-
Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung,
insbesondere für
fernsteuerbare Schlösser.
-
Fernsteuerbare Schließeinrichtungen
sind beispielsweise in Fällen
anwendbar, bei denen ein erhöhter
Komfort beim Öffnen
oder Schließen
von Türen
erwünscht
ist. Dies kann in Krankenhäusern,
in Hotels, in behindertengerechten Wohnungen oder in sonstigen Fällen erwünscht sein.
-
Beispielsweise ist aus der
DE 198 53 207 C2 eine
Schließvorrichtung
bekannt, die eine Zugangskontrollelektronik enthält. Die Zugangskontrollelektronik überprüft einen
in den Schlüsselkanal
eingeführten
Schlüssel
auf Schließberechtigung.
Falls diese gegeben ist, koppelt sie kurzzeitig den Zylinderkern
(Rotor) drehfest mit einem Schließbart, um das Auf- oder Zusperren
eines Schlosses zu ermöglichen.
Bei offener Kupplung lässt
sich der Rotor des Schlosses hingegen frei drehen, ohne den Schließbart mitzunehmen.
-
Bei Ausfall der Elektronik kann das
Schloss nicht geöffnet
werden.
-
Aus der
DE 198 51 065 A1 ist darüber hinaus ein
Schließzylinder
bekannt, der einen elektronisch freizugebenden Rotor aufweist. Dieser
ist über
eine schaltbare Kupplung mit dem Schließbart verbunden. Die Kupplung
wird durch einen axial wirkenden Elektromagneten ein- und ausgerückt.
-
Bei Batteriebetrieb muss die Kupplung
möglichst
stromsparend betätigt
werden.
-
Davon ausgehend ist es Aufgabe der
Erfindung, eine Schließeinrichtung
zu schaffen, die mit erhöhter
Sicherheit zu öffnen
ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Schließeinrichtung
nach Anspruch 1 gelöst:
-
Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung weist einen Schließbart und
ein Handhabeglied auf, das bezüglich
des Gehäuses
drehbar gelagert ist. Zwischen dem Handhabeglied und dem Schließbart wirkt
eine Kupplungseinrichtung, die sowohl durch eine elektrische Betätigungseinrichtung
als auch durch ein mechanisches Schloss ein- und ausgekuppelt werden
kann. Damit ist ein Öffnen
des Schlosses auch bei Ausfall oder Störung der elektrischen Betätigungseinrichtung
möglich.
Auch andere Anwendungsfälle
bieten eine erhöhte
Sicherheit. Beispielsweise können
alle Schließeinrichtungen
eines Schließsystems
mit unterschiedlichen Codesendern, Codekarten oder dergleichen ausgerüstet sein,
um unterschiedlichen Personen in unterschiedlichen Räumen Zugang
zu gewähren.
Jedoch können
einheitliche mechanische Schlösser
eingebaut sein, um mit einem einzigen Schlüssel im Notfalle jede beliebige
Tür öffnen zu
können.
Eine erhöhte
Sicherheit bietet auch die Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 22.
Diese ermöglicht
eine besonders stromsparende Betätigung
und somit hohe Sicherheit gegen vorzeitige Batterieentladung.
-
Ein weiterer Vorzug ist, dass die
Schließkraft weder
von der elektrischen Betätigungseinrichtung noch
von dem mechanischen Schloss aufgebracht werden muss. Beide dienen
lediglich zum Betätigen der
Kupplungseinrichtung. Durch die beim Einrücken der Kupplung hergestellte
mechanische Verbindung zwischen dem Schließbart und dem Handhabeglied, beispielsweise
einem großzügig bemessenen
Drehknopf, können
auch schwergängige
Schlösser
sicher geöffnet
und geschlossen werden.
-
Das Handhabeglied kann ein Hebel,
ein Drehknopf oder dergleichen sein. Dies ist Sache der konkreten
Anwendung.
-
Vorzugsweise weist das Handhabeglied
eine Schlüsselöffnung auf,
durch die das mechanische Schloss zugänglich ist. Beispielsweise
sitzt dieses koaxial zentrisch in dem Handhabeglied. Die Betätigung ist
dann besonders leicht zu begreifen. Weiter ist es vorteilhaft, wenn
das Schloss ein drehfest mit dem Handhabeglied verbundenes Stiftgehäuse und einen
zentral in diesem sitzenden Rotor aufweist. Ist ein Schlüssel in
das Schloss eingesteckt und soll dieser zur Freigabe des Schlosses
gedreht werden, muss mit der anderen Hand das Handhabeglied festgehalten
werden. Dies begrenzt von vornherein ohne Werkzeug auf das Schloss
ausübbare
Drehmomente auf ein relativ niedriges Maß. Dadurch kann erhöhte Einbruchsicherheit
geschaffen werden.
-
Die Kupplungseinrichtung weist vorzugsweise
zwei Kupplungen auf. Die erste Kupplung ist z.B. dem mechanischen
Schloss zugeordnet und wird nur von diesem betätigt. Die zweite Kupplung ist
der elektrischen Betätigungseinrichtung
zugeordnet und wird nur von dieser betätigt. Auf diese Weise wird
sicher gestellt, dass sich das mechanische Schloss und die elektrische
Betätigungseinrichtung
in ihrer Arbeit gegenseitig nicht stören.
-
Bei einer einfachen und baulich übersichtlichen
Ausführungsform
weist die erste Kupplung eine erste Kupplungshälfte und eine zweite Kupplungshälfte auf,
die z.B. als Zylinder und Zylinderhülsen ineinander greifen, wobei
die drehfeste Kopplung durch einen radial beweglichen Kupplungsbolzen
bewirkt wird. Die Radialbewegung des Kupplungsbolzens kann relativ
kurzhubig sein und durch eine Drehung des mechanischen Schlosses
oder eines Elektromotors bewirkt werden. Beispielsweise kann das mechanische
Schloss einen Exzenterzapfen aufweisen, der bei einer Drehung eines
zu dem Stiftgehäuse
des Schlosses gehörigen
drehverriegelbaren Rotors um 180° einen
Radialhub vollführt.
Es ergibt sich eine relativ große
Untersetzung zwischen der Drehbewegung des Schlosses und der Stiftbewegung,
so dass das Schloss leicht zu betätigen ist.
-
Die andere Kupplung kann so aufgebaut sein,
dass sie allein durch eine Axialbewegung, beispielsweise des Kupplungsrings,
betätigt
wird. Dies ermöglicht
die ortsfeste Anordnung der elektrischen Betätigungseinrichtung.
-
Die Schließeinrichtung kann auf beiden
Seiten ein Handhabeglied, beispielsweise jeweils einen Drehknopf
aufweisen. Der auf der Türinnenseite
gelegene Drehknopf kann wahlweise mit der dritten Kupplungshälfte oder
mit der vierten Kupplungshälfte verbunden
sein. Im erst genannten Fall ist auch der an der Innenseite der
Tür gelegene
Betätigungsknopf nur
dann aktiv, wenn die elektrische Betätigungseinrichtung die zweite
Kupplung geschlossen hat. Wenn der Drehknopf auf der Türinnenseite
aber mit der vierten Kupplungshälfte
verbunden ist besteht eine ständige
drehfeste Verbindung zwischen dem Drehknopf und dem Schließbart, so
dass die Tür
von der Innenseite her immer zu öffnen
ist.
-
Die Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 22
weist eine erste und eine zweite Kupplungshälfte auf, die drehbar zu der
ersten Kupplungshälfte
gelagert ist. Die Kupplungseinrichtung ist z.B. zwischen einem Drehknopf
(Handhabe) und einem Schließbart angeordnet.
Die Kupplungseinrichtung kann bedarfsweise eine drehfeste Verbindung
zwischen Drehknopf und Schließbart
herstellen.
-
Die Kupplungseinrichtung weist einen
im Wesentlichen radial beweglichen Kupplungsbolzen auf, der in einer
Kuppelstellung eine formschlüssige Verbindung
zwischen den zueinander konzentrischen Kupplungshälften herstellt.
