanismus nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elementen (21, 22) eine plastisch verformbare Buchse (30) angeordnet ist.

5. Sperrmechanisraus nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (21, 22, 32, 33, 37, 40) gegen eine starke Reibungskraft gegeneinander verschiebbar sind.

6. Sperrmechanismus nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (37, 40) in ihren aneinandergrenzenden Bereich eine Aufnahme für Klebstoffmasse oder ein aushärtendes Gießharz und einen Aufnahmeraum (38) für überschüssige Klebstoffmasse oder Gießharz aufweisen.

7. Sperrmechanismus nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Elemente (21, 32, 40) einen in eine Bohrung (27) des anderen Elementes (22, 33, 37) eindringenden Schaft (26, 39) hat.

8. Sperrmechanismus nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (21, 22, 32, 33, 37, 40) an ihren aneinandergrenzenden Bereichen jeweils einen Flansch (23, 24) aufweisen.