DE10308263B4

DE10308263B4 - Antriebsaggregat für eine Schließanlage

Info

Publication number: DE10308263B4
Application number: DE2003108263
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Roppelt
Original assignee: Carl Fuhr GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Fuhr GmbH and Co KG
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: DE10308263A1; SI1452674T1; EP1452674B1; EP1452674A3; EP1452674A2

Abstract

Antriebsaggregat für eine Schließanlage, insbesondere einen Türverschluss, Fensterverschluss oder dergleichen mit einer Treibstange, mit zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) von zwei oder mehr Antriebsmotoren (7, 8) angetriebenen ist, welche im Synchronlauf auf das Getriebe (6) arbeiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für eine Schließanlage, insbesondere für einen Türverschluss, Fensterverschluss oder dergleichen mit einer Treibstange, mit zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange.

Es ist ein Verschluss mit einem drücker- oder schlüsselbetätigbaren Hauptschloss bekannt, mit einem davon mittels einer rückwärtig des Stulps angeordneten Treibstange betätigbaren Zusatzschloss, und mit einem in einem am Stulp sitzenden Antriebsgehäuse angeordneten elektrischen Antrieb für die Treibstange, welche ein von einem Elektromotor angetriebenes Untersetzungsgetriebe aufweist, dessen Letztrad in einen Zahnstangenabschnitt der Treibstange eingreift (vgl. DE 100 61 365 A1 ). Bei diesem bekannten Verschluss ist lediglich ein einziger Elektromotor für den elektromotorischen Antrieb verwirklicht. Das gilt auch für andere Mehrpunktverriegelungen. Um mit einem solchen Elektromotor ausreichende Ver- und Entriegelungskräfte erreichen zu können, müssen verhältnismäßig große Getriebeübersetzungen bzw. -untersetzungen verwendet werden, welche platzaufwändig sind. Darüber hinaus ergeben sich übersetzungsbedingt verhältnismäßig lange Ver- und Entriegelungszeiten. Da bei einmotorigen Antrieben der Elektromotor verhältnismäßig stark beansprucht wird, müssen hochwertige und verhältnismäßig kostenintensive Elektromotoren eingesetzt werden.

Außerdem kennt man eine elektromechanische Schließvorrichtung (z. B. ein Schloss) mit einem in einem Gehäuse zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbaren Sperrriegel, wobei der Sperrriegel antriebsmäßig mit einem im Gehäuse verschiebbaren Steuer- oder Sperrriegelschieber verbunden ist. Im Inneren des Gehäuses sind zur Betätigung der Schließvorrichtung zwei Elektromotoren angeordnet. Beide Elektromotoren sind so ausgebildet bwz. angesteuert, dass sie jeweils nur eine einzige Drehrichtung aufweisen (vgl. DE 198 09 346 A1 ).

Ferner ist ein Sicherheits-System zum Schließen und/oder Öffnen von Schlössern, Riegel- oder Sperrwerken oder dergleichen bekannt, das zur Erzielung hoher Funktionssicherheit zumindest zwei Antriebe für das aus einer Offen- in eine Schließstellung und umgekehrt beweglich gelagerte Verstellglied aufweist. Dabei steht das Verstellglied mit den beiden Antrieben in ständigem Wirkungseingriff (vgl. EP 0 582 742 A1 ).

Aus der AT 398 455 B kennt man ein Schloss, insbesondere ein Mehrriegelschloss, welches über einen elektrischen Antrieb verfügt, der in einem separaten Antriebsgehäuse untergebracht ist. Zwischen der Schlossmechanik und dem Antriebsmotor im Antriebsgehäuse ist eine kinematische Verbindung, vorzugsweise eine Antriebsstange vorgesehen, die einen Sperr- oder Entriegelungsvorgang bei Schlüsselbetätigung des Schlosses an eine Schalteinrichtung meldet, die dem elektrischen Antrieb zugeordnet ist. Der elektrische Antrieb wird durch die Schalteinrichtung drehrichtig eingeschaltet und übernimmt die weitere Betätigung des Schlosses.

