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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf einen Kupplungs- oder Einrückmechanismus
für Schlösser gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 gerichtet, und insbesondere auf einen Kupplungsmechanismus,
der bezüglich
der Innen- und Außenseiten
eines in einer Tür
installierten Schlosses eine innenliegende Betätigungswelle und eine außenliegende
Betätigungswelle,
einen stationären
Körper,
einen Satz von radialen Zuhaltungsstiften und radialen Zuhaltungs-Gegenstiften
und ein radiales Betätigungselement
für den
Zuhaltungsstift und den Zuhaltungs-Gegenstift aufweist.
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Stand der Technik
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Ein
Kupplungsmechanismus der vorstehenden Art ist aus der
EP 02025105 A1 auf den
Namen des gleichen Anmelders bekannt. Der Inhalt dieser
EP 02025105 A1 wird
durch diese Bezugnahme hier in vollem Umfang mit aufgenommen.
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Dieser
bekannte Kupplungsmechanismus für
ein Schloss umfasst zur Betätigung
des Schlosses eine innenliegende Betätigungswelle (auf der Innenseite
der Tür,
in die das Schloss eingebaut ist), eine außenliegende Betätigungswelle
(auf der Außenseite
der Tür,
in die das Schloss eingebaut ist) und einen stationären Körper, der
eine koaxiale Baugruppe bildet, wobei die außenliegende Betätigungswelle
mit drehbarer Passung in einen Hohlraum der innenliegenden Betätigungswelle
eindringt, während sowohl
die innenliegenden als auch außenliegende Welle
mit einer Drehpassung in dem stationären Körper eingebaut sind. Ein Satz
von radialen Zuhaltungsstiften und radialen Zuhaltungs-Gegenstiften
ist mit Gleitsitz zwischen einem Betätigungselement, das in Kontakt
mit dem radialen Zuhaltungsstift steht, und einer radialen Feder
eingebaut, die sich zwischen dem radialen Zuhaltungs-Gegenstift und dem Boden
eines sich im Wesentlichen radial erstreckenden Sitzes oder einer
Ausnehmung in der außenliegenden
Betätigungswelle
erstreckt. Der radiale Zuhaltungsstift und der radiale Zuhaltungs-Gegenstift sind
in Kombination in einer derartigen Weise bemessen, dass der eine
oder der andere ausschließlich
in der Lage ist, den Umfang des Außendurchmessers der außenliegenden Betätigungswelle
und den Umfang des Innendurchmessers der innenliegenden Betätigungswelle
zu überspannen.
Das radiale Betätigungselement
besteht aus einer gekrümmten
Platte und zumindest einer Spindel, wobei die gekrümmte Platte
in einer kreisringförmigen
Ausnehmung liegt, die zwischen der innenliegenden Betätigungswelle und
dem stationären
Körper
ausgebildet ist, wobei sich diese gekrümmte Platte in einem Umfangsbogen über den
Winkelsektor erstreckt, der dem Dreh-Arbeitshub der innenliegenden
Betätigungswelle
in jeder Richtung ausgehend von einer in der Mitte liegenden Ruhestellung
oder unbetätigten
Stellung entspricht. Die Spindel des radialen Betätigungselementes
ist mit Gleitsitz in dem stationären
Körper
eingebaut, und wenn lediglich eine einzige Spindel vorhanden ist,
so befindet sich die Spindel an der Mitte der gekrümmten Platte
und ist mit dem radialen Zuhaltungsstift und dem radialen Zuhaltungs-Gegenstift in
der genannten Ruhestellung ausgerichtet. Das Anheben des Betätigungselementes
(ausgekuppelter Zustand der Kupplung oder verriegelte Tür) wird durch
die Druckkraft erzeugt, die durch den am weitesten vorspringenden
Teil eines rotierenden exzentrischen Hebels erzeugt wird, wenn er
bei seiner Drehung auf das untere Ende der Spindel dieses Betätigungselementes
auftrifft; das Absenken des Betätigungselementes
erfolgt jedoch ausschließlich
auf Grund der Schwerkraft, und die Unterstützung der radialen Gegenfeder
des Satzes aus Zuhaltungsstift/Zuhaltungs-Gegenstift, deren spezieller
Zweck darin besteht, diesen Kombinationssatz einzustellen, und weil
sie für
diesen Zweck geeignet ausgebildet ist, ist die zusätzliche
Kraft, die sie liefern kann, nicht groß. Die abgesenkte Position
des Betätigungselementes
(eingekuppelter Zustand der Kupplung oder Tür entriegelt) wird ermöglicht,
weil der rotierende exzentrische Hebel nunmehr seinen weniger vorspringenden
Teil am Ende der Spindel des Betätigungselementes
darbietet. Daher kann bei diesem bekannten Kupplungsmechanismus
die unter Schwerkraft erfolgende Absenkung des Betätigungselementes beeinflusst
werden, wenn Einstelltoleranzen, raue Oberflächen, Unregelmäßigkeiten
der Form und/oder Abmessungen in ungünstiger Weise kombiniert werden
und verhindern, dass das Betätigungselement herabsinkt
und das Einkuppeln hervorruft, so dass die Tür verriegelt bleibt, wenn es
erwünscht
ist, sie zu öffnen,
und dieses Merkmal muss in einem Präzisions-Schlosssystem verbessert
werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das
Ziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Kupplungsmechanismus
der vorstehend genannten Art, der sicherstellt, dass das Betätigungselement
neben seinem Anheben auch immer dann absinkt, wenn dies erforderlich
ist. Im Hinblick auf die Tatsache, dass dieser Kupplungsmechanismus
für Schlosssysteme
bestimmt ist, und dass eine typische vorgeschlagene Anwendung für elektromechanische
Schlösser
ist, bei denen eine elektrische Ansteuerung für das Öffnen und Schließen erforderlich
ist, sollte die gesuchte Lösung
einer einfachen Einrichtung mit geringem Energieverbrauch entsprechen.
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Die
Merkmale des Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung
sind im Anspruch 1 definiert.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen des Schlosses sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
eine Lösung
vor, bei der die Spindel des radialen Betätigungselementes eine Gelenkverbindung
mit der Spitze eines ersten elastischen Arms hat, der in Radialrichtung
an seinem anderen Ende in einer Schwenkwelle befestigt ist, die
für eine
Drehung befestigt ist, wobei ein Ende eines zweiten elastischen
Arms in Radialrichtung in der Schwenkwelle unter einem Winkel von
ungefähr
90° zu dem
elastischen Arm in Umfangsrichtung der Schwenkwelle festgelegt ist. Das
andere Ende des zweiten elastischen Arms kämmt mit einem Spiralgewinde
einer Schneckenschraube, die die Ausgangswelle eines Elektromotors
bildet, der sich in beiden Drehrichtungen dreht und in Querrichtung
zur Achse der frei drehbaren Schwenkwelle ausgerichtet ist.
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Diese
Lösung
ergibt die Zuverlässigkeit,
die bisher gefehlt hat, weil sie in ausreichender Weise das Anheben
und Absenken des radialen Betätigungselementes
durch aktive Schubeinrichtungen hervorruft, weil diese Schubeinrichtungen
direkt auf die Spindel dieses radialen Betätigungselementes einwirken
und sie sehr leicht sind und nur einen geringen Energieverbrauch
erfordern.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die von ihrer Betriebs-Gelenkverbindung
mit der Spindel freie Spitze des ersten elastischen Arms, die effektive
Länge der ersten
und zweiten elastischen Arme, die Beziehung zwischen diesen Längen und
der Amplitude der Betriebsdrehung des elektrischen Motors in jeder
Richtung derart, dass an dieser Spitze ein Drehhub hervorgerufen
wird, dessen Komponente in der vertikalen Richtung der Bewegung
der Spindel in einem geeigneten Ausmaß größer ist, als der Anhebe-/Absenk-Betriebshub
dieser Spindel. Dies ermöglicht Folgendes:
an den Enden der Anhebe- und Absenk-Hubbewegungen wird, wenn der erste elastische
Arm nicht so weit gehen kann, wie er in einem freien Zustand gehen
könnte
(ohne Gelenkverbindung mit der Spindel) er elastisch verformt wird
und ein gewisses Ausmaß an
elastischer Energie aufbaut, wodurch sichergestellt wird, dass die
Endpunkte der Hubbewegung erreicht werden und die Funktionsweise
daher korrekt ist. Weiterhin führt
diese Anordnung zur Schaffung eines „elastischen Speichers", der, wenn die Öffnungs-
oder Schließbetätigung eingeleitet
wird und die Schneckenschraube sich in der richtigen Richtung dreht
und ein vorübergehendes
Hindernis auftritt, die Betriebsweise ausgeführt wird, wenn diese Behinderung
verschwindet, indem die durch die elastische Verformung des ersten
elastischen Arms aufgebaute Energie freigesetzt wird.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung hat der zweite elastische Arm für sein Kämmen mit der endlosen Schneckenschraube
ein unter 90° abgebogenes
Ende, das mit einer geeigneten Längsabweichung
gegenüber
der Achse der frei drehbaren Schwenkwelle angeordnet ist und tangential
an dem Kern dieser endlosen Schneckenschraube angebracht ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht die Gelenkverbindung zwischen der Spindel
des radialen Betätigungselementes
und der freien Spitze des ersten elastischen Arms darin, dass die
Spindel eine bestimmte Ausnehmung aufweist, in die sich die Spitze
des ersten elastischen Arms erstreckt.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Um
die Eigenart der vorliegenden Erfindung besser zu verstehen, stellen
die beigefügten
Zeichnungen bestimmte bevorzugten Ausführungsformen dar, die lediglich
einen erläuternden
und nicht beschränkenden
Zweck haben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Teilbaugruppe, die aus dem
ersten elastischen Arm (13), dem zweiten elastischen Arm
(15) und der der Schwenkwelle (14) gebildet ist,
bei Betrachtung von der gleichen Seite aus zeigt, wie sie in den
orthogonalen Projektionsansichten entsprechend den 5 bis 8 erscheint.