In einer Freigabestellung befindet er sich vollständig inner halb
eines zylindrischen Innenraums einer der Kupplungshälften.
-
Der Kupplungsbolzen nimmt nur einen
Teil des Querschnitts der Kupplungshälften ein. Dadurch kann z.B.
ein Kabel durch die Kupplung hindurch geführt werden, z.B. um eine in
dem äußeren Handhabeglied
angeordnete Antenne mit einer in einem inneren Handhabeglied angeordneten
Schaltung zu verbinden.
-
Die Kupplungseinrichtung weist z.B.
eine elektrische Betätigungseinrichtung
auf. Dies ist z.B. ein Motor, der den Kupplungsbolzen von der Freigabestellung
in die Kuppelstellung und umgekehrt bewegt. Die Verwendung eines
Motors zur Kupplungsbetätigung
hat den Vorzug, dass immer nur ein ganz kurzer Stromimpuls erforderlich
ist, um den Stellvorgang auszuführen.
Dies ermöglicht äußerst batterieschonenden
Betrieb.
-
Ferner weist die Kupplungseinrichtung
eine Getriebeeinrichtung zur Umsetzung der Drehbewegung des Motors
in eine Linearbewegung zur Bewegung des Kupplungsbolzens auf. Die
Getriebeeinrichtung kann eine Schnecke aufweisen, die vom Motor
angetrieben wird und ein Betätigungselement, das
mit dem Kupplungsbolzen verbunden ist, in axialer Richtung bewegt.
Die Getriebeeinrichtung kann auch eine axial angeordnete Welle aufweisen,
die vom Motor angetrieben wird und einen Exzenterzapfen trägt, der
in eine Ausnehmung des Kupplungsbolzens eingreift und diesen radial
bewegt. Der Kupplungsbolzen weist eine vorzugsweise längliche
und quer zur Längsrichtung
des Kupplungsbolzens angeordnete Ausnehmung auf, die so bemessen
ist, dass der Exzenterzapfen mit Spiel in der Ausnehmung aufgenommen
ist.
-
Außerdem weist die Kupplungseinrichtung einen
Federspeicher auf, der es ermöglicht,
den Kupplungsbolzen zunächst
vorzuspannen, wenn das erste und zweite Kupplungselement sich zum
Zeitpunkt der Betätigung
des Motors nicht in einer zum Einkuppeln geeigneten Winkelposition
zueinander befinden. Der Motor kann dann abgeschaltet werden. Erst
durch Drehen des ersten Kupplungselements relativ zu dem zweiten
Kupplungselement wird die drehfeste Verbindung hergestellt, indem
der vorgespannte Kupplungsbolzen durch den Federspeicher in die
Kuppelstellung bewegt wird, sobald sich das erste und zweite Kupplungselement
in der geeigneten Winkelposition zueinander befinden. Die Betätigungseinrichtung
spannt nur den Federspeicher vor und braucht nicht bis zum Einkuppeln
in Betrieb zu bleiben, wodurch die Energieversorgung, vorzugsweise
eine Batterie, entlastet wird.
-
Der Federspeicher kann auch in der
Getriebeeinrichtung enthalten sein. Vorzugsweise ist dabei ein Element
der Getriebeeinrichtung so stark elastisch verformbar, dass es im
vorgespannten Zustand den Kupplungsbolzen aus der Freigabestellung
in die Kuppelstellung bewegen kann, sobald sich die erste und zweite
Kupplungshälfte
in der zum Einkuppeln geeigneten Winkelposition befinden.
-
In Verbindung mit einer radialen
Schnecke kann das Betätigungselement
durch Biegung elastisch verformbar sein und die Vorspannung des Kupplungsbolzen
ermöglichen.
In Verbindung mit einer Exzenterwelle kann der Exzenterzapfen elastisch verformbar
sein. Der Federspeicher kann aber auch ein separates Element sein.
Der Kupplungsbolzen kann aus zwei koaxial angeordneten Teilen bestehen,
die in axialer Richtung gegeneinander beweglich und durch eine Feder
miteinander verbunden sind, die die Vorspannung ermöglicht.
-
Ferner weist die Kupplungseinrichtung
eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung auf, um die auf den Kupplungsbolzen
wirkenden Kräfte
zu begrenzen, sobald dieser einen Endanschlag erreicht hat. Dadurch
werden nicht nur die mechanischen Belastungen der Elemente, sondern
auch der vom Motor aufgenommene Strom, die thermische Belastung durch
die in den elektrischen Elementen auftretende Verlustleistung und
die Belastung der Energiequelle, vorzugsweise einer Batterie verringert.
Dadurch kann die Betätigungseinrichtung
kann dadurch ohne Rückmeldekontakte
oder andere Vorrichtungen zur Überwachung
der Lage des Kupplungsbolzens betrieben werden.
-
Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung kann
eine Strombegrenzungseinrichtung für den Motorstrom sein. Sie
kann eine elektronische Strombegrenzungseinrichtung sein, die den
vom Motor aufgenommenen Strom misst und mit einem vorgegebenen Sollwert
vergleicht. Bei Überschreitung
des Soll-werts wird
der Motor abgeschaltet.
-
Die Strombegrenzung kann alternativ
auch durch einen ohmschen Widerstand im Stromkreis des Motors erreicht
werden. Der ohmsche Widerstand kann durch ein mit dem Motor in Reihe
geschaltetes separates Bauelement oder den Wicklungswiderstand des
Motors und/oder den Innenwiderstand der Batterie gebildet werden.
-
Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung kann
auch mechanisch wirken. Dann wird die Kraftübertragung vom Motor auf den
Kupplungsbolzen begrenzt, indem der Motor bei Überschreiten eines vorbestimmten
Moments ausgekuppelt und die Kraftübertragung unterbrochen wird,
wobei der Motor im Leerlauf oder mit einem geringeren Lastmoment
weiterlaufen kann. In Verbindung mit einer Schnecke kann das mit
ihr in Eingriff stehende Betätigungselement
elastisch verformbar sein und bei Drehung der Schnecke den Kupplungsbolzen
zunächst
in radialer Richtung mitnehmen, bis der Kupplungsbolzen den Endanschlag
erreicht. Steigt die von der Schnecke auf das Betätigungselement
zu übertragende
Kraft, wird es elastisch verformt und gleitet über die Gewindegänge der
Schnecke hinweg, die dadurch leer dreht.
-
Die Kupplungseinrichtung kann ferner
Mittel zur Begrenzung der Betriebsdauer der Betätigungseinrichtung aufweisen.
Eine kurze Betriebszeit verhindert sowohl die thermische Überlastung
einzelner elektrischer Komponenten, z.B. der Motorwicklungen, als
auch eine übermäßige Belastung
der Batterie. Vorzugsweise wird der Motor bei jeder Betätigung eine
vorbestimmte Zeit lang eingeschaltet, die so bemessen ist, dass
eine Bewegung des Kupplungsbolzen von der Freigabestellung in die
Kuppelstellung bzw. die vorgespannte Stellung oder umgekehrt gerade
noch sicher durchgeführt
werden kann. Die verbleibende Restbetriebszeit des Motors nach einem Erreichen
des Endanschlags ist dank der Wirkung der Drehmomentbegrenzungseinrichtung
unschädlich.
Die Zeiterfassung kann auf beliebige Arten erfolgen, z.B. digital
mit Hilfe eines Taktgebers und eines Zählers oder analog mit einem
RC-Kreis. Die Vorrichtung weist ferner Mittel zum Vergleich der
erfassten zeitabhängigen
Größe mit einem
vorgegebenen Sollwert und Mittel zur Schaltung des Motorstroms in
Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs auf.
