DE4438210A1 - Schloß, insbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß, insbesondere Mehrriegel­ schloß, mit einem Fremdantrieb, z. B. einem mechanischen oder elektrischen Antrieb für Riegel bzw. Schubstangen, einem Getriebe und einem Schließzylinder. Elektrische Türöffner sind sehr beliebt, weil ein Sperrvorgang ent­ fallen kann. Ebenso ist man bestrebt, durch einen ent­ sprechenden Antrieb der Schloßmechanik das Sperren zu unter­ stützen. Tatsächlich müssen speziell bei Mehrriegel­ schlössern größere Kräfte zur Riegelbewegung aufgewendet werden oder es sind mehr Schlüsselumdrehungen erforder­ lich, wobei durch eine Getriebeübersetzung der Kraftaufwand entsprechend verringert ist. Bei einer bekannten Ausführung wird ein starker Elektromotor an der Türinnenseite ange­ flanscht. Ein Schließzylinder wirkt als Schlüsselschalter und steuert den Elektromotor wohlweise in eine der Dreh­ richtungen. Der Elektromotor greift über eine Kupplung in die Schloßmechanik ein und bewirkt das Aufsperren oder das Schließen des Schloßriegels. Motoren dieser Art müssen in kurzer Zeit ein großes Drehmoment zur Verfügung stellen.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Fremdantrieb zu schaffen, der beim Sperrvorgang das nötige Drehmoment auf­ bringt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die kinematische Verbindung zwischen dem Fremdantrieb und dem Getriebe ein Kraftspeicher, insbesondere ein Federspeicher, eingeschaltet ist. Der Kraftspeicher wird zeitversetzt unter anderen Bedingungen aufgeladen, als diese beim Sperrvorgang erforderlich sind. So kann ein verhältnismäßig schwacher Elektromotor in den Phasen zwischen den Sperrvorgängen die Aufladung vornehmen. Es kann auch eine mechanische Kraft­ einleitung während der Drehbewegung der Tür und von dieser Bewegung abgeleitet, erfolgen. Es ist zweckmäßig, wenn als Federspeicher eine Spiralfeder zwischen einem Rad- oder Zahnradkranz und einer Nabe vorgesehen ist. Dieser einer Uhr­ feder vergleichbare Kraftspeicher wird am äußeren, die Spiralfeder umgebenden Zahnkranz aufgezogen. Das Drehmoment steht am inneren Drehbolzen, hier als Nabe bezeichnet, zur Verfügung. Bei Unterschreiten eines vorbestimmbaren Dreh­ momentes kann ein elektrischer Antrieb eingeschaltet werden, der den Federspeicher beispielsweise innerhalb von fünf Sekunden aufzieht. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der elektrische Antrieb zur Aufladung des Kraftspeichers, insbesondere zum Aufziehen des Federspeichers, durch Steuer­ kontakte am Ende eines Sperr- oder Entriegelungsvorganges oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drehmoments des Kraftspeichers einschaltbar und der Kraftspeicher durch den Schließzylinder auslösbar. Das Abrufen des gepufferten im Federspeicher enthaltenen Drehmomentes erfolgt analog zu einem gewöhnlichen Sperrvorgang über den Schließzylinder. Dieser kann beispielsweise für den Notbetrieb durch Weiter­ drehen über die Steuerkontakte hinaus die Funktion eines Schlüsselschalters überschreiten und als Direktantrieb für die Schloßmechanik in das Getriebe zur Riegel- und Schub­ stangenverstellung eingreifen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der Zahnradkranz über ein Ritzel und gegebenen­ falls ein Schneckengetrieb mit dem elektrischen Antrieb und die Nabe über ein Getriebe und eine Zahnstange oder über eine Kulissensteuerung bzw. einem Kurbeltrieb mit dem Riegel bzw. der oder den Schubstangen verbunden ist. Der Antrieb für den Federspeicher muß in Ruhelage selbstsperrend sein, damit sich der Federspeicher nicht wieder über den Antrieb entlädt. Dazu kann ein Klinkenrad oder beispielsweise ein Schneckengetriebe verwendet werden. Da der Federspeicher ein Kraftreservoir darstellt, welches über den Kraftbedarf eines einzigen Sperrvorganges hinausgeht, muß sicherge­ stellt sein, daß der Sperrvorgang bei Erreichen einer ge­ wünschten Schließstellung oder Offenstellung unterbrochen wird. Dazu ist es zweckmäßig, wenn in die Schubstangen bzw. in den Riegel in der Sperrstellung und in der Freigabe­ stellung eine Klinke oder ein Schieber einrastet und wenn diese bzw. dieser durch den Schließzylinder entgegen Feder­ kraft aushebbar sind. Damit der Antrieb bei einem Störfall, wie etwa das Auflaufen eines Riegels auf ein Hindernis vor Erreichen der ausgeschobenen Sperrstellung, betriebsfähig bleibt, ist in der kinematischen Verbindung zwischen dem Federspeicher und dem Riegel und bzw. oder der oder den Schubstangen bzw. von Verschlüssen, die von den Schub­ stangen betätigbar sind, eine Rutschkupplung oder ein gegen Federkraft teleskopartig zusammenschiebbares oder verdreh­ bares Pufferelement vorgesehen. Die Kinematik überwindet die Federkraft des sichernden Pufferelementes so daß der An­ trieb nicht stecken bleibt.

