DE4442686C2 - Schloß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß, das sich beispiels­ weise zum Versperren einer Tür eignet.

Herkömmliche Schlösser dieser Art sind mit einem Gehäuse versehen, in dem ein Riegel und/oder eine Falle geführt sind. Der Riegel zeigt eine stumpfe Stirnseite. Er wird in seinen Grenzlagen (Sperrstellung mit aus dem Gehäuse herausragendem Riegel und Freigabestellung mit zurückgezogenem Riegel) von einer Zuhaltung festgehalten. Zwischen seinen Grenzlagen wird er hin und her bewegt, indem ein Schlüssel, Zylinderschloß oder Knauf gedreht wird, wobei ein Schließbart die Zuhaltung hebt und in Aussparungen (Tourausnehmungen) des Riegels greift.

Die Falle wird von einer Feder in Sperrstellung gehalten, weist jedoch eine abgeschrägte Stirn­ fläche auf, so daß sie beim Zuschlagen der Tür von selbst in eine Öffnung eines in der Türzarge vorhandenen Schließbleches einrasten kann.

Diese Schlösser sind mit dem Nachteil behaftet, daß zum Öffnen und Schließen eine erhebliche Energie aufgewendet wer­ den muß. Die Energie ist von dem Weg zwischen den Grenzlagen von Riegel und Falle und von der zur Bewegung der Riegel erforderlichen Kraft bestimmt. Der Weg beträgt bei genormten Schlössern 10 bis 20 mm (siehe DIN 18251). Die Kraft hängt von der mechani­ schen Reibung und von den an der Falle und an den Zuhaltungen ansetzenden Federkräften ab. Die Federkräfte dürfen einen gewissen Wert nicht unterschreiten, um zu verhindern, daß das Schloß durch Rütteln oder ähnliche Manipulationen aufspringt.

Es besteht jedoch ein Bedarf an Schlössern, die sich mit sehr geringer Energie betätigen lassen. Bei Türen, die als Fluchtwege dienen, kann es beispielsweise gewünscht sein, das Schloß zumindest einseitig bereits mittels eines leichten Tastendrucks zu entriegeln.

Annäherungssensitive Schlösser öffnen sich bei Annähe­ rung einer autorisierten Person, die einen zum Schloß passen­ den Transponder bei sich trägt. Das Schloß ist mit einem Sen­ der und einem Empfänger ausgestattet, die mit dem Transponder einen drahtlosen Datenaustausch durchführen, um die Autori­ sierung der Person zu überprüfen. Konventionelle Schließ­ systeme dieser Art benötigen eine leistungsfähige Stromver­ sorgung, um die zum elektrischen Betätigen der Mechanik des Schlosses erforderliche Energie aufzubringen.

Aus DE-A-21 01 363, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist bereits ein Schloß bekannt, das sich elektromechanisch entriegeln läßt. Dieses Schloß ist mit einer Raste ausgestattet, die einen Riegel in dessen Sperrstellung, in der das Schloß sperrt, gegen die Kraft einer Zugfeder festhält. Wird die Raste elektromagnetisch gelöst, so zieht die Zugfeder den Riegel aus der Sperrstellung in eine Stellung, in der das Schloß freigegeben ist. Die Zugfeder wird manuell vorgespannt.

Ähnliche Schlösser sind in DE-A-38 41 573 und den GB-B- 1420935 offenbart. Alle diese Schlösser weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie sich nicht als Ersatz konventioneller, meist manuell mit Türklinken, Türdrückern oder Schlüsseln betätigter Schlösser eignen. Sie lassen sich nur noch elektromagnetisch entriegeln und nicht wahlweise auch manuell.

Ferner sind Schlösser mit mehrteiligen Riegelanordnungen aus DE-A-42 24 909 und DE-A-38 25 823 bekannt. Die erstere Druckschrift betrifft ein Schloß, das die oben bereits erwähnten Nachteile aufweist, während die letztere keine elektromechanische Entriegelung vorsieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloß zu schaffen, das mit geringem Energieaufwand elektrisch entriegelt werden kann und sich zum Ersatz konventioneller, meist ausschließlich manuell betätigbarer Schlösser eignet.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem in Anspruch 1 angegebenen Schloß.