-
Die Getriebeeinrichtung kann außerdem Mittel
zur Selbsthemmung aufweisen, die verhindern, dass eine auf den Kupplungsbolzen
wirkende Kraft diesen bewegen und ggfs. den Motor drehen kann. Dies
ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der Motor nach einer bestimmten
Zeit abgeschaltet wird und kein Haltemoment mehr liefert. Bei einer
Getriebeeinrichtung mit einer Schnecke kann Selbsthemmung durch
eine geeignete Wahl der Parameter erreicht werden. Bei einer Getriebeeinrichtung
mit einer Exzenterwelle kann die Ausnehmung in dem Exzenterbolzen
so bemessen sein, dass die Exzenterwelle etwas mehr als 180° gedreht
werden kann. Durch eine Feder, die auf den Kupplungsbolzen eine
Rückstellkraft
in Richtung der Mittellage ausübt,
wird der Exzenterzapfen am Endanschlag festgehalten. Diese Aufgabe
kann von dem Federspeicher mit übernommen
oder mit einem weiteren Federelement gelöst werden.
-
Um eine unerwünschte Verschiebung des Kupplungsbolzen
aus einer Endlage durch dynamische Belastungen, z.B. durch Erschütterungen,
zu verhindern, reicht die Selbsthemmung unter Umständen nicht
aus. Zur Sicherung des Exzenterzapfen am Endanschlag kann die Ausnehmung
an ihrem Ende eine seitliche Ausbuchtung aufweisen.
-
Weitere Einzelheiten vorteilhafter
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder
Unteransprüchen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
-
1 die
erfindungsgemäße Schließeinrichtung
in Prinzipdarstellung,
-
2 die
erfindungsgemäße Schließeinrichtung
in längsgeschnittener
Darstellung mit zwei ausgekuppelten Kupplungen,
-
3 und 4 die Schließeinrichtung
nach 2 mit gekuppelter
zweiter Kupplung, jeweils in Schnittdarstellung,
-
5 und 6 die Schließeinrichtung
mit gekuppelter erster Kupplungseinrichtung, jeweils in Schnittdarstellung,
-
7 eine
abgewandelte Ausführungsform der
Schließeinrichtung
in Schnittdarstellung,
-
8 eine
Kupplungseinrichtung mit einer aus einer Schnecke und einer federnden
Schleife bestehenden Getriebeeinrichtung in der Freigabestellung,
-
9 die
Kupplungseinrichtung nach 8 in
der vorgespannten Stellung,
-
10 die
Kupplungseinrichtung nach 8 in
der Kuppelstellung,
-
11 die
Kupplungseinrichtung nach 8 im
Schnitt entlang der Linie 1-1,
-
12 eine
Kupplungseinrichtung mit einer aus einer Schnecke und einem zweiteiligen,
federnden Kupplungsbolzen in der vorgespannten Stellung,
-
13 eine
Kupplungseinrichtung mit einer Exzenterwelle und einem zweiteiligen,
federnden Kupplungsbolzen in der Freigabestellung,
-
14 die
Kupplungseinrichtung nach 13 in
der vorgespannten Stellung,
-
15 die
Kupplungseinrichtung nach 13 in
der Kuppelstellung,
-
16 die
Kupplungseinrichtung nach 15 im
Schnitt entlang einer Linie 2-2,
-
17 eine
Kupplungseinrichtung mit einer Exzenterwelle mit einem federnden
Abschnitt in der vorgespannten Stellung,
-
18 die
Kupplungseinrichtung nach 17 in
der Kuppelstellung,
-
19 die
Ausnehmung und das Federelement nach 18 in
vergrößerter Darstellung
im Schnitt entlang einer Linie 3-3
-
In 1 ist
eine Schließeinrichtung 1 veranschaulicht,
die beispielsweise in Form eines Schließzylinders ausgebildet ist.
Ein solcher ist in ein Schloss einzusetzen und dient dort zur Betätigung der
Falle oder des Riegels. Zur Betätigung
der Schließeinrichtung 1 dient
ein Drehknopf 2, der ein Handhabeglied bildet. Dieses kann
bedarfsweise auch in einer abweichenden Form gestaltet sein. Der Drehknopf 2 dient
zur Drehung eines Schließbarts 3. Zwischen
dem Drehknopf 2 und dem Schließbart 3 ist eine Kupplungseinrichtung 4 angeordnet,
die in einem ersten eingekuppelten Zustand eine drehfeste Verbindung
zwischen dem Drehknopf 2 und dem Schließbart 3 schafft und
die in einem zweiten ausgekuppelten Zustand jegliche Drehmomentübertragung zwischen
dem Drehknopf 2 und dem Schließbart 3 unterbricht.
Sie beinhaltet zwei Kupplungen 5, 6, die alternativ
oder gleichzeitig ein- und ausgekuppelt werden können.
-
Der ersten Kupplung 5 ist
ein mechanisches Zylinderschloss 7 zugeordnet, das als
Betätigungseinrichtung
für die
Kupplung 5 dient. Das Zylinderschloss 7 kann beispielsweise über einen
Schlüssel 8 betätigt werden,
so dass letztlich die Kupplung 5 mit dem Schlüssel 8 ein-
und ausgekuppelt werden kann.
-
Der zweiten Kupplung 6 ist
eine elektrische Betätigungseinrichtung 9 zugeordnet,
die von einer Steuerungseinrichtung 11, beispielsweise über eine Codekarte,
eine Fernwirkverbindung oder irgend eine andere elektrische oder
elektronische Eingabeeinrichtung oder Kommunikationseinrichtung
Signale empfängt,
die das Aktivieren der Betätigungseinrichtung 9 anweisen.
-
Die insoweit beschriebene Schließeinrichtung 1 arbeitet
wie folgt:
-
Wenn die Kupplungseinrichtung 4 ausgekuppelt
ist kann der Drehknopf 2 gedreht werden ohne dass der Schließbart 3 bewegt
würde.
Ein Öffnen
der Schließeinrichtung 2 ist
somit nicht möglich.
Empfängt
die Steuerungseinrichtung 11 hingegen ein Signal, das die
Freigabe der Tür
kennzeichnet, steuert sie die Betätigungseinrichtung 9 an,
die ihrerseits die Kupplung 6 mindestens für eine vorbestimmte
Zeit einrückt.
Damit wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Drehknopf 2 und
dem Schließbart 3 hergestellt.
Durch Drehen des Drehknopfs 2 kann der Schließbart 3 gedreht
und somit beispielsweise eine Tür
geöffnet
werden.
-
Nach Empfang eines Schließsignals
oder nach Ablauf einer vorbestimmten Wartezeit steuert die Steuerungseinrichtung 11 die
Betätigungseinrichtung 9 wiederum
an, um die Kupplung 6 zu trennen. Der Schließbart 3 ist
dann durch den Drehknopf 2 nicht mehr zu betätigen.
-
Alternativ kann die Schließeinrichtung 1 mit dem
Schlüssel 8 geöffnet werden.
Dieser wird in das Zylinderschloss 7 eingeführt. Durch
seine Drehung wird die erste Kupplung 5 eingekuppelt, wodurch
der Drehknopf 2 wiederum zum Drehen des Schließbarts 3 dienen
kann. Die Schließeinrichtung 1,
die in 1 prinzipiell
veranschaulicht ist, ist in 2 im
Einzelnen veranschaulicht. Sie ist von einem Gehäuse 12 aufgenommen,
das beispielsweise die aus den 3 und 4 ersichtliche klassische
Form eines Schließzylinders
aufweist. Es weist einen oberen rohrförmigen Teil 14 auf,
der etwa mittig durch einen Schlitz 15 in zwei Abschnitte 14a, 14b unterteilt
ist. In dem Schlitz 15 sitzt der Schließbart 3, der drehbar
zu einer zu dem rohrförmigen
Teil 14 konzentrisch verlaufenden gedachten Mittelachse
gehalten ist.
-
Der Schließbart 3 ist dabei
drehfest mit einer mehrfach abgesetzten Hülse 17 verbunden,
die eine Längsbohrung 18 aufweist.
Zu einer Seite des Schließbarts 3 hin
bildet die Hülse 17 somit
einen Rohrfortsatz 19. Auf der gegenüber liegenden Seite des Schließbarts 3 erweitert
sich die Hülse 17 zu
einem ringförmigen
Hohlzylinderabschnitt 21. Dieser bildet die zweite Kupplungshälfte der
ersten Kupplung 5. Die Hülse 17 sitzt mit der
zylindrischen Außenfläche des
Hohlzylinderabschnitts 21 drehbar in der Bohrung des Abschnitts 14b des
rohrförmigen Teils 14.
