DE69201486T2 - Elektromagnetische schliessvorrichtung. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung betrifft im wesentlichen elektromagnetische Schlösser, und insbesondere elektromagnetische Schlösser zum Direktanziehen, die beispielsweise zum Verschließen einer Tür gegen einen Türrahmen eingesetzt werden.
• In großen Gebäuden wird es oft gewünscht, gewisse Türen in verschlossene m Zustand zu halten und deren Verschließen und Aufschließen aus Sicherheitsgründen von einem entfernt liegenden zentralisierten Punkt aus zu steuern. In manchen Fällen erfordern Gesundheits- und Sicherheitsüberlegungen, daß gewisse Türen entriegelt werden, um in Notfällen Ein- und Ausgang zu ermöglichen. Für solche Anwendungen sind elektromagnetische Türschlösser besonders gut geeignet. Da sie im wesentlichen keine beweglichen Teile benötigen, geben sie keinen Grund zum Klemmen oder anderen mechanischen Fehlfunktionen, die deren gezieltes Entriegeln verhindern würden. Schließen und Entriegeln wird einfach durch Verwendung eines elektrischen Schalters erreicht, der in großer Entfernung von der Tür angeordnet sein kann und der manuell oder automatisch bedient werden kann in Reaktion auf ein Rückmeldesignal eines Feueralarms, einer Einbruchsicherung oder anderen Notsicherungssystemen bedient werden.
• Ein elektromagnetisches Türschloß zum Direktanziehen besteht im allgemeinen aus einem Elektromagnet, der in einem Gehäuse angeordnet ist, welches in der Regel an einem Türrahmen oder einer anderen stationären Einrichtung befestigt ist. Eine Armatur aus magnetisierbarem Material ist an der Tür oder einer beweglichen Konstruktion befestigt und dient als Mechanismus, durch den der Elektromagnet die Tür greifen kann.
• Eine gut bekannte Methode zum Herstellen der Gehäuseanordnung eines elektromagnetischen Schlosses ist es, ein längliches rechteckiges Blechgefäß zu bilden, das eine längliche offene Fläche hat. Die Teile, die verwendet werden, um das Blechgefäß zu bilden, werden verschweißt oder in anderer Weise an allen Ecken aneinander befestigt. Der magnetische Ankerblechstapel und die Spulenanordnung, die Steuerschaltung und die erforderlichen Buchsen sind innerhalb des Blechgefäßes angeordnet, und die Verbindungen werden wie erforderlich angeschlossen. Eine Vergießverbindung, z. B. Epoxid oder ein anderes in Wärme aushärtendes Kunstharz, wird in das Blechgefäß gegossen und ummantelt die zuvor dort eingebrachten Komponenten. Dies macht alle Teile untereinander unbeweglich und "verklebt" die Teile im wesentlichen innerhalb des Blechgefäßes. Nach dem Fertigstellen und dem Testen ist die Gehäuseanordnung fertig zum Einsatz. Eine andere Methode zur Herstellung dieser Anordnung ist, ein rechteckiges Parallelepiped aus in Wärme aushärtendem Harz oder einem anderen zweckmäßigem Isoliermaterial vorzuformen, das den magnetischen Ankerblechstapel und die magnetisierenden Spulendrähte enthält, diese in einen länglichen rechteckigen Kanister in Form eines Parallelepipeds einzusetzen, der eine offene Längsfläche hat, und es innerhalb des Kanisters mittels Befestigungsschrauben, die durch die Kanisterwände eingesetzt werden, zu befestigen. In diesem Fall ist der Kanister selbst durch Befestigungsschrauben zusammengehalten und länger als die elektromagnetische Anordnung, wodurch innerhalb des Kanisters Raum für eine Steuerschaltung geschaffen wird, über der ein Schutzdeckel befestigt ist.
• Beide dieser Methoden stellen funktional gleiche Elektromagnetgehäuseanordnungen her. Im ersten Fall jedoch erfordert die einheitliche Konstruktion, die durch Vergießen der Ankerblechstapel, der magnetisierenden Drahtspulen und der Steuerschaltung innerhalb des Kanisters hergestellt wurde schon im Fall eines sogar sehr kleinen Fehlers ein Auskratzen der gesamten Einheit. Im zweiten Fall vergrößert die schraubenbefestigte Anordnung des Kanisters und die Befestigung der elektromagnetischen Unterbaugruppe innerhalb des Kanisters durch eingeschraubte Befestigungsmittel ernsthaft das Risiko ein Fehlfunktion der Anordnung im Betrieb. Ein sehr geringes Lösen der geschraubten Befestigungsmittel beim Transport, Umgang bei der Installation und im Service führen zu schlecht ausgeglichenen Beanspruchungen und vergrößern die Wahrscheinlichkeit von Betriebsfehlern der elektromagnetischen Gehäuseanordnung. Somit erfordert in beiden Fällen der Zusammenbau des Kanisters mit glatten inneren Oberflächen Zuverlässigkeit des Klebeeffekts der Vergießverbindung oder die andauernde gleichmäßige Befestigungsmittelspannung für die mechanische Fehlerlosigkeit der elektromagnetischen Gehäuseanordnung im Betrieb.
