DE9011080U1

DE9011080U1 - Verriegelungselement für Schlösser

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Publication number: DE9011080U1
Application number: DE9011080U
Authority: DE
Original assignee: Schmid Friedrich Ing(grad) 8417 Lappersdorf De
Current assignee: Schmid Friedrich Ing(grad) 8417 Lappersdorf De
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1991-01-03
Anticipated expiration: 2000-07-28

Description

Verriegelungselement für Schlösser

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Verriegelungselement für Schlösser.

Insbesondere für elektrisch bzw, elektroniäclü sätätigte Tresorschlüsser, d.h. für TresorSchlösser, die durch Eingabe elftes Geheimcodes an einer bei geschlossenem irasor außen zugänglichen Eingabetastatur geöffnet werden können, ist ein elektrisches Verriegelungselement bekannt, welches durch Einschalten eines Elektromagneten aus einem verriegelnden i--\ f»-stand in einen niere ver ^egelnae^ Zustand übergeführt wird. In diesem nicht ver &Ggr; rtgelnd^n Zustand wird ein Hvperrl^gel des Schlosses freigegeben, so daß durch Drehen an einem Handgriff der Tresor geö-fr.~t werden kann.

Nachteil int bei diesem bekannten Verriegelungselement, daß es neben einem hohen Stromverbrauch eine nicht zufriedenstellende Betriebssicherheit aufweist.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Verriegelungselement aufzuzeigen, welches diese Nachteile vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein verriegelungselement O entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches l ausgebildet.

Da das Betätigungselement bei dem neuerungegemäßen Verriegelungselement ein Motor ist, der die Sperre über ein Spindelgetriebe betätigt, ist eine sichere Arbeitsweise des Verriegelungselementee bereits bei geringer Motorleistung und bei geringem Stromverbrauch möglich. Weiterhin wird bei dem neuerungsgemäßen Verriegelungselement kein Strom benötigt, um dieses in dem nicht verriegelnden Zustand zu halten.

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Die Neuerung stellt somit bei hoher Betriebssicherheit auch einen äußerst geringen Stromverbrauch sicher, so daß ein von einer äußeren Versorgung völlig unabhängiger Batteriebetrieb möglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spindelgetriebe von einera Abschnitt: mit einem w?^i.üde gebildet, in welches ein Gegengewinde vorzugsweise federnd derart eingreift, daß uei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes das Gegengewinde dem Gewindegang des Außengewindes radial ausweicht. Die clen verriegelnden Zustand und die ien nicht verriegelnden Zustand der Sperre entsprechenden Endstellungen dieser Sperre können somit durch einfache Anschläge festgelegt werden, ohne daß Endschalter erforderlich sind und ohne daß die Gefahr besteht, daß sich bei Erreichen einer Endstellung das Gewinde und der Gewindeabschnitt so festziehen, daß ein Bewegen der Sperre in umgekehrter Richtung dann nicht mehr möglich ist.

Bevorzugt ist das Gewinde ein Außengewinde, wobei der Gewindeabschnitt beim Überschreiten des vorgegebenen Drehmomentes radial nach außen ausweicht. Selbstverständlich kann das Spindelgetriebe auch umgekehrt ausgebildet sein, nämlich in der Form, daß das Gewinde ein Innengewinde ist, welches dann mit einem federnden Gewindeabschnitt zusammenwirkt', der bei überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes radial nach innen ausweicht. Im einfachsten Fall ist das Gegengewinde von einem Abschnitt eines Federelementes gebildet.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteranspffüche,

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. <is zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung einen Teil eines elektrischen Schlosses, zusammen mit einer elektrischen Verriegelungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Pig. 2 einen Längsschnitt durch die Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 1;

Pig. 3 in sohematisaher Darstellung und in Draufsicht eine

weitere Aueführungeform einer Verriegelungseinrichtung gemäß der Erfindung.