Mit ihrer zylindrischen Innenfläche 22 nimmt die
Hülse 17 eine
zylindrische Außenfläche 23 einer Welle 24 auf,
die sich von dem Drehknopf 2 ausgehend zunächst als
hohlzylindrischer Abschnitt bis zu dem Hohlzylinderabschnitt 21 und
dann durch den gesamten Rohrfortsatz 19 hindurch erstreckt.
Der in dem Hohlzylinderabschnitt 21 sitzende Teil der Welle 24 bildet
eine erste Kupplungshälfte 25 der
Kupplung 5. In ungekuppeltem Zustand sind die Welle 24 und die
Hülse 17 frei
gegeneinander verdrehbar. Der Drehknopf 2 kann durch Schrauben
oder anderweitige, in 2 lediglich
anhand strichpunktierter Linien 26, 27 angedeuteter,
Mittel drehfest mit dem hohlzylindrischen Abschnitt der Welle 24 verbunden
sein.. Dieser ist mit geringem Spiel in dem Abschnitt 14b drehbar
gelagert.
-
Der Drehknopf 2 weist zentrisch
eine Öffnung 28 auf,
durch die eine Schlüsselöffnung 29 eines
in der Welle 24 sitzenden Rotors 31 zugänglich ist.
Dieser bildet mit dem hohlzylindrischen Teil der Welle 24,
der ein Stiftgehäuse bildet,
das Zylinderschloss 7. Dieses weist außerdem in Radialbohrungen 32, 33, 34 sitzende
geteilte Sperrstifte 35, 36, 37 auf,
durch die der Rotor 31 im Ruhezustand mit der Welle 24,
d.h. dem Stiftgehäuse,
verriegelt ist. Mit dem Schlüssel 8 lassen
sich die Sperrstifte 35, 36, 37 jeweils
in Öffnungsposition überführen, so
dass der Rotor 31 dann gegen die Welle 24 und
somit gegen den Drehknopf 2 verdrehbar ist.
-
Der Rotor 31 trägt an seinem
innenliegenden Ende einen Exzenterzapfen 38, der sich in
Axialrichtung erstreckt. Der Exzenterzapfen 38 greift in
eine Ausnehmung eines Kupplungsbolzens 39, der in einer
Querbohrung 41 der ersten Kupplungshälfte 25 sitzt. In
einer Bohrung des Kupplungsbolzens 39 sitzt ein federnd
nach außen
vorgespannter Stift 42, dem eine Querbohrung 43 der
zweiten Kupplungshälfte 21 zugeordnet
ist. Der Exzenterzapfen 38 und die Ausnehmung des Kupplungsbolzens 39 sind
dabei so dimensioniert, dass der Stift 32 gerade nicht
in der Querbohrung 43 sitzt, wenn das Schloss 7 gesperrt ist.
-
Auf der anderen Seite des Schließbarts 3,
innerhalb des Abschnitts 14a ist die zweite Kupplung 6 angeordnet.
Zu dieser gehören
ein Wellenfortsatz 44 der Welle 24, der eine zu
der Kupplung 6 gehörige dritte
Kupplungshälfte
bildet und der Rohrfortsatz 19, der die vierte Kupplungshälfte der
Kupplung 6 bildet. Der Wellenfortsatz 44 weist
eine Ringnut 45 auf, von der sich ein oder mehrere Nutfortsätze 46 in
Axialrichtung weg erstrecken. Im gleichen Bereich weist der Rohrfortsatz 19 ein
oder mehrere Langlochöffnungen
oder ähnliche
Durchbrüche 47 auf,
die sowohl die Ringnut 45 als auch die Nutfortsätze 46 wenigstens
teilweise überdecken.
Die Durchbrüche
erstrecken sich dabei in Axialrichtung. Sie sind von Kupplungsstiften 48 eines
Kupplungsrings 49 durchgriffen, der axial verschiebbar
in dem Abschnitt 14a und auf dem Rohrfortsatz 19 sitzt.
-
Die Kupplungsstifte 48 des
Kupplungsrings 49 erstrecken sich durch die Durchbrüche 47 und koppeln
somit den Kupplungsring 49 drehfest an den Rohrfortsatz 19.
Greifen sie in die Ringnut 45, stellen sie keine drehfeste
Verbindung zwischen der dritten und der vierten Kupplungshälfte, d.h.
zwischen dem Wellenfortsatz 44 und dem Rohrfortsatz 19 her.
Wird der Kupplungsring 19 hingegen so verschoben, dass die
Kupplungsstifte 48 in die Nutfortsätze 46 geraten, wird
eine drehfeste Verbindung zwischen den Kupplungshälften bewirkt.
-
Der Kupplungsring 49 ist
zwischen zwei Druckfedern 51, 52 gehalten. Die
Druckfeder 51 stützt
sich dabei zwischen dem Kupplungsring 49 und dem Schließbart 3 ab.
Die Druckfeder 52 stützt sich
zwischen dem Kupplungsring 49 und einem unverdrehbar in
dem Abschnitt 14a gehaltenen Kurvenfolgerelement 53 ab,
das mit seiner Zentralbohrung auf dem Rohrfortsatz 19 sitzt.
Es weist an der von dem Kupplungsring 49 abliegenden Seite
eine Schrägfläche 54 auf,
deren Flächennormale
mit der Längsachse
des Rohrfortsatzes 19 einen spitzen Winkel einschließt. Die
Schrägfläche 54 ist
an einer Nabe 55 eines Zahnrads 56 ausgebildet,
das zu der elektrischen Betätigungseinrichtung 9 gehört. Das Zahnrad 56 ist
drehbar auf einer ortsfesten Lagereinrichtung 57, beispielsweise
in Form einer entsprechend gehaltenen Hülse, gelagert, die das Zahnrad 56 auch
in Axialrichtung abstützt.
Außerdem
kann die Lagereinrichtung 57 einen Elektromotor 58 ortsfest halten,
dessen Ritzel 59 mit dem Zahn rad 56 kämmt. Die
insoweit beschriebene Schließeinrichtung 1 arbeitet
im Einzelnen wie folgt:
-
In dem in 2 veranschaulichten Zustand sind weder
die Kupplung 5 noch die Kupplung 6 eingerückt. Der
Drehknopf 2 kann frei gedreht werden, ohne den Schließbart 3 mitzunehmen.
Soll die Schließeinrichtung 1 nun
zum Öffnen
freigegeben werden, wird der Elektromotor 58 so angesteuert, dass
das Zahnrad 56 etwa um 180° gedreht wird. Die Kupplung 6 gerät dabei
in den in den 3 und 4 veranschaulichten Zustand.
Die Drehung des Zahnrads 56 um 180° bewirkt, dass die vorher aneinander
anliegenden Stirnflächen
des Kurvenfolgerelements 53 und der Nabe 55 nicht
mehr in Anlage liegen, denn das Kurvenfolgerelement 53 ist,
wie 3 veranschaulicht, über einen
Stift 61 der in dem Gehäuse 12 sitzt,
axial verschiebbar aber drehfest gesichert. Das Zahnrad 56 ist
außerdem
axial unverschiebbar gelagert, so dass das Kurvenfolgerelement 53 in
den 2, 3 und 4 nach
rechts, d.h. auf den Kupplungsring 49 hin, ausweichen muss.
Die Kupplungsstifte 48 fahren dabei in die Nutfortsätze 46 ein,
wenn sie vor den Nutfortsätzen
stehen. Finden die Kupplungsstifte 48 hingegen. an den
Flanken der Ringnut 45 zunächst eine Anlage, komprimiert
sich die Druckfeder 52. Sobald jedoch eine erste Drehung
des Wellenfortsatzes 44 durch Betätigung des Drehknopfs 2 beginnt
und die Kupplungsstifte 48 in den Bereich der Nutfortsätze 46 geraten,
springt der Kupplungsring 49 in Kupplungsposition. Somit
ist die Kupplung 6 in Einkuppelposition und der Drehknopf 2 ist
drehfest mit dem Schließbart 3 verbunden.