Schließlich behandelt die DE 201 12 661 U1 eine manuell und elektrisch betriebene Zuhaltung für das Schließen von Türen oder Fenstern, welche einen schwenkbar gelagerten Operationshebel aufweist, der auf einen Riegel arbeitet. Für den elektrischen Betrieb sind zwei Antriebsmotoren vorgesehen, welche über Getriebeanordnungen auf den Schwenkhebel wirken. Die Antriebsmotoren sind jeweils nur einer einzigen Betätigungsrichtung zugeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Antriebsaggregat für Schließanlagen der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches sich durch einen starken, schnellen, verschleißarmen und kostengünstigen Antrieb in kompakter Bauweise auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem Antriebsaggregat der eingangs beschriebenen Ausführungsform, dass das Getriebe von zwei oder mehr Antriebsmotoren angetrieben ist, welche im Synchronlauf auf das Getriebe arbeiten. – Werden mindestens zwei Antriebsmotoren eingesetzt, so ist der Antrieb doppelt so stark als bei herkömmlichen Ausführungsformen. Bei der Verwendung von zwei Antriebsmotoren hat durch das Spiel der Kupplung bzw. das Spiel in der Verzahnung ein Motor auf jeden Fall eine günstigere Ankerstellung, um ein hohes Anlaufdrehmoment zu erreichen. Darüber hinaus lassen sich schnellere Ver- und Entriegelungszeiten verwirklichen. Hinzu kommt eine größere Betriebssicherheit durch das Aufrechterhalten der Funktion bei einem eventuellen Ausfall eines Antriebsmotors. Ferner wird der Verschleiß zumindest in der ersten Getriebestufe deutlich reduziert. Außerdem lassen sich abgeflachte, kompaktbauende Serienmotoren einsetzen, die deutlich preiswerter als ein einziger Hochleistungsmotor sind.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung nach einer Ausführungsform vor, dass die Antriebsmotoren nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen auf zwei gegebenenfalls identische Getrieberäder im Synchronlauf arbeiten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die beiden Antriebsmotoren nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen über ein Übertragungsglied gekuppelt sind, wobei lediglich eine der beiden Antriebs wellen auf lediglich ein Getrieberad arbeitet. Als Übertragungsglied kommen beispielsweise ein O-Ring, Zahnriemen, Keilriemen, Kette oder dergleichen in Frage, wobei beide Antriebswellen fluchtende und drehfeste Lagerräder für das sie umgebende Übertragungsglied aufweisen.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebsmotoren fluchtend hintereinander angeordnet, wobei die Antriebswelle des vorderen Antriebsmotors auf ein Getrieberad arbeitet und die Antriebswelle des hinteren Antriebsmotors mit einem hinten vorkragenden Wellenzapfen in Verlängerung der Antriebswelle des vorderen Antriebsmotors über eine Kupplung in Verbindung steht. Die Kupplung kann als Klauenkupplung mit Anlaufspiel ausgebildet sein, so dass zunächst der eine Antriebsmotor vor dem anderen Antriebsmotor startet und dann beide im Synchronlauf auf das Getriebe arbeiten. Nach einer weiteren abgewandelten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Antriebsmotoren in V-förmiger Anordnung mit V-förmig ausgerichteten Antriebswellen in gleicher Ebene auf lediglich ein Getrieberad arbeiten.