• Die Armatur, eine längliche Platte magnetisierbaren Materials, ist an eines der Rahmenglieder, das abgeschlossen werden soll, befestigt und wirkt mit der elektromagnetischen Gehäuseanordnung zusammen, um die Schließfunktion zu ermöglichen. Sie ist im allgemeinen an ihrem Rahmenbauteil mit einem einzelnen Befestigungsmittel, das in ihrer Mitte angeordnet ist, befestigt. Wenn gegen das verriegelte Paar Kraft ausgeübt wird, erfährt die Armaturplatte aufgrund der Konzentration der Kraft an dem einzelnen zentralen Einwirkungspunkt eine Biegespannung. Ein Verbiegen der Platte in Reaktion auf diese Kraft verursacht am Konzentrationspunkt einen geringen Spalt zwischen dem Magnet und der Platte, was die magnetische Haltekraft drastisch reduziert, und was zu einer Minderung der Sehloßfunktion führt.
• Das Obengesagte legt die Nachteile offen, die bei bekannten Vorrichtungen und Methoden vorliegen. Somit ist es klar, daß es von Vorteil wäre, eine Alternative zu schaffen, um einen oder mehrere der zuvor genannten Nachteile zu überwinden. Dementsprechend wird eine zweckmäßige Alternative geschaffen, die Merkmale enthält, die im folgenden genauer beschrieben werden.
Zusammenfassung der Erfindung
• Bei der vorliegenden Erfindung wird dies entsprechend Anspruch 1 durch Schaffen einer elektromagnetischen Verriegelungsanordnung mit einem Gehäuse erreicht, das aus einem länglichen kanalförmigen Element gemacht ist, das eine oder mehrere langgestreckte Vorsprünge und/oder Ausnehmungen hat; mit einem Elektromagnet, der in dem Gehäuse enthalten ist und langgestreckte Ausnehmungen und/oder Vorsprünge hat, die mit denen des Gehäuses ineinander greifen, um außer einer Längsbewegung jegliche Bewegung des Elektromagneten verhindern; mit einer Vorrichtung zum Befestigen des Gehäuses an einem ersten Bauelement, mit einer Armatur zum Zusammenwirken mit dem Elektromagnet, um einen Kontakt mit dem ersten Bauelement zu sichern, und mit einem Mechanismus zum wahlweisen Magnetisieren und Entmagnetisieren des Elektromagneten, um dadurch die Armatur in Bezug auf den Elektromagneten festzuhalten und frei zu geben.
• Das zuvor Gesagte wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung durchsichtiger, wenn sie in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungsfiguren betrachtet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine auseinandergezogene isometrisehe Teildarstellung einer Ausführungsform der elektromagnetisehen Gehäuseanordnung der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 ist eine Längsteilschnittansicht von der Seite, die eine Konfiguration der Elektromagnetanordnung zeigt.
• Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Elektromagnetgehäuseanordnung, die eine mögliche Zwischenverriegelungsanlage zeigt.
• Fig. 4 ist ein Längsquerschnitt einer Armatur aus dem Stand der Technik.
• Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Armatur der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
• Die Merkmale der vorliegenden Erfindung können unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 verstanden werden. Eine Elektromagnetanordnung 100 ist aus einem kanalförmigen Gehäuseelement 10, einer Endkappe 10, einer Endkappe 50, einem Magnet 20 und einem Deckel 30 gebildet.
