DE19617979C2 - Elektromechanische Schließeinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Schließeinheit für eine Wertschutztür, insbesondere Panzerschrank- oder Tresortür, mit einem durch zwei Elektromotore über jeweils gesonderte Getriebezüge längsbeweglich antreibbaren Sperrglied.

Schließeinheiten mit elektromotorischer Betätigung werden an unterschiedlichen Türen eingesetzt, insbesondere auch an Türen von Panzerschränken und Tresoren sowie anderen Sicherheitstüren. Gegenüber mechanischen Schließeinheiten haben die elektromechanischen Schließeinheiten den Vorteil, daß die Betätigung von einer möglicherweise auch weiter entfernten Stelle durch kodierte elektrische Signale erfolgen kann, wodurch sich ein wesentlicher vereinfachter mechanischer Aufbau verwirklichen lässt.

Das durch die Schließeinheit bewegbare Sperrglied kann unmittelbar als Schloßriegel ausgeführt sein. Das Sperrglied kann aber auch beispielsweise ein Verstellglied eines Riegelwerks einer Tür sein.

Aus Sicherheitsgründen sind solche Schließeinheiten auf der Türinnenseite angeordnet und deshalb auch in einem Störungsfall von außen nicht zu Reparaturzwecken zugänglich. Damit die Verschlußeinrichtung einer Tür auch bei Störungen noch ordnungsgemäß geöffnet werden kann, ist grundsätzlich eine redundante Ausführung des elektromechanischen Antriebs bekannt. Hierzu werden für jede Schließeinheit zwei gesonderte elektromechanische Antriebe vorgesehen, die in solcher Weise auf das Sperrglied einwirken, daß beim Ausfall eines der beiden Antriebe das Sperrglied jeweils durch den anderen Antrieb noch bewegt werden kann. Eine wichtige Anforderung besteht darin, daß sich diese beiden unabhängigen Antriebe gegenseitig weder beim normalen Betrieb noch bei Ausfall eines der beiden Antriebe stören.

Bei einer bekannten Schließeinheit der eingangs genannten Gattung (EP 0 582 742 A1) stehen die beiden Elektromotore mit den beiden Eingängen eines mechanischen Differentialgetriebes in Verbindung, dessen Getriebeausgang mit dem Sperrglied verbunden ist. Das Differentialgetriebe kann zwei angetriebe­ ne Schnecken aufweisen, die mit einem am längsbeweglichen Sperrglied gelagerten Schneckenrand in Eingriff stehen. Bedingt durch die grundsätzliche Funktion eines Differential­ getriebes ist die Betätigungsmöglichkeit bei Ausfall eines der beiden Antriebe nur dann sichergestellt, wenn der jeweils ausgefallene Antrieb den ihm zugeordneten Eingang des Differentialgetriebes blockiert. Wenn durch die auftretende Störung die Verbindung zwischen dem einen Antrieb und dem zugeordneten Eingang des Differentialgetriebes unterbrochen wird, kann durch den jeweils anderen Antrieb keine Bewegung des Sperrgliedes mehr bewirkt werden. Außerdem ist der Platzbedarf der hierfür einsetzbaren mechanischen Differenti­ algetriebe sowie der Bauaufwand erheblich.

In WO 95/24534 A1 ist eine elektromechanische Schließeinheit mit Elektromotor und Getriebe beschrieben. In der Kraftüber­ tragung auf das längsbewegliche Sperrglied ist zusätzlich eine automatische Kupplung vorgesehen.

In DE 32 07 694 A1 ist eine Getriebeanordnung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung beschrieben. Die dafür vorgesehene Spindel ist mit einer in beide Längsrich­ tungen verlaufenden Kreuznut ausgestattet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromechanische Schließeinheit der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß sie mit verhältnismäßig geringem Bauaufwand und insbesondere geringem Platzbedarf ausgeführt werden kann und daß eine erhöhte Redundanz in der Hinsicht gegeben ist, daß auch bei einer Unterbrechung des Getriebezugs des einen Elektromotors eine Verschiebung des Sperrgliedes über den jeweils anderen Elektromotor erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sperrglied mit einer Kreuznutspindel in Eingriff steht und daß in jedem der beiden Getriebezüge zwischen jedem Elektromotor und der Kreuznutspindel eine nur in einer Drehrichtung wirksame Überholkupplung angeordnet ist.