In den Figuren ist 1 der Sperriegel eines ansonsten nicht näher dargestellten Schlosses. Der Sperriegel 1 ist in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse L an einer Platine 2 verschiebbar geführt und befindet sich in der Fig. 1 in einer Position, in der der Sperriegel 1 das zugehörige Schloß in seiner sperrenden Stellung verriegelt. Soll das Schloß beispielsweise durch Drehen an einem nach außen hin zugänglichen Griff geöffnet werden, so ist ein Ausweichen bzw. Verschieben des Sperriegels 1 in Richtung der Längsachse L entsprechend dem Pfeil A erforderlich. Bei dem ir. der Fig. 1 dargestellten Zustand des Schlosses ist dieses Ausweichen des Sperriegels 1 durch ein elektrisches Verriegelungselement 3 bzw. durch einen den wirksamen Teil einer Sperre bildenden Verriegelungsbolzen 4 dieses Verriegelungselementes nicht möglich, d.h. der Verriegelungsbolzen 4 blockiert in der in

elementes 3 aus seiner, das Schloß verriegelnden Stellung in seine das Schloß freigebende Stellung.

Wie die Fig. 2 im Detail zeigt, besteht das Verriegelungselement 3 aus einem kleinen Elektromotor 5 (z. B. Niedervoltmotor), der im Bereich seiner Motorwelle 6 an einem Schenkel 7* eines U-fönnigen Bügels 7 angeflanscht ist. Der | Bügel 7 besitzt neben den beiden Schenkeln 7' auch ein diese " Schenkel miteinander verbindendes Jochstück 7'', mit welchem das Verriegelungselement 3 auf der Platine 2 befestigt ist. Die parallel zur Ebene des Jochabschnittes 7'' angeordnete || Welle 6 des Motors 5 steht mit ihrem freien Ende in den f

zwischen den Schenkeln 7* gebildeten Raum des Bügels 7 vor | und ist an diesem Ende mit einer, ein Außengewinde auf- |

weisenden Gewindehülse 8 versehen.

Das Verriegelungselement 3 besitzt weiterhin eine Hülse 9 mit einer durchgehenden Bohrung 10, Die Hülse 9, die zusammen mit dem Bolzen 4 die Sperre bildet und mit ihrer Achse achsgleich mit der Achse der Welle 6 bzw. mit der Motorachse MA zwischen den beiden Schenkeln 7· angeordnet ist, ist an ihren dem Motor 5 entfernt liegenden Ende mit einem HUlsenabschnitt 9', der eine kreiszylinderformige Umfangsflflche sowie einen reduzierten Außendurchmesser aufweist, in einer an diesen Außendurchmesser angepaßten Bohrung 11 in dem dem Motor 5 efltreiilt llöyenueri 3&udigr;!&idiagr;&bgr;&Pgr;&igr;&idiagr;&bgr;1 7 ' äXxäl Verschiebbar yclöySrt .

Die Oewindehülse 8 greift in das dem Motor 5 zugewandte, andere Ende der Hülse 9 bzw. deren Bohrung 10 ein. Die Hülse

/ 9 ist dort mit einer Umfangsnut 12 versehen, die in einem Teilbereich bis in die Bohrung 10 durchgehend ausgebildet ist. In der Umfangsnut 12 ist ein aus Federdraht hergestelltes Federelement 13 angeordnet, welches dort, wo die Umfangsnut 12 bis in die Bohrung 10 reicht, mit einem Abschnitt 13' in das Gewinde der Gewindehülse 8 eingreift und somit ein "federndes Gegengewinde" an der Hülse 9 für die Gewindehülse 8 bildet. Das Federelement 13 besitzt weiterhin wenigstens einen Abschnitt 13'*, der radial über die Hülse 9 nach außen derart wegsteht und der Innenfläche des Jochsbschüittss 7' ' derart bsnscnbart ist daß bei sinsis suf clie Hülse 9 um die Motorachse MA ausgeübten Drehmoment der Abschnitt 13'' gegen die Innenfläche des Jochabschnittes 7''