-
Soll die Schließeinrichtung 1 hingegen
mechanisch mit dem Schlüssel 8 freigegeben
werden, wird der Schlüssel
in das Schloss 7 eingesteckt und um 180° gegen den Drehknopf 2 verdreht.
Die 5 und 6 veranschaulichen das Resultat. Das Exzenterzapfen 38 verschiebt
den Kupplungsbolzen 39 in Radialrichtung, so dass der Stift 42 in
eine der vorhandenen Querbohrungen 43 einfindet. Steht
er zunächst
neben einer solchen Bohrung wird der Stift 42 gegen die
Kraft einer in dem Kupplungsbolzen 39 vorhandenen Druckfeder
gespannt und springt in die Querbohrung 43 ein, sobald
er eine solche bei Betätigung
des Drehknopfs 2 vorfindet. Somit ist eine drehfeste Verbindung
zwischen dem Drehknopf 2 und dem Schließbart 3 hergestellt,
so dass die Schließeinrichtung 1 geöffnet werden
kann. Wie die 5 und 6 veranschaulichen, ist die
Kupplung 5 dabei ausgekuppelt, d.h. nicht beteiligt.
-
Die 3 bis 6 veranschaulichen Abwandlungen
der Ausführungsform
nach 2. Beispielsweise
können
an dem Wellenfortsatz 44 mehrere, axial voneinander beabstandete
Ringnuten 45, 45a, 45b vorgesehen sein,
die jeweils über
Nutfortsätze miteinander
verbunden sind. Entsprechend kann auch der Rohrfortsatz 19 mit
mehreren Schlitzöffnungen
versehen sein, um die Kupplung 5 an unterschiedlichen Positionen
anordnen zu können.
Dies kann Bedeutung haben, wenn die Länge des Schließzylinders
an verschiedene Einsatzfälle
angepasst werden soll.
-
Weiter kann es zweckmäßig oder
erforderlich sein, an der dem Drehknopf 2 gegenüber liegenden
Seite ein weiteres Handhabeglied, beispielsweise einen weiteren
Drehknopf 62 anzuordnen. Dieser kann, wie 6 veranschaulicht, mehrere Querbohrungen 63, 64 aufweisen,
um ihn alternativ mit dem Rohrfortsatz 19 oder dem Wellenfortsatz 44 verbinden
zu können.
Ist er mit dem Rohrfortsatz 19 verbunden, liegt eine starre
Verbindung mit dem Schließbart 3 vor.
Dieser kann somit unabhängig
vom Schaltzustand der Kupplungen 5, 6 mit dem
Drehknopf 62 betätigt
werden. Ist der Drehknopf 62 hingegen mit dem Wellenfortsatz 44 verbunden,
besteht nur eine Verbindung zu dem Schließbart 3, wenn die Kupplung 5 oder
die Kupplung 6 eingerückt
ist.
-
In 7 ist
eine abgewandelte Ausführungsform
der Schließeinrichtung 1 veranschaulicht.
Soweit diese Ausführungsform
mit vorstehend beschriebenen Ausführungsformen übereinstimmt,
wird ohne erneute Erläuterung
und Bezugnahme unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die
vorige Beschreibung verwiesen.
-
Die Schließeinrichtung 1 weist
eine abgewandelte zweite Kupplung 6 auf, die in einem ersten, ausgekuppelten
Zustand als Freilaufkupplung wirkt. In diesem Zustand gestattet
sie eine Kraftübertragung
von dem Drehknopf 62 auf den Schließbart 3 nur in einer
Drehrichtung, die der Schließrichtung entspricht.
In der der Öffnungsrichtung
entsprechenden Drehrichtung kann der Schließbart 3 jedoch nicht mittels
des Drehknopfs 62 bewegt werden, wenn sich die Kupplung 6 in
diesem Zustand befindet.
-
In einem zweiten, gekuppelten Zustand überträgt die Kupplung 6 die
Drehung von dem Drehknopf 62 auf den Schließbart 3 jedoch
in beiden Drehrichtungen.
-
Um dies zu erreichen sind die Nutfortsätze 46 in
besonderer Weise ausgebildet. Sie weisen einen ersten Abschnitt 46a auf,
in dem eine Nutflanke axial ausgerichtet und die gegenüber liegende
Nutflanke unter einem Winkel von beispielsweise 45° zur Axialrichtung
angeordnet ist. Befinden sich die Kupplungsstifte 48 in
diesem Bereich der Nut fortsätze 46, treiben
sie den rohrförmigen
Fortsatz 19 nur mit an, wenn die in Axialrichtung ausgerichteten
Flanken gegen die Kupplungsstifte 48 drücken. Laufen hingegen die gegenüber liegenden
Schrägflanken
gegen die Kupplungsstifte, wird der Kupplungsring 49 nach links
(7) gedrückt und
schnappt mit seinen Kupplungsstiften 48 in den nächsten Nutfortsatz.
Eine Kraftübertragung
kommt so nicht zustande.
-
Stehen die Kupplungsstifte hingegen
in dem parallelflankig begrenzten Abschnitt 46b des Nutfortsatzes 46,
ist eine feste Kopplung zwischen dem Fortsatz 19 und dem
Wellenfortsatz 44 in beiden Drehrichtungen gegeben. Diese
Ausführung
der Kupplung 6 hat den Vorteil, dass die Tür immer
mit dem Drehknopf 62 zugeschlossen werden kann und lediglich
für das Öffnen eine
Drehverbindung durch die elektrische Betätigungseinrichtung 9 hergestellt werden
muss. Diese Möglichkeit
erhöht
den Bedienungskomfort, weil beim Schließen weder mechanisch noch elektrisch
eine Kupplung eingerückt
werden muss.
-
Eine weitere Abwandlung der in 7 veranschaulichten Schließeinrichtung 1 liegt
in der Ausbildung des Kupplungsbolzens 39. Dieser nimmt
den Exzenterzapfen 38 mit Spiel auf, das durch eine in
einer endseitigen Ausnehmung des Kupplungsbolzens 39 sitzende
Druckfeder 39a nach einer Seite hin überwunden ist. Befindet sich
der Exzenterzapfen 38 in der in 7 veranschaulichten Stellung, ist die Kupplung 5 ausgekuppelt.
Wird der Zylinder 31 hingegen um 180° gedreht, ist der Kupplungsbolzen 39 freigegeben,
so dass er bei nächster
Gelegenheit unter der Wirkung der Kraft der Druckfeder 39a in
die Querbohrung 43 einrasten kann. Damit erhält die Kupplung 5 einen
robusten Aufbau.
-
Die Schließeinrichtung 1 nach 7 weist eine dritte Kupplung 71 auf,
die der ersten und zweiten Kupplung 5, 6 mechanisch
parallel geschaltet ist. In eingerücktem Zustand bewirkt sie eine
Kopplung zwischen dem Schließbart 3 und
der Welle 24. Der Kupplung 71 ist ein Schloss 72 zugeordnet,
das über einen
gesonderten Schlüssel 73 zu
betätigen
ist.
-
Die Kupplung 71 weist einen
Kupplungsring 74 auf, der axial verschiebbar und drehfest
mit der Welle 24 verbunden ist. Dazu weist er nach innen
gerichtete Finger 75 auf, die in längliche schlitzförmige Ausnehmungen 76 der
Welle 24 greifen. Der Kupplungsring 74 ist zwischen
zwei Druckfedern 77, 78 schwimmend gehalten. Er
weist an seiner dem Schließbart 3 zugewandten
Seite einen Axialfortsatz 79 auf, dem ein Axialfortsatz 81 des
Schließbarts 3 zugeordnet
ist. Die Axialfortsätze 79, 81 sind
dabei so bemessen, dass sie nicht in Eingriff kommen können, wenn
sich der Kupplungsring 74 in einer, rechten Position befindet,
wohingegen sie in Eingriff gelangen können, wenn er sich in einer
zweiten, linken Position befindet. Um den Kupplungsring 74 insoweit axial
verschieben zu können,
ist ein Steuerring 82 vorgesehen, der auf der Welle 24 axial
verschiebbar sitzt. Er weist an seiner dem Kupplungsring 74 zugewandten
Seite eine axiale Ringfläche
zur Abstützung der
Druckfeder 78 auf. An seiner gegenüber liegenden Seite ist er
mit einer Konusfläche 83 versehen, die
mit einem Steuerbolzen 84 in Anlage steht. Dieser ist in
Bezug auf die Welle 24 radial beweglich in einer Bohrung 85 des
Gehäuses 12 gelagert.