Kreuznutspindeln sind für unterschiedliche Zwecke bekannte Konstruktionselemente. Sie weisen zwei einander jeweils kreuzende, entgegengesetzt gewendelte Nuten auf, die an ihren Enden jeweils in sich zurücklaufen und mit einem Gleitkörper in Eingriff stehen. Derartige Kreuznutspindeln stellen ein einfaches Maschinenelement dar, um eine Drehbewegung der Spindel in nur einer Drehrichtung in eine hin- und hergehende Verschiebebewegung des Gleitkörpers umzusetzen.

Der Einsatz der Kreuznutspindel bei der erfindungsgemäßen Schließeinheit bewirkt, daß der Antrieb der Spindel in nur einer Drehrichtung, d. h. ohne Umsteuerung, an den Hubenden des Sperrgliedes, zu einer hin- und hergehenden Bewegung des Sperrgliedes führt.

Da beide Elektromotoren über den jeweils zugeordneten Getriebezug mit der Kreuznutspindel in Verbindung stehen, kann das Sperrglied von jedem der beiden Elektromotore angetrieben werden. Durch die Anordnung jeweils einer Überholkupplung in jedem der beiden Getriebezüge wird dabei erreicht, daß der jeweils andere, jeweils nicht tätige Elektromotor abgekuppelt wird. Deshalb kann das Sperrglied von jedem der beiden Elektromotore gesondert angetrieben werden, wobei es unerheblich ist, ob und in welcher Weise an dem anderen Elektromotor eine Störung aufgetreten ist. Auch eine mechanische Störung in dem zugeordneten Getriebezug, beispielsweise ein Bruch der Antriebswelle oder ein Lösen der Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Überholkupplung, beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit des Antriebs des Sperrgliedes durch den jeweils anderen Elektromotor nicht.

Da die beiden mechanischen Getriebezüge rotierende Bauteile miteinander verbinden, nämlich die Ausgangswelle des Elektromotors mit der Kreuznutspindel, können diese Getriebezüge in besonders einfacher Weise aufgebaut werden, vorzugsweise aus Zahnrädern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die beiden Elektromotore achsparallel neben der Kreuznutspindel angeordnet sind und zwei Antriebszahnräder antreiben, die mit einem auf der Kreuznutspindel angebrachten zentralen Zahnrad in Eingriff stehen, und daß die Überholkupplung jeweils zwischen einer Ausgangswelle des Elektromotors und dem zugeordneten Antriebszahnrad angeordnet ist. Sowohl durch die Anordnung der Elektromotore neben der Kreuznutspindel als auch durch die besondere Ausführung der Getriebezüge lässt sich eine besonders kompakte, raumsparende Bauweise verwirklichen.

Ein weiterer Unteranspruch betrifft eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine elektromechanische Schließeinheit bei geöffnetem Deckel,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2.

Die als ein Schloß ausgeführte und zur Anbringung an einer Tür bestimmte elektromechanische Schließeinheit weist ein Gehäuse 1 mit einem Deckel 2 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Sperrglied 3, beispielsweise ein Sperriegel, längsbeweglich geführt. In der Zeichnung ist das Sperrglied 3 in seiner aus dem Gehäuse 1 ausgefahrenen Stellung gezeigt.

Das Sperrglied 3 ist an zwei seitlichen, als Stangen ausgeführten Längsführung 4 geführt und trägt einen Gleitkörper 5, der in eine Kreuznut 6 einer Kreuznutspindel 7 eingreift.