Die Antriebsmotoren sind bei sämtlichen Ausführungsformen als Elektromotoren ausgebildet. Die elektrischen Antriebsmotoren können vorkragende Anschlusskontakte aufweisen und mit ihren Anschlusskontakten auf Klemmen einer Leiterplatine für die Fernsteuerung des Antriebsaggregates oder auf Gehäuseklemmen unmittelbar aufgeklemmt sein. Das ist in montagetechnischer Hinsicht vorteilhaft. Ferner lehrt die Erfindung, dass die Antriebswelle bzw. -wellen über eine Kronenradverzahnung auf das Getriebe arbeiten. Bei einer solchen Kronenradverzahnung arbeitet ein evolventes zylindrisches Ritzel auf ein Kronenrad, wobei die Geometrie der Kronenrad-Zähne von der Geometrie des Ritzels (Modul, Eingriffswinkel, Schrägungswinkel usw.) abhängt, und selbstverständlich auch vom Übersetzungsverhältnis. Jedenfalls greifen bei einer solchen Kronenradverzahnung nur verhältnismäßig geringe Axialkräfte am Ritzel der Antriebswelle bzw. -wellen an. Ferner wird ein verhältnismäßig großer radialer und axialer Toleranzausgleich im Vergleich zu herkömmlichen Kegel- und Schneckenradantrieben erreicht. Die Antriebswellen können in gehäuseseitigen Lagerschalen, zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert sein, um die Radialkräfte aus den Antriebswellen bzw. ihrer Ritzel einwandfrei aufzunehmen. – Weiter lehrt die Erfindung, dass zumindest auf eine der Antriebswellen ein inkrementaler Winkeldreher angeordnet und dem Winkeldreher ein gehäuseseitiger Hall-Sensor zum Abfragen und Anfahren festdefinierter Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahr- und Bremsrampe zugeordnet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Seitenansicht eine Schließanlage mit einem Treibstangenschloss, einem Antriebsaggregat als motorischer Zusatzantrieb und mit zwei Trabantenverriegelungen,
2 eine vergrößerte Darstellung des Antriebsaggregates mit zwei nebeneinander liegenden Antriebsmotoren,
3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach 2,
4 ein Antriebsaggregat mit zwei hintereinander angeordneten Antriebsmotoren und
5 ein Antriebsaggregat mit zwei in gleicher Ebene V-förmige angeordneten Antriebsmotoren.
In den Figuren ist eine Schließanlage mit einem Treibstangenschloss 1 dargestellt. Das Treibstangenschloss 1 ist in herkömmlicher Weise drücker- und schlüsselbetätigbar. Es handelt sich um ein Standardschloss, welches sich hinter einem Schlossstulp 2 befindet und auf eine Treibstange 3 arbeitet, über welche Trabantenverriegelungen 4 betätigt werden. Als gleichsam Zusatzantrieb ist ferner ein Antriebsaggregat 5 für diese Schließanlage bzw. ihre Treibstange 3 vorgesehen. Dieses Antriebsaggregat 5 weist ein Getriebe 6 und zwei Antriebsmotoren 7, 8 auf, die auf das Getriebe 6 arbeiten. Das Letztrad 9 des Getriebes arbeitet auf eine Zahnstange 11, die entweder an die Treibstange 3 angeschlossen ist und unmittelbar die Funktion eines Mitnehmers erfüllt, oder mit einem Mitnehmer in die Treibstange 3 eingreift wie das dargestellt ist. Den beiden Antriebsmotoren 7, 8 ist eine Leiterplatine 12 zugeordnet. Leiterplatine 12, Antriebsmotoren 7, 8 und Getriebe 6 befinden sich in einem Gehäuse 13, welches an den Schlossstulp 2 angeschlossen ist.
Nach der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Antriebsmotoren 7, 8 nebeneinander angeordnet, wobei ihre parallelen Antriebswellen 14, 15 nach den 1 und 2 auf zwei identische Getrieberäder 16 im Synchronlauf arbeiten. Nach 3 sind die beiden parallelen Antriebswellen 14, 15 der beiden nebeneinander angeordneten Antriebsmotoren 7, 8 über ein Übertragungsglied 17 gekuppelt, wobei eine der beiden Antriebswellen 15 auf lediglich ein Getrieberad 16 als gleichsam Erstrad des Getriebes 6 arbeitet. Das Übertragungsglied 17 ist als O-Ring ausgebildet. Beide Antriebswellen 14, 15 weisen fluchtende und drehfeste Lagerräder 18 für den sie umgebenden O-Ring auf.
Bei der Ausführungsform nach 4 sind die beiden Antriebsmotoren 7, 8 fluchtend hintereinander angeordnet, wobei die Antriebswelle 14 des vorderen Antriebsmotors 7 auf ein Getrieberad 16 arbeitet und die Antriebswelle 15 des hinteren Antriebsmotors 8 mit einem hinten vorkragenden Wellenzapfen 19 in Verlängerung der Antriebswelle 14 des vorderen Antriebsmotors 7 über eine Kupplung 20 in Verbindung steht. Bei dieser Kupplung 20 handelt es sich um eine Klauenkupplung mit Anlaufspiel.
Nach 5 arbeiten die Antriebsmotoren 7, 8 in V-förmiger Anorndung mit V-förmig ausgerichteten Antriebswellen 14, 15 auf lediglich ein Getrieberad 16. Die Antriebsmotoren 7, 8 sind mit ihren Antriebswellen 14, 15 in gleicher Ebene angeordnet.
Die Antriebsmotoren 7, 8 sind als Elektromotoren ausgeführt und weisen endseitig vorkragende Anschlusskontakte 21 auf. Die beiden Antriebsmotoren 7, 8 sind mit ihren Anschlusskontakten 21 auf Klemmen 22 der Leiterplatine 12 bzw. Steuerungsplatine aufgeklemmt. – Bei sämtlichen Ausführungsformen arbeiten die Antriebswellen 14, 15 über eine Kronenradverzahnung 23 auf das Getriebe 6 bzw. dessen Ersträder. Die Antriebswellen 14, 15 sind in gehäuseseitigen Lagerschalen 24, zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert. Auf zumindest eine der Antriebswellen 15 ist ein inkrementaler Winkeldreher 25 angeordnet. Dem Winkeldreher 25 ist ein gehäuseseitiger Hall-Sensor 26 zugeordnet. Auf diese Weise lassen sich fest definierte Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahr- und Bremsrampe abfragen und anfahren.