Die zum Entriegeln des Schlosses notwendige Energie wird in einer Vorspanneinrichtung gespeichert. Beim Entriegeln des Schlosses wird lediglich eine Rasteinrichtung gelöst, und die in der Vorspanneinrich­ tung gespeicherte Energie bewegt ein Riegelelement von einer Sperr- in eine Freigabestellung. Für das Riegelelement ist eine gewisse Materialstärke erforderlich, um die Sperrfunk­ tion sicher zu erfüllen. Demgegenüber kann die Rasteinrich­ tung vorteilhafterweise kleiner und leichter ausgelegt wer­ den, da sie (beispielsweise beim elektronisch betätigten Schloß) vollständig in dessen Gehäuse enthalten und so vor Gewaltanwendung geschützt sein kann bzw. (bei der Tür als Fluchtweg) lediglich mit derjenigen Seite mechanisch in Ver­ bindung steht, von der ein Zutritt zur Tür jederzeit gestat­ tet ist. Eine leichte Rasteinrichtung ist mit geringer Ener­ gie zu betätigen und ist aufgrund der geringen Massenträgheit gegen Manipulation durch Rütteln unempfindlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 hat den besonderen Vorteil, daß die mechanische Energie, die in der Vorspanneinrichtung gespeichert ist, manuell nach dem Öffnen des Schlosses bzw. beim Schließen einer Tür, in die das Schloß eingebaut ist, eingebracht wird, wonach die Ener­ gie zum erneuten Öffnen zur Verfügung steht. Dieser Vorgang stellt eine besonders einfache Weise dar, Energie in die Vor­ spanneinrichtung einzubringen. Bei der Anwendung im elektro­ nischen, annäherungssensitiven Schloß ergibt sich ein ausge­ zeichneter Bedienungskomfort. Dabei wird die Rasteinrichtung gelöst, sobald sich eine autorisierte Person mit einem zum Schloß passenden Transponder dem Schloß nähert. Das Riegel­ element bewegt sich in seine Freigabestellung und öffnet das Schloß, ohne daß die Person manuell eingreifen muß. Erst nachdem der durch das Schloß gesicherte Raum betreten worden ist und eventuelle Einkaufstaschen etc. abgestellt wurden, wird die Vorspanneinrichtung durch manuelles Betätigen der innenliegenden Türklinke (Drücker), durch Verschließen des Schlosses mittels eines Schlüssels oder Drehknopfes oder durch Schließen der Tür, in die das Schloß eingebaut ist, wieder gespannt.

Die Ansprüche 3 bis 7 geben mechanisch besonders einfach zu verwirklichende und dabei stabile und sichere Ausgestal­ tungen des erfindungsgemäßen Schlosses an. Nach Anspruch 3 ist eine Riegelanordnung, die mit dem Riegel oder der Falle eines kon­ ventionellen Schlosses vergleichbar ist, in den Schlitten und das genannte Riegelelement geteilt und mit der Vorspann- und der Rasteinrichtung versehen. Die übrigen Teile eines konventionellen Schlosses können unverändert übernommen wer­ den.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 schematisch ein Schloß gemäß der Erfindung in einem versperrten und einem geöffneten Zustand, und

Fig. 3 die Darstellung einer Rasteinrichtung eines Schlosses nach Fig. 1 und Fig. 2.

Fig. 1 zeigt das Schloß in versperrtem Zustand. Ein Gehäuse 1 beinhaltet eine Falle 2 und 3 und einen Riegel 4, 5. Die Falle weist ein Fallenstück 2 und einen Fallenschlitten 3 auf, die entlang einer gemeinsamen Achse jeweils längsverschiebbar geführt sind. Das Fallenstück 2 ragt mit einer nasenförmig abgeschrägten Stirnseite aus dem Gehäuse 1 heraus.

Im dargestellten versperrten Zustand sind das Fallen­ stück 2 und der Fallenschlitten 3 auseinandergezogen, gestreckt, so daß eine Zugfeder 10, die an ihren Enden jeweils mit dem Fal­ lenstück 2 und dem Fallenschlitten 3 verbunden ist, vorgespannt ist. In dem gestreckten Zustand sind Fallenstück 2 und Fallenschlitten 3 mittels einer später im einzelnen beschriebenen Rasteinrichtung, die eine in einem Schlitz 23 geführte Blatt­ feder 16 aufweist, starr miteinander verbunden. Sie lassen sich nur gemeinsam in Längsrichtung bewegen.

Der Fallenschlitten 3 ist mit einem Angriff 6 versehen, an dem eine (nicht dargestellte), in einer bei 8 angedeuteten Nuß gelagerte Klinke ansetzt, um das Fallenstück 2 und den Fallenschlitten 3 gemeinsam zurückzuziehen, wenn eine Tür, in die das Schloß eingebaut ist, geöffnet werden soll.