Statt eines Elektroantriebes kann der Fremdantrieb zum Auf­ ziehen des Kraftspeichers auch eine mechanische Vorrichtung umfassen. Eine zweckmäßige Ausführung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fremdantrieb einen Seilzug aufweist, der einerseits mit dem Kraftspeicher, insbesondere über einen die Spiralfeder des Federspeichers umgebenden Radkranz ge­ gebenenfalls durch Umschlingung desselben oder über einer unter Federvorspannung stehenden Seiltrommel mit Freilauf in Verbindung steht und dessen anderes Ende zur Befestigung un­ mittelbar oder über eine Schubstange bzw. einen Lenker an einen stockseitigen Bauteil z. B. an den Türstock selbst vor­ gesehen ist.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Prinzipdar­ stellung eines erfindungsgemäßen Schlosses bei abgenommener Schloßdecke mit elektrischen Antrieb, Fig. 2 ein solches Schloß mit mechanischem Antrieb, Fig. 2a die Anordnung der mechanischen Komponenten des Antriebes auf einer Tür und Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2.

In einem Schloßgehäuse 1 eines Mehrriegelschlosses mit einem Riegel 2 und Schubstangen 3, 4, welche weitere Riegel be­ tätigen, ist eine Spiralfeder 5 zwischen einen Zahnkranz 6 und einer Nabe 7 angeordnet. Die Spiralfeder 5 ist mit einem Ende am Zahnkranz 6 und mit dem anderen Ende an der Nabe 7 befestigt. Die Nabe 7 trägt eine Verzahnung, die in ein Zahn­ rad 8 eingreift, welches mit einem Zahnrad 9 kämmt. Auf jeden der beiden letztgenannten Zahnräder 8, 9 ist jeweils ein Steh­ bolzen 10, 11 außermittig in der Art einer Kurbel vorge­ sehen. Die Stehbolzen 10, 11 greifen durch einen Längs­ schlitz je einer Kulisse 12, 13, welche mit den Schubstan­ gen 2, 3 starr (oder gegen Federkraft in Längsführungen an den Schubstangen 3, 4 verschiebbar) befestigt sind. Der Riegel 2 verfügt über einen Schrägschlitz 14, in den ein Mit­ nehmer 15 der Schubstange 4 eingreift. Der Riegel 2 wird durch einen gefederten Schieber 16 in der zurückgezogenen Position festgehalten, wobei der Schieber in eine Ausneh­ mung 17 des Riegelschaftes 18 eingreift. Eine zweite Aus­ nehmung 19 ist zur Lagefixierung des ausgeschobenen Riegels 2 vorgesehen. Ein Schließzylinder 20 verfügt über eine Sperr­ nase 21, die beim Sperrvorgang den Schieber 16 an der Aus­ nehmung 16 (bzw. 19) aushebt. Anschlagflächen 22 und 23 lassen bei zurückgezogenem Riegel nur eine Zylinderbe­ tätigung im Sinne eines Versperrens und bei ausgeschobenem Riegel nur eine Zylinderbetätigung im Sinne eines Öffnens zu.