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2 ist
eine orthogonale Projektionsansicht, die die Baugruppe nach 1 bei
Betrachtung von dem Ende aus zeigt, wie es in den 5 bis 8 zu
erkennen ist.
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3 ist
eine Unteransicht, die der 2 entspricht.
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4 ist
eine rechte Seitenansicht entsprechend der 3.
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5 zeigt
die Teilbaugruppe nach den 1–4 bei
Betrachtung in der gleichen Weise wie in 2 und bei
betriebsmäßiger Anwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung und bei Anwendung auf einen Kupplungsmechanismus gemäß der Ausführungsform,
die in 2 des EP-Patentes 02025105 A1 gezeigt ist, was
dem ausgekuppelten Zustand oder der verriegelten Tür oder dem
angehobenen radialen Betätigungselement
(6) entspricht, all dies ohne eine Drehung der außenliegenden
Betätigungswelle
(2).
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6 ist ähnlich der 5,
bezieht sich jedoch auf den eingekuppelten Zustand oder die entriegelte
Tür oder
das abgesenkte radiale Betätigungselement
(6), wobei die außenliegende
Betätigungswelle
(2) nicht gedreht wurde.
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Die 7 und 8 sind
jeweils ähnlich
den 5 und 6, zeigen jedoch die außenliegende Betätigungswelle
(2) bei einer Drehung, wobei im Fall der 8 gezeigt
ist, dass die innenliegende Betätigungswelle
(1) bei dieser Drehung mit angetrieben wird.
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9 ist
eine vergrößerte Einzelheit
bezüglich
der Spindel (6b) des radialen Betätigungselementes (6).
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10 ist
eine Vergrößerung des
Querschnittes X-X, nach 9.
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Diese
Figuren zeigen die nachfolgenden Bezugsziffern, die sich in der
vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen finden und die die
gleichen sind, wie sie für
den gleichen Zweck in der
EP 02025105
A1 aufgeführt
sind:
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- 1
- Innenliegende
Betätigungswelle
- 2
- Außenliegende
Betätigungswelle
- 2a
- Ausnehmung
der außenliegenden
Betätigungswelle
(2)
- 3
- Stator-Körper
- 4
- Radialer
Zuhaltungsstift
- 5
- Radialer
Zuhaltungs-Gegenstift
- 6
- Radiales
Betätigungselement
- 6a
- Gekrümmte Platte
des radialen Betätigungselementes
(6)
- 6b
- Spindel
des radialen Betätigungselementes (6)
- 7
- Radiale
Feder
- 8
- Ringförmige Ausnehmung
- 9
- Verschiebbares
Betätigungselement
- 9b
- Abgerundeter
Kopf des Betätigungselementes (9)
- 11
- Druckfeder
- 12
- Seitenplatte
- 13
- Erster
elastischer Arm
- 14
- Frei
drehbare Schwenkwelle
- 15
- Zweiter
elastischer Arm
- 16
- Endlose
Schneckenschraube
- 17
- Elektromotor
- 18
- Abgebogenes
Ende des zweiten elastischen Arms (15)
- 19
- Ausnehmungen
in der Spindel (16b).
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Bezüglich der
oben erwähnten
Zeichnungen und Bezugsziffern erläutern die beigefügten Figuren eine
bevorzugte Ausführungsform
des Kupplungsmechanismus, der aus der
EP 02025105 A1 bekannt ist.