Ähnlich wie die Falle 2, 3 beinhaltet der Riegel 4, 5 ein Riegelstück 4 und einen Riegelschlitten 5, die entlang einer gemeinsamen Achse jeweils längs verschiebbar geführt sind. In der versperrten Stellung ragt eine Stirnseite des Riegel­ stücks 4 aus dem Gehäuse 1 des Schlosses hervor. Der Riegel 4, 5 ist gestreckt und eine an ihren Enden mit dem Riegel­ stück 4 und dem Riegelschlitten 5 verbundene Zugfeder ist vorge­ spannt. Eine Rasteinrichtung mit einer in einem Schlitz 24 geführten Blattfeder 17 arretiert das Riegelstück 4 und den Riegelschlitten 5 relativ zueinander und verhindert ein Entspannen der Zugfeder 11.

Am Riegelstück 4 sind Tourausnehmungen 7 vorgesehen, an denen der Bart eines (nicht dargestellten) Schlüssels, Schließ­ zylinders oder Drehknopfes angreifen kann, um das Riegelstück 4 und den Riegelschlitten 5 gemeinsam in Längsrichtung zu bewegen und somit das Schloß zu öffnen oder wieder zu schließen. Der Schließzylinder oder der Drehknopf sind in eine bei 9 ange­ deutete Zylinderöffnung des Gehäuses 1 eingesetzt.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind eine am Fallenschlitten 3 angreifende Feder, die die Falle in ihrer versperrten Posi­ tion hält, und eine oder mehrere Zuhaltungen, die am Riegelschlitten 5 vorgesehen sind, um eine Bewegung des Riegels 4, 5 lediglich dann zuzulassen, wenn ein Bart eines Schlüssels, Zylinderschlosses oder Drehknopfes die Tourausnehmungen 7 betätigt, nicht dargestellt.

Die Funktion zweier an dem Fallenstück 2 und dem Riegelschlitten 5 vorgesehener Vorsprünge 12, 13 und zweier gehäusefester Anschläge 14, 15 wird im folgenden anhand Fig. 2 erläutert.

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung läßt sich das Schloß wie ein konventionelles Schloß mittels eines Schlüs­ sels oder Drehknopfes und einer Klinke öffnen und schließen. Anders als ein konventionelles Schloß läßt es sich jedoch auch in eine geöffnete Stellung bringen, die nahezu ohne Energieaufwand erreichbar ist. Diese Stellung ist in Fig. 2 dargestellt. Darin sind gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie Fig. 2 zeigt, sind zum energiearmen Öffnen des Schlosses die Blattfedern 16, 17 gegen ihre Federkraft so angehoben, daß eine Relativbewegung zwischen dem Fallenstück 2 und dem Fallenschlitten 3 sowie zwischen dem Riegelstück 4 und dem Riegelschlitten 5 freigegeben ist. Die Zugfedern 10, 11 bewir­ ken daher, daß sich das Fallenstück 2 und der Fallenschlitten 3 sowie das Riegelstück und der Riegelschlitten 5 aufeinander zu be­ wegen. Die Falle 2, 3 und der Riegel 4, 5 verkürzen sich. Das Fallenstück 2 und das Riegelstück 4 werden in das Gehäuse 1 zurückgezogen. Das Schloß ist geöffnet.

Beim energiearmen Öffnen des Schlosses bewegen sich die Schlitten 3 und 5 nicht, da sie in der Richtung, in die die Kräfte der Zugfedern 10 und 11 wirken, an Anschlägen anlie­ gen. In Fig. 2 ist dargestellt, wie der Riegelschlitten 5 mit einem Vorsprung 13 an einem gehäusefesten Anschlag 15 anliegt.

Um das Schloß wieder in seine in Fig. 1 gezeigte gesperrte Position zu bringen, in der die Zugfedern 10, 11 vorgespannt und die Falle 2, 3 und der Riegel 4, 5 gestreckt sind, sind die genannte Türklinke einmal zu betätigen und der Riegel 4, 5 mittels eines Schlüssels oder Drehknopfes vorzu­ schließen.

Dabei greift die Klinke am Angriff 6 an und zieht den Fallenschlitten 3 zurück. Dieser Bewegung folgt das Fallenstück 2 nicht, da es mit dem Vorsprung 12 gegen den gehäusefesten Anschlag 14 läuft. Somit wird die Falle 2, 3 gestreckt, die Zugfeder 10 gespannt und die Blattfeder 16 bewirkt, daß das Fallenstück und der Fallenschlitten 3 gegeneinander arretiert wer­ den. Beim Lösen der Klinke nimmt die Falle wieder die in Fig. 1 dargestellte Position ein.