Claims

Antriebsaggregat für eine Schließanlage, insbesondere einen Türverschluss, Fensterverschluss oder dergleichen mit einer Treibstange, mit zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) von zwei oder mehr Antriebsmotoren (7, 8) angetriebenen ist, welche im Synchronlauf auf das Getriebe (6) arbeiten.
Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen (14, 15) auf zwei Getrieberäder (16) arbeiten.
Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen (14, 15) über ein Übertragungsglied (17) gekuppelt sind, wobei eine der beiden Antriebswellen (15) auf lediglich ein Getrieberad (16) arbeitet.
Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (17) als O-Ring, Zahnriemen, Keilriemen, Kette oder dergleichen ausgebildet ist und beide Antriebswellen (14, 15) fluchtende und drehfeste Lagerräder (18) für das sie umgebende Übertragungsglied (17) aufweisen.
Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebswelle (14) des vorderen Antriebsmotors (7) auf ein Getrieberad (16) arbeitet und die Antriebswelle (15) des hinteren Antriebsmotors (8) mit einem Wellenzapfen (19) in Verlängerung der Antriebswelle (14) des vorderen Antriebsmotors (7) über eine Kupplung (20) in Verbindung steht.
Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (20) als Klauenkupplung mit Anlaufspiel ausgebildet ist.
Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) in V-förmiger Anordnung mit V-förmige ausgerichteten Antriebswellen (14, 15) auf lediglich ein Getrieberad (16) arbeiten.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) als Elektromotoren ausgebildet sind.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Antriebsmotoren (7, 8) Anschlusskontakte (21) aufweisen und mit ihren Anschlusskontakten (21) auf Klemmen (22) einer Leiterplatine (12) oder auf Gehäuseklemmen aufgeklemmt sind.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle(n) (14, 15) über eine Kronenradverzahnung (23) auf das Getriebe arbeiten.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (7, 8) in gehäuseseitigen Lagerschalen (24), zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert sind.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest eine der Antriebswellen (15) ein inkrementaler Winkeldreher (25) angeordnet und dem Winkeldreher (25) ein gehäuseseitiger Hall-Sensor (26) zum Abfragen und Anfahren festdefinierter Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahr- und Bremsrampe zugeordnet ist.