Der hier als Spiralfederspeicher ausgeführte Kraftspeicher steht an seinem Zahnkranz 6 mit einem Getriebe (Schnecken­ getriebe 24) in Eingriff. Beim Verschieben der Schubstange 3 wird ein Elektromotor 25 durch die Kontakte 26, 27 für eine vorbestimmte Zeit oder bis zu einem Grenzwert einer Stromaufnahme eingeschaltet. Der Elektromotor 25 dreht den Zahnkranz 6 im Uhrzeigersinn und zieht die Feder 5 auf. Dadurch liegt ein Drehmoment an der Nabe 7 an, das die Zahn­ räder 8 und 9 gegensinnig antreibt. Die Drehbewegung desselben wird durch die Stehbolzen 10, 11 und die Längsschlitze 10, 11, der Kulissen 12, 13 in lineare Bewegungen der Schub­ stangen 3, 4 umgesetzt. Im Beispiel der Fig. 1 werden die Schubstangen 3, 4 auseinandergeschoben und durch die Schlitzführung 14 der Riegel 2 ausgeschoben.

Der beschriebene Bewegungsablauf erfolgt nur dann, wenn der Schließzylinder 20 in Richtung eines Zusperrens be­ tätigt wurde, somit die Sperrnase 21 den Schieber 16 kurz anhebt, so daß der Riegel 2 in seiner (nicht dargestellten) Führung frei verschiebbar ist. Der beschriebene Ablauf endet, sobald der Schieber 16 in die Ausnehmung 19 des Riegel­ schaftes 18 einrastet. Damit ist bis zum nächsten Ent­ riegeln die weitere Bewegung aller Schloßkomponenten bloc­ kiert auch dann, wenn noch genügend Antriebsmoment an der Nabe 7 zur Verfügung steht. Inzwischen wurde der Motor 25 durch Berührung der Kontakte 26, 27 eingeschaltet, der den Zahnkranz 6 dreht, bis der Kraftspeicher wieder voll aufge­ laden ist. Eine Abschaltung des Motors 25 kann strombe­ grenzt, drehmomentbegrenzt oder zeitbegrenzt erfolgen. Der Zahn­ kranz 6 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 von außen zwischen drei Stützrädern gelagert.

Die Schloßkinematik ist so abgestimmt, daß die Steh­ bolzen 10, 11 in Sperrstellung und in Offenstellung des Schloßriegels 2, also bei eingerastetem Schieber 16 in der dargestellten Position bzw. diametral dazu stehen, so daß sich eine Totpunktsperre ergibt und die Schubstangen von außen auch wegen dieser Stellung nicht bewegt werden können; grundsätzlich verhindert aber der eingerastete Schieber 16 eine Bewegung der Schloßkomponenten.

Während Fig. 1 den Federspeicher mit elektrischer Auf­ ziehmechanik zeigt, betrifft Fig. 2 eine rein mechanische Variante. Bei grundsätzlich identer Schloßkonstruktion fehlt hier der Elektromotor 25. Ein Zugseil 30 umschlingt den als Seiltrommel ausgebildeten Radkranz 31, der analog zum Zahnradkranz 6 die Spiralfeder 5 umgibt. Das Zugseil 30 ist aus dem Schloßgehäuse 1 heraus über Rollen bis zu einer Oberkante einer Tür 32 geführt (Fig. 2a) und von dort weiter zu einen Türstock 33. Durch die Spiralfeder 5 steht das Zugseil 30 unter Vorspannung. Beim Öffnen der Tür (Fig. 2a) vergrößert sich der Abstand zwischen Stock 33 und Tür 32, so daß das Zugseil 30 aus dem Schloßgehäuse 1 her­ ausgezogen wird. Infolge der Umschlingung des Radkranzes 31 wird dieser mitgenommen, also gedreht. Dies hat ein Spannen ("Aufziehen") der Spiralfeder 5 zur Folge. Der Radkranz 31 besteht aus zwei aneinanderliegenden, konzentrischen Ringen, die über einen Freilauf miteinander gekuppelt sind, so daß sich der innere, mit der Spiralfeder verbundene Ring nur in einer Richtung dreht, während der äußere vom Seil 30 umschlungene Ring, die hin- und her gehende Bewegung des Seiles 30 beim Öffnen und Schließen der Tür mitmacht.