Die im Gehäuse 1 gelagerte Kreuznutspindel 7 ist an ihrem einen Ende mit einem zentralen Zahnrad 8 verbunden. Achsparallel neben der Kreuznutspindel 7 sind zwei Elektromotore 9, 10 angeordnet. Die Ausgangswellen 11 bzw. 12 der Elektromotore 9 bzw. 10 sind jeweils über eine nur in einer Drehrichtung wirksame Überholkupplung 13 bzw. 14 mit jeweils einem Antriebszahnrad 15 bzw. 16 verbunden. Die beiden Antriebszahnräder 15, 16 stehen mit dem gemeinsamen zentralen Zahnrad 8 in Eingriff. Die wirksame Übertragungsrichtung jeder der beiden Überholkupplungen 13, 14 ist so gewählt, daß die Überholkupplung die Antriebsdrehbewegung von dem jeweils zugeordneten Elektromotor 9 bzw. 10 auf die Kreuznutspindel 7 überträgt. Die Drehung der Kreuznutspindel 7 wird in eine hin- und hergehende Bewegung des Sperrgliedes 3 umgesetzt. Wenn die beiden Elektromotore 9, 10 beispielsweise als Schrittmotore ausgebildet sind, kann durch eine jeweils vorgegebene Anzahl von Antriebsimpulsen eine gesteuerte Bewegung des Sperrgliedes in seine dargestellte ausgefahrene Endstellung und in einer entgegengesetzte, zurückgezogene Stellung bewirkt werden.

Für den Antrieb des Sperrgliedes 3 wird jeweils nur einer der beiden Elektromotore, beispielsweise der Elektromotor 9, betätigt. Der jeweils andere Elektromotor, beispielsweise der Elektromotor 10, ist dabei abgekuppelt, weil seine zugeordnete Überholkupplung 14 hierbei gelöst wird, d. h. die Drehung des frei mitlaufenden Antriebszahnrades 16 wird nicht auf die Ausgangswelle 12 des Elektromotors 10 übertragen. Es ist deshalb auch im Falle einer Störung gleichgültig, ob der Elektromotor 10 frei drehbar oder blockiert ist. In gleicher Weise kann das Sperrglied 3 durch den Elektromotor 10 angetrieben werden, auch wenn eine Störung im Bereich des anderen Elektromotors 9 und seiner Energiezufuhr oder Signalübermittlung eintritt. Damit ist eine weitestgehende Redundanz der Ansteuerung und des Antriebs des Sperrgliedes 3 gegeben.

Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennt, sind die Achsen der Kreuznutspindel und der beiden Elektromotore 9, 10 angenähert in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Das Sperrglied 3 und seine beiden Längsführungen 4 sind angenähert in einer zu dieser Ebene parallelen Ebene angeordnet. Nimmt man noch die Tatsache hinzu, daß die beiden Elektromotore 9, 10 neben der Kreuznutspindel 7 liegen und daß die zu den beiden Elektromotoren 9, 10 gehörenden beiden Getriebezüge im wesentlichen nur aus den drei Zahnrädern 8, 15 und 16 mit den eingebauten Überholkupplungen 13 und 14 bestehen, so ergibt sich ein besonders kompakter, platzsparender Aufbau der gesamten Schließeinheit.

Claims (3)

1. Elektromechanische Schließeinheit für eine Wertschutztür, insbesondere Panzerschrank- oder Tresortür, mit einem durch zwei Elektromotore über jeweils gesonderte Getriebezüge längsbeweglichen Sperrglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (3) mit einer Kreuznutspindel (7) in Eingriff steht und daß in jedem der beiden Getriebezüge zwischen jedem Elektromotor (9, 10) und der Kreuznutspindel (7) eine nur in einer Drehrichtung wirksame Überholkupplung (13 bzw. 14) angeordnet ist.

2. Elektromechanische Schließeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektromotore (9, 10) achsparallel neben der Kreuznutspindel (7) angeordnet sind und zwei Antriebszahnräder (15 bzw. 16) antreiben, die mit einem auf der Kreuznutspindel (7) angebrachten zentralen Zahnrad (8) in Eingriff stehen, und daß die Überholkupplung (13 bzw. 14) jeweils zwischen einer Ausgangswelle (11 bzw. 12) des Elektromotors (9 bzw. 10) und dem zugeordneten Antriebszahnrad (15 bzw. 16) angeordnet ist.

3. sElektromechanische Schließeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kreuznutspindel (7) und der beiden Elektromotore (9, 10) angenähert in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und daß das Sperrglied (3) und zwei Längsführungen (4) hierfür angenähert in einer zu dieser Ebene parallelen Ebene angeordnet sind.