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Die
EP 02025105 A1 ist
auf einen Kupplungsmechanismus für
Schlösser
gerichtet, die hinsichtlich der innenliegenden und außenliegenden Seiten
eines in einer Tür
installierten Schlosses zur Betätigung
des Schlosses eine innenliegende Betätigungswelle (
1),
eine außenliegende
Betätigungswelle
(
2) und einen stationären
Körper
(
3) enthält.
Einen Satz aus einem radialen Zuhaltungsstift (
4) und einem
radialen Zuhaltungs-Gegenstift (
5) erstreckt sich durch
eine Bohrung in der hohlen innenliegenden Welle (
1) und
in eine Ausnehmung (
2a) der außenliegenden Welle (
2)
zum Kuppeln der innenliegenden und außenliegenden Betätigungswellen
(
1,
2) miteinander, wenn der genannte Satz in
richtiger Weise ausgerichtet ist, wie dies weiter unten angegeben wird.
Ein radiales Betätigungselement
(
6) für
den Satz ist mit einer Spindel (
6b) versehen, all dies
mit den Merkmalen, wie sie in der
EP 02025105 A1 gezeigt sind, und wie dies
erneut in den vorliegenden
5–
8 erläutert ist.
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Die
innenliegende Betätigungswelle
(1) (auf der Innenseite der (nicht gezeigten) Tür, in die
das Schloss eingebaut ist), die außenliegende Betätigungswelle
(2) (auf der Außenseite
der (nicht gezeigten) Tür,
in die das Schloss eingebaut ist) und der stationäre Körper (3)
bilden eine koaxiale Baugruppe, bei der die außenliegende Betätigungswelle
(2) mit Drehpassung in einen Hohlraum in der innenliegenden
Betätigungswelle
(1) eingesetzt ist, während sowohl
die innenliegende als auch die außenliegende Welle mit einem
Drehsitz in dem stationären
Körper
(3) eingebaut sind. Der Satz aus einem radialen Zuhaltungsstift
(4) und einem radialen Zuhaltungs-Gegenstift (5) ist mit einem
Gleitsitz zwischen einem radialen Betätigungselement (6),
das in Kontakt mit dem radialen Zuhaltungsstift (4) steht,
und einer radialen Feder (7) eingebaut, die zwischen dem radialen
Zuhaltungs-Gegenstift (5) und dem Boden eines sich im Wesentlichen
radial erstreckenden Sitzes oder einer Ausnehmung (2a)
der außenliegenden
Betätigungswelle
(2) eingebaut ist. Der radiale Zuhaltungsstift (4)
und der radiale Zuhaltungs-Gegenstift (5) sind in Kombination
miteinander derart bemessen, dass der eine oder der andere ausschließlich in
der Lage ist, den Umfang des Außendurchmessers
der außenliegenden
Betätigungswelle (2)
und den Umfang des Innendurchmessers der innenliegenden Betätigungswelle
(1) zu überspannen. Das
radiale Betätigungselement
(6) besteht aus einer gekrümmten Platte (6a)
und zumindest einer Spindel (6b), wobei die gekrümmte Platte
(6a) in einer ringförmigen
Ausnehmung (8) angeordnet ist, die zwischen der innenliegenden
Betätigungswelle
(1) und dem stationären
Körper
(3) angeordnet ist, wobei sich diese gekrümmte Platte
(6a) in einem Umfangsbogen über den Winkelsektor erstreckt,
der dem Dreh-Arbeitshub
der innen liegenden Betätigungswelle
(1) in jeder Richtung ausgehend von einer in der Mitte
liegenden Ruheposition oder unbetätigten Position entspricht.
Die Spindel (6b) des radialen Betätigungselementes (6)
ist mit Gleitsitz in dem stationären
Körper
(3) angeordnet, und wenn lediglich eine einzige Spindel
(6b) vorhanden ist, so befindet sich die Spindel (6b)
an dem Mittelpunkt der gekrümmten
Platte (6a), und sie ist mit dem radialen Zuhaltungsstift
(4) und dem radialen Zuhaltungs-Gegenstift (5)
in der Ruhestellung ausgerichtet.
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Wie
dies in 5 gezeigt ist, weist gemäß der vorliegenden
Erfindung die Spindel (6b) des radialen Betätigungselementes
(6) eine Gelenkverbindung mit der Spitze eines ersten elastischen
Arms (13) auf, der an seinem anderen Ende in Radialrichtung
in einer Schwenkwelle (14) festgelegt ist, die frei drehbar
befestigt ist, wobei ein Ende eines zweiten elastischen Arms (15)
radial an dieser Schwenkwelle (14) mit einem 90°-Drehwinkel
gegenüber
dem ersten Arm (13) angeordnet ist, während das andere Ende des zweiten
Arms mit einem Spiralgewinde einer endlosen Schneckenschraube (16)
kämmt,
die die Ausgangswelle eines Elektromotors (17) bildet, der
sich in beiden Drehrichtungen dreht und quer zu der frei drehbaren
Schwenkwelle (14) angeordnet ist.