• Ein kanalförmiges Gehäuseelement 10 ist mit Befestigungsschraubenlöchern 14, zwei Zugangslöchern 16 für eine elektrische Verbindung und länglichen Sehwalbenschwanzausnehmungen 12 versehen. Die Schwalbenschwänze 12 sind hier in zurückgesetzter Konfiguration gezeigt, können jedoch auch in vorspringender Konfiguration gezeigt werden. Eine Endkappe 40 hat eine mit Gewinde versehene Bohrung 43, in die durch ein Löch 33 des Deckels 30 eine Befestigungsschraube eingesetzt wird, um den Deckel auf der Endkappe 40 zu befestigen. Die Endkappen 40 und 50 haben beide durchgebohrte Befestigungslöcher 44 und 54 und Schwalbenschwänze 42 und 52. Wenn sie im Gehäuseelement 10 montiert sind, liegen diese Montagelöcher mit den Montagesehraubenlöchern 14 in Flucht. Es ist ein Magnet 20 zu sehen, der aus einem Ankerblechstapel 25 hergestellt ist, der in einer zweckmäßigen isolierenden Vergußverbindung oder einem in Wärme aushärtenden Polymer eingeschlossen ist. Elektromagnetdrähte ragen von der Endfläche des Magneten 20 hervor, und seitliche Schwalbenschwänze 22 sind auf zwei Seiten des Magneten 20 vorgesehen, um einen Verriegelungsmechanismus zu schaffen, um mit den Schwalbenschwanzausnehmungen 12 des Gehäuses 10 ineinander zu greifen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Sehwalbenschwänze 22 auf dem Magnet 20 als Vorsprünge gezeigt, während die Schwalbenschwänze 12 auf dem Gehäuse 10 als Ausnehmungen gezeigt sind. Die Montage der Elektromagnetgehäuseanordnung 100 beginnt mit dem kanalförmigen Gehäuseelement 10, in das ein Magnet 20 längs eingeschoben wird, wobei die Schwalbenschwanzvorsprünge 22 am Magneten und die Schwalbenschwanzausnehmungen 12 am Gehäuseelement 10 ineinander greifen. Die Endkappen 40 und 50 werden mit ihren Schwalbensehwänzen 42 und 52 ebenfalls ineinander greifend mit den Schwalbenschwanzausnehmungen 12 des Gehäuseelementes 10 installiert. Der Magnet 20 liegt an der Endkappe 50 an, und der Deekel 30 ist unter Verwendung eines Befestigungslochs 33 an der Endkappe 40 befestigt und durch ein Löch 43 der Endkappe 40 angeschraubt.
• Figur 2 zeigt eine Teilschnittansicht der gerade beschriebenen Anordnung. Hier sind das kanalförmige Gehäuseglied 10, Endkappen 40 und 50, ein Magnet 20 und ein Deckel 30, montiert mit dem Magnet 20, auf der rechten Seite gezeigt. Eine Umkehr der angegebenen Konfiguration oder eine Konversion in eine Linkskonfiguration erfordert nur einen Austausch der Endkappen 40 und 50 und ein Umdrehen des Magneten 20. Ein Ankerblechstapel 25 ist leicht vom Körper des Magneten 20 hervortretend dargestellt, kann jedoch auch mit der Oberfläche in einer Ebene liegen. Montagelöcher 44 und 54, eine elektronische Steuereinheit 80 und Elektromagnetdrähte 28 sind gezeigt, um das Verhältnis der Komponenten untereinander in montiertem Zustand zu erläutern.
• Figur 3 zeigt eine Quersehnittsansicht der Anordnung, die an einem stationären Gehäuseelement befestigt ist, um die Zischenverriegelungsanordnungen des Magneten 20 und des kanalförmigen Gehäuselementes 10 zu erläutern. Eine sehwalbenschwanzförmige Gehäuseausnehmung 12 und ein kartenartiger Gehäusevorsprung 13 sind auf beiden Seiten des kanalförmigen Gehäuseelementes 10 gezeigt. Die Magnetanordnung 20 ist mit komplementären Vorsprüngen und Ausnehmungen 22 und 23 dargestellt. Das ineinander greifende Paar, der Vorsprung 13 und die Ausnehmung 23, wie hier dargestellt, bewirkt das Zurückhalten der Magnetanordnung 20 innerhalb des Gehäuseelementes 10; der Schwalbensehwanzvorsprung 22 und die Sehwalbenschwanzausnehmung 12 schaffen jedoch den zusätzlichen Vorteil des Vergrößerns der seitlichen Greifkraft des kanalförmigen Gehäuseelementes 10 am Magneten 20 in Reaktion auf jede Kraft, die dazu tendiert, den Magneten 20 nach oben aus dem kanalförmigen Gehäuseelement 10 zu ziehen. Dies gesehieht aufgrund der ineinander greifenden Schrägen auf den Berührungsflächen der Vorsprünge und Ausnehmungen.