Der Riegel 4 wird mittels des bereits erwähnten Schlüs­ sels oder Drehknopfes vorgeschlossen. Die­ ser Bewegung folgt der Riegelschlitten 5 nicht, da er mit dem Vor­ sprung 13 an den gehäusefesten Anschlag 15 anläuft. Dadurch wird die Zugfeder 11 gespannt. Die Blattfeder 17 arretiert das Riegelstück 4 gegenüber dem Riegelschlitten 5. Der Riegel 4, 5 nimmt wieder die in Fig. 1 gezeigte gestreckte Stellung ein.

Fig. 3 zeigt am Beispiel der Falle 2, 3 den Aufbau einer bevorzugten Form der Rasteinrichtung. Es handelt sich um ein Schnittbild entlang der Blattfeder 16.

Die Blattfeder 16 ist innerhalb eines Schlitzes 23 des Fallenstücks 2 an ihrem einen Ende mittels zweier Schrauben 18 an dem Fallenstück befestigt. An ihrem anderen Ende taucht sie in entspanntem Zustand in eine Kerbe 19 des Fallenschlittens 3 ein. In diesem Zustand sind das Fallenstück 2 und der Fallenschlit­ ten 3 gegeneinander arretiert. Eine Relativbewegung senkrecht zur Zeichenebene ist ausgeschlossen. Diese Stellung ent­ spricht Fig. 1.

Die Blattfeder 16 ist mit dem Anker 21 eines Elektro­ magneten gekoppelt. Fließt ein Strom durch die Spule 20 des Elektromagneten, so löst sich die Blattfeder 16 aus der Kerbe 19 und wird in Richtung des Pfeils 22 gespannt. Dies ist die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Ein Stromimpuls geringer Energie ist ausreichend, die Blattfeder 16 kurz aus der Kerbe 19 herauszuheben und die Falle unter Wirkung der Zugfeder 10 in ihre kontrahierte, verkürzte Stellung schnappen zu lassen.

Die Rasteinrichtung des Riegels 4, 5 ist ebenso aufge­ baut wie die der Falle 2, 3, wobei anstelle der Blattfeder 16 die Blattfeder 17 tritt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel, bei dem die Rast­ einrichtungen mittels Elektromagneten 20, 21 gelöst werden, eignet sich zum Einsatz in Verbindung mit elektronischen Fernsteuerungen oder annäherungssensitiven Systemen. Bei einer drahtlosen Fernsteuerung ist auf der Schloßseite ein Empfänger notwendig. Bei einem annäherungssensitiven System beinhaltet die schloßseitige Elektronik einen Sender und einen Empfänger, die mit einem Transponder, den eine autori­ sierte Person mit sich führt, einen Datenaustausch durchfüh­ ren und bei Annäherung der autorisierten Person das Öffnen des Schlosses auslösen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ermöglicht, in beiden Fällen die schloßseitige Elektronik in das Gehäuse 1 des Schlosses zu integrieren und mit ver­ gleichsweise kleinen Batterien jahrelang zu betreiben. Zu dieser langen Batterielebensdauer trägt die geringe Energie, die zum Betätigen der Elektromagnete 20, 21 beim Lösen der Rasteinrichtungen und Entriegeln des Schlosses notwendig ist, wesentlich bei.

Die zum Entriegeln des Schlosses nach Fig. 2 erforderli­ che Energie ist umso geringer je geringer die Masse und die Federkonstante der Blattfedern 16, 17 zusammen mit dem Anker 21 sind. Sie wird jedoch im Gegensatz zum konventionellen Schloß nicht von den Massen der Falle 2, 3 und des Riegels 4, 5 bestimmt. Daher lassen sich Falle und Riegel mit ausrei­ chender Festigkeit herstellen, um hohe Sicherheitsanforderun­ gen zu erfüllen. Die Blattfedern 16 und 17 sowie die Anker 21 der Elektromagnete können demgegenüber erheblich viel kleiner und leichter ausgelegt sein, da sie durch das Gehäuse 1 des Schlosses vor Gewaltanwendung geschützt sind. Aufgrund ihrer geringen Massenträgheit sind die Blattfedern 16, 17 und die Anker 21 auch bei kleiner Federkonstante der Blattfedern vor Manipulation durch Rütteln geschützt. Die Blattfedern 16, 17 arretieren das Fallenstück 2 sicher gegenüber dem Fallenschlitten 3 bzw. das Riegelstück 4 sicher gegenüber dem Riegelschlitten 5, da sie quer zur Längsrichtung der Falle 2, 3 bzw. des Riegels 4, 5 und in Schlitzen 23, 24 geführt sind und gegenüber einer Verformung in dieser Richtung eine große Steifigkeit aufwei­ sen.