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Die
Betriebsweise dieser Anordnung ist gut durch einen Vergleich der 5 und 6 erkennbar:
wenn sich die Schneckenschraube (16) in einer Richtung
dreht (5) führt
das Kämmen
mit dem zweiten elastischen Arm (15) dazu, dass sich der letztere
nach links bewegt, was bewirkt, dass die Schwenkwelle (14)
gedreht wird, was andererseits einen Drehantrieb des ersten elastischen
Arms (13) in der gleichen Richtung hervorruft, wobei dessen Spitze
bewirkt, dass die Spindel (6b) ihre angehobene Position
einnimmt und der ausgekuppelte Zustand des Kupplungsmechanismus
hervorgerufen wird; wenn sich jedoch die Schneckenschraube (16)
in der entgegengesetzten Richtung dreht (6), so bewirkt
die Spitze des ersten elastischen Arms (13), dass die Spindel
ihre abgesenkte Position einnimmt, wodurch die Kupplung eingekuppelt
wird und die innen liegenden und außen liegenden Betätigungswellen
(1, 2) miteinander gekuppelt werden.
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Es
ist weiterhin aus den 5 und 6 zu erkennen,
dass in den zwei genannten Betriebsstellungen der erste elastische
Arm (13) in dem Sinne gebogen wird, dass er versucht, sich über das
Ende der durchlaufenen Strecke zu bewegen, das heißt, diese
Betriebs-Endstellungen werden mit einem gewissen elastischen Druck
in der gleichen Richtung der Bewegung ausgebildet, die durchgeführt wird, um
sie zu erreichen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass im Hinblick
darauf, dass die Spitze des ersten elastischen Arms (13)
eine freie Gelenkverbindung mit der Spindel (6b) hat, die
effektiven Längen der
ersten (13) und zweiten (15) elastischen Arme, die
Beziehung zwischen diesen Längen
und die Amplitude der Drehbewegung des elektrischen Motors (17)
in jeder Richtung derart sind, dass an dieser Spitze ein Drehhub
hervorgerufen wird, dessen Komponente in der vertikalen Richtung
der Bewegung der Spindel (6b) um einen geeigneten Betrag
größer als der
Anhebe-/Absenk-Betriebshub
dieser Spindel (6b) ist.
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Dieses
Merkmal der Erfindung ergibt für
die Anordnung einen „elastischen
Speicher", der weiterhin
nützlich
ist, weil beim Einleiten einer Betätigung und dann, wenn das radiale
Betätigungselement
(6) auf irgendeinen Widerstand trifft, der sein unmittelbares
Betriebsverhalten verhindert, der erste elastische Arm (13)
eine ausreichende elastische Energie aufbaut, um dieses Betriebsverhalten
auszuführen, wenn
das Hindernis verschwindet.
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Die 1–4 zeigen
klar den Aufbau der Teilbaugruppe, die durch die Schwenkwelle (14)
und die daran befestigten ersten (13) und zweiten (15) elastischen
Arme gebildet ist. In dieser Hinsicht ist auf eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung hinzuweisen, die darin besteht, dass für sein Kämmen mit
der endlosen Schneckenschraube (16) der zweite elastische
Arm (15) ein Ende (18) aufweist, das unter 90° abgebogen
und mit einer geeigneten Längsabweichung
gegenüber
der frei drehbaren Schwenkwelle (14) angeordnet ist, wobei
es tangential zu dem Kern der endlosen Schneckenschraube (16)
angeordnet ist.
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Die 2–4 zeigen
das abgebogene Ende (18), ohne dass es durch die endlose
Schneckenschraube (16) in den 5 und 6 behindert ist.
Im Einzelnen zeigt 3 die Längsabweichung oder Winkelversetzung
des abgebogenen Endes (18) bezüglich der Schwenkwelle (14).
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Andererseits
zeigen die 9 und 10 die
bevorzugte Ausführungsform
hinsichtlich der Gelenkverbindung zwischen der Spindel (6b)
und der Spitze des ersten elastischen Arms (13); die darin
besteht, dass die Spindel (6b) eine gewisse Ausnehmung
(19) aufweist, in die sich die Spitze des ersten elastischen
Arms (13) erstreckt.