Die Verbindung zwischen dem Türstock 33 und der Tür 32 kann auch durch einen starren Lenker erfolgen, der am Tür­ stock drehbar gelagert und an der Oberkante der Tür in einem längsgeführten Lagerstück (Gleitstein) angelenkt ist. Beim Öffnen und Schließen gleitet das Lagerstück in der Längsführung hin und her. An diesem Lagerstück ist das Seil 30 des Seilzuges befestigt. Der Lenker kann Teil eines Türschließers sein.

In Fig. 3 ist eine weitere Alternative zu Fig. 2 darge­ stellt. Ein Seil 40, das gemäß Fig. 2a geführt ist, wird auf einer Seiltrommel 41 im Inneren des Schloßgehäuses 1 unter Federkraft (Feder 42) aufgerollt und beim Öffnen der Tür 32 (Fig. 2a) gegen die Kraft der Feder 42 abge­ rollt. Über einen Freilauf z. B. eine Klinkenradkupplung oder dergleichen wird die Drehbewegung der Seiltrommel 41 in einer Drehrichtung an den Zahnkranz 6 übertragen. Eine Sperrklinke 43 verhindert das Zurückdrehen des Zahnkranzes 6 infolge des Drehmomentes der Spiralfeder 5 bei aufge­ zogenem Federspeicher.

Claims (7)

1. Schloß, insbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdan­ trieb, z. B. einem mechanischen oder elektrischen Antrieb für Riegel bzw. Schubstangen, einem Getriebe und einem Schließzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß in die kine­ matische Verbindung zwischen dem Fremdantrieb (Elektro­ motor 25, Seilzug 30) und dem Getriebe ein Kraftspeicher, insbesondere ein Federspeicher (Spiralfeder 5), eingeschal­ tet ist.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Federspeicher eine Spiralfeder (5) zwischen einem Rad- oder Zahnradkranz (6, 31) und einer Nabe (7) vorgesehen ist.

3. Schloß nach den Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (Elektromotor 25) zur Aufla­ dung des Kraftspeichers, insbesondere zum Aufziehen des Federspeichers (Spiralfeder 5), durch Steuerkontakte (26, 27) am Ende eines Sperr- oder Entriegelungsvorganges oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drehmoments des Kraft­ speichers einschaltbar und der Kraftspeicher durch den Schließzylinder (20) auslösbar ist.

4. Schloß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahn­ radkranz (6) über ein Ritzel (24) und gegebenenfalls ein Schneckengetriebe mit dem elektrischen Antrieb (25) und die Nabe (7) über ein Getriebe und eine Zahnstange oder über eine Kulissensteuerung bzw. einem Kurbeltrieb (8, 9, 10, 11) mit dem Riegel (2) bzw. der oder den Schubstangen (3, 4) verbunden ist.

5. Schloß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schubstangen (3, 4) bzw. in den Riegel (2) in der Sperrstellung und in der Freigabestellung eine Klinke oder ein Schieber (16) einrastet und diese bzw. dieser durch den Schließzylinder (20) entgegen Federkraft aushebbar sind.

6. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der kinematischen Verbindung zwischen dem Federspeicher (5) und dem Riegel (2) und bzw. oder der oder den Schubstangen (3, 4) bzw. von Verschlüssen, die von den Schubstangen (3, 4) betätigbar sind, eine Rutschkupplung oder ein gegen Federkraft teleskopartig zusammenschiebbares oder verdrehbares Pufferelement vorgesehen ist.

7. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fremdantrieb einen Seilzug (30, 40) aufweist, der einerseits mit dem Kraftspeicher (5), insbesondere über einen die Spiralfeder des Federspeichers umgebenden Radkranz (31) gegebenenfalls durch Umschlingung desselben oder über einer unter Federvorspannung stehenden Seiltrommel (41) mit Freilauf in Verbindung steht und dessen anderes Ende zur Befestigung unmittelbar oder über eine Schubstange bzw. ei­ nen Lenker an einem stockseitigen Bauteil, z. B. an den Tür­ stock (33) selbst, vorgesehen ist.