Eine Druckfeder 86 spannt den Steuerbolzen 84 in
Radialrichtung nach außen
vor. Das Schloss 72 dient mittels eines an seinem drehbaren
Zylinder 87 gehaltenen Exzenterbolzens 88 dazu,
den Steuerbolzen 84 bedarfsweise in eine radial inne re
Position zu bewegen. In dieser schiebt der Steuerbolzen 84 den
Steuerring 82 so weit in Einkupplungsrichtung (7 nach links), dass die
Axialfortsätze 79, 81 in
Anlage kommen können,
wenn der Drehknopf 2 von Hand gedreht wird. Das Schloss 72 ist
im Übrigen
auf herkömmliche
Weise aufgebaut, sein Stiftgehäuse
wird von dem Gehäuse 12 gebildet.
-
Beide Schlösser 8, 72 sind
von der gleichen Seite her zugänglich.
Beispielsweise kann das zusätzliche
Schloss 72 bei allen Schlössern eines Schließsystems überall gleich
sein, so dass ein zentral hinterlegter Schlüssel, beispielsweise für Notdienste,
zugänglich
ist und alle Schlösser öffnen kann.
-
Eine weitere, bei allen vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen,
zu verwirklichende mögliche
Ausführungsvariante
ist aus den 1 und 3 ersichtlich. Die Steuerungseinrichtung 11,
die beispielsweise an dem Elektromotor 58 oder in dessen Nähe angeordnet
sein kann, ist über
eine Leitung 91, die durch das Gehäuse 12 führen kann,
mit der Antenne 11a verbunden, die an einer der Türaußenseite zugewandten
Stirnseite des Gehäuses 12 angeordnet
ist. Damit gestaltet sich der Einbau der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung
in vorhandene Türen
besonders einfach. Es ist lediglich die spezielle Schließeinrichtung 1 wie
ein herkömmlicher
Schließzylinder
in die Tür
einzubauen. Die Antenne 11a liegt dabei automatisch an
der Türaußenseite,
an der sie bedarfsweise Türöffnungssignale
empfängt.
Aufgrund dieser günstigen
Lage kann mit geringen Signalpegeln Strom sparend gearbeitet werden.
Die Antennenzuleitungen sind fest. Eine Beeinträchtigung der Funksignale, selbst
beim Einbau der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung 1 in Stahltüren ist
nicht zu befürchten.
Die Antenne 11a kann in oder an dem Zylindergehäuse 12 angeordnet
sein.
-
In den 8 bis 11 ist eine Kupplungseinrichtung 4 dargestellt,
die aus einer ersten Kupplungshälfte 101 und
einer zweiten Kupplungshälfte 102 besteht
und zur Betätigung
einer nicht dargestellten Schließeinrichtung vorgesehen ist.
Die erste Kupplungshälfte 101 ist
dazu drehbar gelagert und drehfest mit einem ersten Element 104 und
einem Handhabeglied, z.B. einem Drehknauf 2 verbunden. Die
zweite Kupplungshälfte
ist ebenfalls drehbar gelagert und drehfest mit einem zweiten Element
und einem Schließbart 3 verbunden.
-
Die erste Kupplungshälfte 101 weist
einen rohrförmigen
Abschnitt 109 mit einer zylindrischen Außenfläche 110 auf.
Die zweite Kupplungshälfte 102 weist
einen rohrförmigen
Abschnitt 111 mit einer zylindrischen Innenfläche 112 auf,
in der die zylindrische Außenfläche 110 des
rohrförmigen
Abschnitts 109 der ersten Kupplungshälfte 101 mit Spiel
aufgenommen und drehbar gelagert ist. Ein radial beweglicher Kupplungsbolzen 113 ist
in einer Freigabestellung in einer Radialbohrung 114 in
dem rohrförmigen Abschnitt 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 aufgenommen.
In dieser Stellung sind die erste und die zweite Kupplungshälfte frei
gegeneinander drehbar. In einer Kupplungsstellung ragt der Kupplungsbolzen 113 radial
aus der zylindrischen Außenfläche 110 des rohrförmigen Abschnitts 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 heraus
und greift in eine Ausnehmung 115 des rohrförmigen Abschnitts 111 der
zweiten Kupplungshälfte 102 ein,
wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen der ersten Kupplungshälfte 101 und der
zweiten Kupplungshälfte 102 hergestellt
wird.
-
Die Kupplungseinrichtung 4 weist
eine elektrische Betätigungseinrichtung 120 mit
einem Elektromotor 121 auf, der radial auf dem rohrförmigen Abschnitt 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 angeordnet
ist. Mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung 122 wird die Drehbewegung
des Elektromotors 121 in eine Linearbewegung zur Betätigung des
Kupplungsbolzen 113 umgewandelt. Die Getriebeeinrichtung 122 weist eine
Schnecke 123 auf, die auf der Welle 124 des Elektromotors 121 angeordnet
ist, die durch eine Bohrung 125 in dem rohrförmigen Abschnitt 109 der ersten
Kupplungshälfte 101 in
deren Innenraum 126 hineinragt. Die Getriebeeinrichtung 122 weist
ferner eine längliche
Schleife 127 aus Federstahl auf, die an einem ersten Ende 128 in
einer Ausnehmung 134 in dem Kupplungsbolzen 113 befestigt
ist. Das zweite Ende 130 der Schleife 127 ist
mit einem Bolzen 129 verbunden, der in einer zentralen
Bohrung 135 in dem rohrförmigen Abschnitt 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 befestigt
ist.
-
Die Schleife 127 wird von
der Schnecke 123 durchdrungen und dabei aufgeweitet, so
dass die Schleife 127 an jeder Seite der Schnecke 123 in
einem Gewindegang 131 federnd anliegt. Bei einer Drehbewegung
des Elektromotors 121 wird die Schleife 127 in
den Gewindegängen 131 der
Schnecke 123 mitgenommen und der Kupplungsbolzen 113 radial
bewegt.
-
Die Schleife 127 wirkt auch
als Federspeicher 132. Soll der Kupplungsbolzen 113 von
der Freigabestellung ( 8)
in die Kuppelstellung (10) bewegt
werden und befindet sich die zweite Kupplungshälfte relativ zur ersten Kupplungshälfte nicht
in der Stellung, in der ein Eingreifen des Kupplungsbolzens 113 in
die Ausnehmung 115 des rohrförmigen Abschnitts 111 der
zweiten Kupplungshälfte 102 möglich ist,
so wird der Kupplungsbolzen 113 vorgespannt (9), indem die Schleife 127 durch
Biegung elastisch vorformt wird. Mit Federkraft greift der Kupplungsbolzen 113 in
die Ausnehmung 115 der zweiten Kupplungshälfte 102 ein,
sobald sich die erste und zweite Kupplungshälfte in der richtigen Position
zueinander befinden. Der Elektromotor 121 wird beim Umschalten
der Kupplungseinrichtung 4 nur kurz für eine vorbestimmte Zeit in
Betrieb genommen. Die Schnecke 123 und die Schleife 127 wirken auch
als Selbsthemmvorrichtung 136. Sie sind so dimensioniert,
dass die Kraft der vorgespannten Feder den Elektromotor 121 nicht
rückwärts drehen
kann, wenn dieser bereits wieder abgeschaltet worden ist.