Vorteilhafterweise kann das Schloß der Erfindung auch mit einem Betätigungshebel versehen sein, der mit einer ähn­ lich wie das Fallenstück 2 abgeschrägten Nase zwischen dem Fallenstück 2 und dem Riegelstück 4 aus dem Gehäuse 1 des Schlosses herausragt. Beim Zuschlagen der Tür wird der Hebel zurückgeschoben und nimmt dabei den Fallenschlitten 3 mit zurück. Dadurch wird die Falle 2, 3 ähnlich wie durch Betätigen der Klinke in ihre gestreckte Stellung gebracht. Danach, am Ende des Zurückschiebens, kippt der Hebel in eine Nichtgebrauchs­ lage, in der er die Bewegung der Falle nicht behindert.

Claims (7)

1. Schloß, aufweisend:
eine Riegelanordnung (2, 3; 4, 5) mit einem Riegelelement (2, 4), das zwischen einer Sperrstellung, in der das Schloß sperrt und einer Freigabestellung bewegbar ist,
eine Vorspanneinrichtung (10, 11), die in einem vorge­ spannten Zustand auf das Riegelelement in dessen Sperrstel­ lung eine in Richtung der Freigabestellung wirkende Vorspann­ kraft ausübt,
eine Rasteinrichtung (16, 17), um das Riegelelement in dessen Sperrstellung zu arretieren, und
eine elektrische Betätigungseinrichtung (20, 21), um die Rasteinrichtung zu lösen und das Riegelelement aufgrund der Vorspannkraft in die Freigabestellung zu bewegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Riegelanordnung ferner einen Schlitten (3, 5) beinhaltet, und
die Rasteinrichtung so angeordnet ist, daß das genannte Riegelelement entweder gekoppelt zusammen mit dem Schlitten oder frei, unabhängig von dem Schlitten bewegbar ist.

2. Schloß nach Anspruch 1, wobei die Vorspanneinrichtung (10, 11) manuell, vorzugsweise mittels eines Drückers oder eines Schlüssels betätigbar ist, um in den vorgespannten Zustand gebracht zu werden.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (3, 5) und das genannte Riegelelement (2, 4) gegeneinander längsverschiebbar sind, so daß die Riegelanordnung je nach relativer Position von Schlitten und Riegelelement eine verkürzte und eine gestreckte Stellung aufweist,
daß die Vorspanneinrichtung eine Feder (10, 11) bein­ haltet, die die Riegelanordnung in ihre verkürzte Stellung treibt, und
daß die Rasteinrichtung ein Federelement (16, 17) beinhaltet, das an einem der beiden Teile Schlitten und Rie­ gelelement befestigt ist und beim genannten Arretieren des Riegelelements, wenn sich die Riegelanordnung in ihrer gestreckten Stellung befindet, in eine Kerbe (19) in dem anderen der bei­ den Teile Schlitten und Riegelelement eintaucht.

4. Schloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungseinrichtung eine elektromagnetische Einrichtung (20, 21) zum Lösen des Federelements (16, 17) gegen seine Federkraft aus der Kerbe (19) aufweist.

5. Schloß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Riegelelement (4) einen Angriff (7) zum Bewegen des Riegelelements mittels eines Drückers oder Schlüssels beinhaltet und
daß der Schlitten (5) eine Fläche (13) aufweist, die bei Bewegung des Riegelelements in die genannte Sperrstellung gegen einen mit einem Gehäuse (1) des Schlosses verbundenen Anschlag (15) läuft, wobei die Riegelanordnung (4, 5) in ihre gestreckte Stellung und die Vorspanneinrichtung in ihren vor­ gespannten Zustand gebracht werden.

6. Schloß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (3) einen Angriff (6) zur Bewegung durch einen Drücker oder einen Schlüssel beinhaltet und
daß das Riegelelement (2) eine Fläche (12) aufweist, die bei Bewegung des Schlittens (3) in eine Freigabestellung, in der das Riegelelement (2) das Schloß nicht sperrt, gegen einen gehäusefesten Anschlag (14) läuft, wobei die Riegelanordnung (2, 3) in ihre gestreckte Stellung und die Vorspanneinrichtung (10) in den vorgespannten Zustand gebracht werden.

7. Schloß nach Anspruch 6, wobei das Riegelelement als Falle (2) ausgebildet ist, deren in Richtung der Sperrstel­ lung weisende Stirnseite abgeschrägt ist.