• Figuren 4 und 5 zeigen eine Armaturanordnung 60 aus dem Stand der Technik und eine entsprechende Armaturanordnung 70, die zur vorliegenden Erfindung gehört. Eine Armaturkontaktplatte 62 ist auf einem zweiten Rahmenelement, vorzugsweise einer Tür oder einem anderen bewegbaren Gegenstand unter Verwendung einer Montageschraube 64 befestigt. Dieses Montageschema konzentriert die Zugkräfte auf die Montageschraube 64, so daß diese der Platte 62 eine Biegespannung erteilt. Um diesen Kraftkonzentrationseffekt zu vermindern, hat die Armaturanordnung 70 eine Kontaktplatte 72, die an einer Rückenplatte 75 unter Verwendung von Schrauben 74 für die Rückenplatte befestigt ist. Die Schrauben 74 sind an der Kontaktplatte 72 an weit entfernten Punkten befestigt. Eine Montagesehraube 76 ist auf der Rückenplatte 75 zentral befestigt, um die Armaturanordnung 70 auf ihrem Rahmenelement festzuhalten. Unter dieser Anordnung werden Zugkräfte in der Mitte der Rückenplatte 75 konzentriert, diese Kräfte werden jedoch von der Rückenplatte 75 an die Kontaktplatte 72 nur mit der Hälfte der Größe gegenüber der Anordnung aus dem Stand der Technik weitergegeben. Dies reduziert effektiv die Spitzentrennkraft auf die Hälfte des Wertes, den sie sonst erreichen würde. Es reduziert weiterhin die Tendenz der Kontaktplatte 72 sich in Reaktion auf die Kraft zu biegen und erlaubt dadurch, daß die Armaturanordnung 70 eine höhere Gesamttrennkraft ohne Fehler bei der Verriegelungsfunktion aushält.
• Die vorliegende Erfindung schafft somit die Vorteile einer vereinfachten Anordnung einer Elektromagnetgehäuseanordnung als Ergebnis einer Zusammenfassung der ineinander greifenden länglichen Vorsprünge und Ausnehmungen auf den Seitenflächen des Magneten 20 und des kanalförmigen Gehäuseelementes 10. Die Art der Verriegelung dieser Vorsprünge und Ausnehmungen eliminiert die Notwendigkeit für verschiedene Befestigungsmittel, die in die Anordnung gesehraubt werden und vereinfacht dadurch die Anordnung selbst. Darüber hinaus erzeugen Versuche, den Magneten vom Gehäuse zu entfernen, in den Fällen, in denen die ineinander greifende Schwalbenschwanzkupplung vorgesehen ist, eine Zunahme in der seitliehen Klemmkraft des Gehäuses gegen den Magneten. Außerdem werden dadurch, daß die elektronische Steuereinheit getrennt von dem Ankerblechstapel und der Magnetdrahtspulenanordnung gehalten wird, die Kosten von Remissionen während der Herstellung bedeutend reduziert. Gekoppelt mit dieser Verbesserung bei der elektromagnetischen Gehäuseanordnung schafft die Belastungsverteilung der Armaturanordnung eine wesentlich verbesserte Verriegelungskraft und Zuverlässigkeit sowie vereinfachte Herstellung, Montage und Installation.

Claims (5)

1. Elektromagnetische Verriegelung mit einem Gehäuse (10), mit einem Elektromagnet (20) in dem Gehäuse, mit einer Einrichtung (14) zum Befestigen des Gehäuses auf einem Bauelement, mit einer Armatur (70) zum Zusammenwirken mit dem Elektromagneten, um einen Kontakt mit dem Bauelement sicherzustellen, und mit Mitteln zum wahlweisen Magnetisieren und Entmagnetisieren des Elektromagneten, um dadurch die Armatur in bezug auf den Elektromagneten festzulegen und zu lösen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse die Form eines länglichen kanalförmigen Elements (10) hat, das eine oder mehrere langgestreckte Vorsprünge und/oder Ausnehmungen (12) hat und daß der Elektromagnet (20) langgestreekte Ausnehmungen und/oder Vorsprünge (22) hat, die mit denen des Gehäuses ineinandergreifen, um außer einer Längsbewegung jegliche Bewegung des Elektromagneten zu verhindern.

2. Verriegelung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse erste und zweite Endkappen (40, 50) aufweist, die eine oder mehrere längliche Ausnehmungen und/oder Vorsprünge haben, die mit dazu passenden Vorsprüngen und/oder Ausnehmungen auf dem kanalförmigen Element ineinandergreifen, wobei beide Endkappen an dem kanalförmigen Bauelement derart befestigt sind, daß sie an jeglicher Bewegung relativ zu dem Gehäuse gehindert sind, und wobei wenigstens die erste der Endkappen mit einem sich längs erstreckenden Element (30) ausgerüstet ist, um eine elektronische Schaltung (80) innerhalb des Gehäuses zu schützen und um den Elektromagneten gegen die zweite Endkappe zu klemmen, um eine Längsbewegung des Elektromagneten zu verhindern.

3. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das den Elektromagneten enthaltende Gehäuse zur Befestigung auf einem stationären Bauelement geeignet ist.

4. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das den Elektromagneten enthaltende Gehäuse zur Befestigung auf einem beweglichen Bauelement geeignet ist.

5. Verriegelung nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum wahlweisen Magnetisieren und Entmagnetisieren des Elektromagneten eine Steuerschaltung (80) aufweist, die mit dem Elektromagneten verbunden ist.