-
Die Schnecke 123 und die
Schleife 127 wirken darüber
hinaus als Drehmomentbegrenzungseinrichtung 133. Erreicht
der Kupplungsbolzen 113 einen der in 8, 9 oder 10 dargestellten Endpositionen,
bewirkt die weitere Drehbewegung des Elektromotors 121 ein
Spreizen der Schleife 127, so dass sich die Schnecke 123 unter
der Schleife 127 weiter dreht und die Schleife 127 über die
Gewindegänge 131 der
Schnecke 123 hinweg springt.
-
In 12 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht. Es weist eine erste und eine zweite
Kupplungshälfte
(101, 102) und einen Elektromotor 121 mit
einer Schnecke 123 auf, die wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
angeordnet sind. Als Getriebeeinrichtung 122 wirkt zusammen
mit der Schnecke 123 ein Stab 140 mit geringer Elastizität, der mit
den Gewindegängen 131 der Schnecke 123 in
Kontakt steht. Der Stab 140 ist an einem Ende beweglich
am Kupplungsbolzen 113 befestigt und am anderen Ende beweglich
an einem Bolzen 129 gelagert, der in einer zentralen Bohrung 135 in
dem rohrförmigen
Abschnitt 109 der ersten Kupplungshälfte 101 befestigt
ist.
-
Der Kupplungsbolzen 113 weist
einen Bolzenkörper 141 und
ein Kupplungselement 142 auf. Der Bolzenkörper 141 weist
einen zylindrischen Abschnitt 147 mit größerem Durchmesser
und einen zylindrischen Abschnitt 148 mit geringerem Durchmesser
auf, die koaxial angeordnet sind. Der Abschnitt 147 ist
beweglich in einer radialen Bohrung 114 des rohrförmigen Abschnitts 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 aufgenommen.
Das Kupplungselement 142 weist einen Kupplungsabschnitt 143 und
einem rohrförmigen
Abschnitt 144 auf. Der rohrförmige Abschnitt 144 hat
eine zylindrische Außenfläche 145, die
in einer radialen Bohrung 114 in der ersten Kupplungshälfte 101 radial
verschieblich gelagert ist. Der rohrförmige Abschnitt 144 weist
eine zylindrische Innenfläche 146 auf,
in der der zylindrische Abschnitt 148 des Bol-zenkörpers mit
Spiel gelagert ist. Der Kupplungsabschnitt 143 weist einen
zylindrischen Abschnitt 150 und einen konischen Abschnitt 151 auf,
wobei der zylindrische Abschnitt 150 einen Durchmesser
hat, der geringer ist als der Durchmesser der zylindrischen Außenfläche 145 des
rohrförmigen
Abschnitts 144, und der konische Abschnitt 151 zwischen
dem zylindrischen Abschnitt 150 des Kupplungsabschnitts 143 und
dem rohrförmigen
Abschnitt 144 angeordnet ist. Am Ende des rohrförmigen Abschnitts 144 befindet
sich in seinem Inneren eine Schraubenfeder 149, die einerseits
mit dem Kupplungsabschnitt 143 des Kupplungselements 142 und andererseits
mit dem zylindrischen Abschnitt 148 des Bolzenkörpers 141 verbunden
ist.
-
Bei einer Drehbewegung der Schnecke 123 wird
der Stab 140 im Gewindegang 131 in axialer Richtung
bewegt und der Kupplungsbolzen 113 in gleicher Richtung
mitgenommen. Als Federspeicher 132 dient die Schraubenfeder 149.
Soll der Kupplungsbolzen 113 von der Freigabestellung in
die Kuppelstellung bewegt werden und kann er nicht mit der Ausnehmung 115 der
zweiten Kupplungshälfte 102 in Eingriff
gebracht werden, so wird die Schraubenfeder 149 zunächst gestaucht.
werden die erste und zweite Kupplungshälfte gegeneinander gedreht,
so wird der Kupplungsabschnitt 143 mit der zweiten Kupplungshälfte 102 in
Eingriff gebracht, indem die Schraubenfeder 149 sich wieder
ausdehnt. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 133 ist
durch die Schnecke 123 und der Stab 140 realisiert.
Der Stab 140 weist dabei eine geringe Elastizität auf, die
ausreicht, um von der Schnecke aus dem Gewindegang 131 herausgedrängt zu werden,
sobald der Kupplungsbolzen 113 einen seiner Endanschläge erreicht
hat, aber der Motor noch weiter läuft. Der Stab 140 gleitet
dann über
die Gewindegänge 131 der
sich drehenden Schnecke 123 hinweg. Die Schnecke 123 und
der Stab 140 wirken auch als Selbsthemmeinrichtung 136.
Der Elektromotor 121 wird bei jeder Betätigung von einer nicht dargestellten
Zeitschaltvorrichtung ein- und nach einer vorbestimmten Zeit wieder
ausgeschaltet.
-
In den 13 bis 16 ist eine Abwandlung der in
den 8 bis 11 dargestellten Kupplungseinrichtung 4 veranschaulicht.
Der Kupplungsbolzen 113 weist einen Bol-zenkörper 141 und
ein Kupplungselement 142 auf. Der Bolzenkörper 141 weist
einen zylindrischen Abschnitt 147 mit größerem Durchmesser und
einen zylindrischen Abschnitt 148 mit kleinerem Durchmesser
auf, die koaxial angeordnet sind. In dem zylindrischen Abschnitt 147 befindet
sich eine Ausnehmung 162. Das Kupplungselement 142 weist eine
Sackbohrung 163 auf, in der der zylindrische Abschnitt 148 mit
Spiel aufgenommen und axial verschiebbar gelagert ist. Eine Schraubenfeder 149 ist
in der Sackbohrung 163 angeordnet. Der Außendurchmesser
entspricht dem Durchmesser der Sackbohrung 163. Die Schraubenfeder 149 ist
auf einer Seite am Ende der Sackbohrung 163 mit dem Kupplungselement 142 und
auf der anderen Seite mit dem zylindrischen Abschnitt 148 des
Bolzenkörpers 141 verbunden.
Der Elektromotor 121 ist axial ausgerichtet und konzentrisch
innerhalb des rohrförmigen
Abschnitts 109 der ersten Kupplungshälfte 101 angeordnet.
Die Welle 124 des Elektromotors 121 ist als Exzenterwelle 160 ausgeführt, die
einen Exzenterzapfen 161 aufweist, der mit Spiel in der
Ausnehmung 162 in dem Kupplungsbolzen 113 aufgenommen
ist. Die Ausnehmung 162 ist länglich und im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse
des Kupplungsbolzens 113 angeordnet. Die Ausnehmung 162 weist
an ihrem Ende seitliche Ausbuchtungen 164 auf, die zur
Aufnahme des Exzenterzapfens 161 geeignet sind.
-
Die Exzenterwelle 160 und
der Bolzenkörper 141 bilden
die Getriebeeinrichtung 122. Bei einer Drehbewegung der
Exzenterwelle 160 wird der Bolzenkörper 141 in seiner
Längsrichtung
hin- und herbewegt. 13 zeigt
die Kupplungseinrichtung 4 in der Freigabestellung. Der
Exzenterzapfen 161 befindet sich auf seiner Kreisbahn in
der dem Kupplungselement 142 abgewandten Position. Die
Schraubenfeder 149 ist entspannt und der Kupplungsbolzen 113 ist
voll-ständig in
der Radialbohrung 114 in dem rohrförmigen Abschnitt 109 der
ersten Kupplungshälfte 101 aufgenommen.
Die erste Kupplungshälfte 101 ist frei
gegen die zweite Kupplungshälfte 102 drehbar.
-
14 zeigt
die Kupplungseinrichtung in der vorgespannten Stellung. Der Exzenterzapfen 161 befindet
sich auf seiner Kreisbahn in der dem Kupplungselement 142 zugewandten
Position und hat den Bolzenkörper 141 in
der gleichen Richtung mitgeführt.
Die erste Kupplungshälfte 101 und
die zweite Kupplungshälfte 102 befinden
sich in einer solchen Winkelposition zueinander, dass die Ausnehmung 115 in
der zweiten Kupplungshälfte 102 nicht
in Verlängerung
der Radialbohrung 114 der ersten Kupplungshälfte 101 liegt
und ein Eingreifen des Kupplungselements 142 des Kupplungsbolzens 113 in
die Ausnehmung 115 nicht möglich ist. Die Schraubenfeder 149 ist
gespannt und dient als Federspeicher 132.
-
15 zeigt
die Kupplungseinrichtung 4 in der Kuppelstellung. Der Exzenterzapfen 161 befindet sich
auf der dem Kupplungselement 142 zugewandten Seite seiner
Kreisbahn. Die erste Kupplungshälfte 101 und
die zweite Kupplungshälfte 102 sind
drehfest miteinander verbunden.
-
Als Selbsthemmeinrichtung 136 dienen
die Exzenterwelle 160 mit dem Exzenterzapfen 161 und der
Kupplungsbolzen 113, die wie folgt zusammenwirken:
-
Die Ausnehmung 162 in dem
Bolzenkörper 141,
die zur Aufnahme des Exzenterzapfens 161 vorgesehen ist,
ist einseitig begrenzt, so dass eine vollständige Umdrehung der Exzenterwelle 160 nicht möglich ist.
Der Exzenterzapfen 161 kann zwei Positionen einnehmen,
die in axialer Richtung des Kupplungsbolzens 113 am weitesten
voneinander entfernt sind. Die Exzenterwelle 160 kann jeweils
noch um einen Winkel von etwa 20° über diese
Position hinaus gedreht werden. Dies bewirkt in der in 14 dargestellten vorgespannten
Stellung, dass die Kraft der gespannten Schraubenfeder 149 den
Bolzenkörper 113 nicht
zurückbewegt,
sondern den Exzen terzapfen 161 gegen das Ende der Ausnehmung 162 drückt. Die
Kupplungseinrichtung 4 bleibt dadurch auch dann in der
vorgespannten Stellung, wenn der Elektromotor 121 stromlos
ist.
-
Das Drehmoment, das der Elektromotor 121 erzeugt,
nachdem der Exzenterzapfen 161 den Endanschlag erreicht
hat, wird durch eine nicht dargestellte Strombegrenzungseinrichtung
auf einen zulässigen
Wert begrenzt.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in den 17 und 18 dargestellt ist, stellt eine Abwandlung der
in den 13 bis 16 veranschaulichten Ausführungsform
dar. Der Kupplungsbolzen 113 ist einstöckig ausgeführt und weist einen Kupplungsabschnitt 170 auf,
der zum Eingriff in eine Ausnehmung 115 in der zweiten
Kupplungshälfte 102 vorgesehen
ist. Die Exzenterwelle 160 weist einen länglichen
Exzenterzapfen 161 aus Federstahl mit länglichem Querschnitt auf. Der
Kupplungsbolzen 113 weist eine Ausnehmung 172 auf,
die zur Aufnahme des Exzenterzapfens 161 vorgesehen ist.
Die Ausnehmung 172 ist im Wesentlichen kegelförmig, wird
jedoch nach einer Seite durch eine Ebene 171 begrenzt.
-
Die Exzenterwelle 160 dient
in Verbindung mit dem Kupplungsbolzen 113 als Getriebeeinrichtung 122.
Eine Drehbewegung der Exzenterwelle 160 wird über den
Exzenterzapfen 161 auf den Kupplungsbolzen 113 übertragen,
wodurch dieser von der in 18 dargestellten
Kuppelstellung in die nicht dargestellte Freigabestellung und umgekehrt
bewegt werden kann. Der federnde Exzenterzapfen 161 gleitet
bei der Drehbewegung der Exzenterwelle 160 an der Mantelfläche 173 der
Ausnehmung 172 entlang. Weil die Ausnehmung 172 nach
einer Seite durch die Ebene 171 seitlich begrenzt ist,
ist eine vollständige Kreisbewegung
des Exzenterzapfens 161 in der Ausnehmung 172 und
damit eine vollständige
Umdrehung der Exzenterwelle 160 nicht möglich. Durch den länglichen
Querschnitt weist der Exzenterzapfen 161 in einer Richtung
eine relativ geringe Biegesteifigkeit auf, wodurch er als Federspeicher 132 wirken
kann. In einer Richtung senkrecht dazu ist das Widerstandsmoment
der Querschnittsfläche
des Exzenterzapfens 161 wesentlich größer, so dass nur eine sehr
geringe Biegung des Exzenterzapfens 161 in dieser Richtung
möglich
ist. Während
das Entlanggleiten des Exzenterzapfens 161 an der Mantelfläche 173 der
Ausnehmung 172 bei Drehbewegung der Exzenterwelle 160 nur
eine Biegung gegen das geringere Widerstandsmoment des Exzenterzapfens 161 erfordert,
für die
die Kraft des Elektromotors 121 ausreicht, wäre nach
dem Anschlag des Exzenterzapfens 161 an die Ebene 171 zum
Weiterdrehen der Exzenterwelle 160 eine Biegung des Exzenterzapfens 161 in
der Richtung mit dem wesentlich größeren Widerstandsmoment erforderlich,
für die
die Motorkraft nicht mehr ausreicht. Die Exzenterwelle 160 wird
dadurch im Endanschlag des Exzenterzapfens 161 angehalten.
-
Kann der Kupplungsbolzen 113 nicht
in die Ausnehmung 115 der zweiten Kupplungshälfte 102 eingreifen,
geht die Kupplungseinrichtung 4 bei Betätigung des Elektrmotors 121 von
der Freigabestellung in die vorgespannte Stellung (17) über.
Der Exzenterzapfen 161 wirkt als Federspeicher 132 und wird
durch Biegung vorgespannt. Sobald die erste und die zweite Kupplungshälfte in
der richtigen Winkelposition zueinander stehen wird der Kupplungsbolzen 113 durch
die Federkraft in die Kuppelstellung bewegt.
-
Als Selbsthemmeinrichtung 136 wirkt
die Exzenterwelle 160 mit dem federnden Exzenterzapfen 161 in
Verbindung mit dem Kupplungsbolzen 113. Die seitliche Begrenzung
der Ausnehmung 172 in dem Kupplungsbolzen 113 durch
die Ebene 171 ist so bemessen, dass die Exzenterwelle 160 in
einem Winkelbereich von mehr als 180° drehbar ist. Der Exzenterzapfen 161 kann
dadurch den gesamten Winkelbereich zwischen den beiden gegenüber liegenden
Stellungen mit maximaler Auslenkung in Axialrichtung des Kupplungsbolzens 113 einnehmen
und jeweils noch um einen Winkel von etwa 20° darüber hinaus gedreht werden.
Auf diese Weise bewirkt die Federkraft kein Zurückdrehen der Exzenterwelle 160, sondern
hält den
Exzenterzapfen 161 am Endanschlag fest. Die vorgespannte
Stellung ist dadurch stabil auch wenn der Elektromotor 121 bereits
stromlos ist. Sobald ein Eingreifen des Kupplungsbolzens 113 in
die Ausnehmung 115 der zweiten Kupplungshälfte 102 möglich ist,
geht der Exzenterzapfen 161 wieder in den geraden entspannten
Zustand über und
bewegt dabei den Kupplungsbolzen 113 in die Kuppelstellung.
-
Auch diese Ausführungsform weist eine nicht dargestellte
Strombegrenzungseinrichtung auf, die das Motormoment auf einen zulässigen Wert
begrenzt.
-
Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung weist zwischen
einem Handhabeglied 2 und einem Schließbart zwei Kupplungen 5, 6 auf,
von denen eine mit einem Zylinderschloss 7 und die andere
mit einer elektrischen Betätigungseinrichtung 9 ein-
und auszukuppeln ist. Dadurch wird es möglich, unabhängig von
der Funktionsfähigkeit
der elektrischen Betätigungseinrichtung 9 Zugang
zu mit der Schließeinrichtung 1 gesicherten
Räumen
zu erhalten.