(_ zur Anlage kommt und ein Drehen der Hülse 9 um die Motorachse MA verhindert. Durch Einschalten des Elektromotors 5 sowie durch entsprechende Wahl der Drehrichtung für diesen Elektromotor, die (Drehrichtung) durch einfaches Umpolen einer den Elektromotor 5 betreibenden Gleichspannung erfolgen kann, ist die Hülse 9 mittels der Gewindebuchse 8 und des in das Außengewinde dieser Gewindebuchse eingreifenden Abschnittes 13' in Richtung der Motorachse MA zwischen zwei Extrem- bzw. Endstellungen verschiebbar, und zwar zwischen einer eingefahrenen Stellung, in der das dem Motor 5 zugewandte Ende der Hülse 9 gegen den Motorflansch 5' anliegt und einer ausgefahrenen Stellung, in der eine Ringfläche 14, die am Übergang zwischen dem Hülsenabschnitt 9' und dem Hülsenabschnitt 9'¹ mit größerem Außendurchmesser gebildet ist.

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gegen die Innenfläche des dem Motor 5 efitfernt liegenden Schenkel 7' anliegt. Die ausgefahrene Stellung entspricht der in der Fig. 1 daxgestellten verriegelnden Stellung, in beiden Endstellungen weicht das Federelement 13 bzw. dessen Abschnitt 13' bei weiter umlaufender Welle 6 dem Außengewinde der Gewindehülse 8 aus, so daß ein Festziehen eines Gewindes im Bereich der Antriebsverbindung zwischen der Welle 6 und der Hülse 9 nicht auftritt. Ein solches Festziehen hätte ernsthafte Probleme hinsichtlich der Betriebssicherheit, da

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Endstellung aufweist, auf jeden Fall größer als das Einschal tdrehmoment ist, das der Motor 5 dann entwickelt, wenn / \ die Hülse 9 aus einer Endstellung in die andere Endstellung zurückbewegt werden soll.

In das am Hülsenabschnitt 9' vorgesehene Ende der Bohrung ist der Bolzen 4 eingesetzt, und zwar derart, daß er in der Bohrung 10 in Richtung der Motorachse MA gegen die Wirkung einer Druckfeder 15 weiter in die Hülse 9 einschiebbar ist. Der Bolzen 4 besitzt im Inneren der Hülse 9 einen Bolzenabschnitt 4' mit vermindertem Querschnitt, der von der Druckfeder 15 umschlossen ist, die sich mit einem Ende gegen oinon ^m Inneren Cäsr Rohruna ID gebildeten Bund 16 und '.Pi"t

ihren anderen Ende gegen eine Ringfläche 17 abstützt, die am Bolzen 4 dort gebildet ist, wo der Bolzenabschnitt 4¹ in O einen Bolzenabschnitt 4¹' mit vergrößertem Querschnitt übergeht, welch letzterer auch das aus der Hülse 9 vorstehende Ende des Bolzens 4 bildet.

An dem dem Bolzenabschnitt 4'' entfernt liegenden Ende ist der Bolzen mit einer breiten ringförmigen Nut 18 Versehen, deren Breite dem axialen Hub bzw. Verschiebeweg des Bolzens entspricht. Im Bereich der Nut 18 ist die Hülse 9 mit einer weiteren Umfangsnut 19 versehen, die in einem Teilbereich zur Bohrung 10 hin offen ist. In die Umfangsnut 19 ist ein Ring 20 eingesetzt, der mit einem Abschnitt 20' in die Nut 18 eingreift und dadurch den maximalen Verschiebeweg des Bolzens 4 festlegt. Anstelle das Ringes 20 kann auch eine Schlaufe &egr;-as Draht verwendet sein.

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Bei dem in der Fig. 1 wiedergegebenen Zustand des Verjisgelungselementes 3 verhindert das aus der Hülse 9 vorstehende Ende des Bolzens 4 eine Bewegung des Sperriegels 1 in seine das Schloß freigebende Stellung. Dieser Zustand entspricht der Stellung der Hülse 9, in der diese Hülse mit der Ringfläche 14 gegen die Innenfläche des dem Motor 5 abgewendeten Schenkels 7 anliegt. Durch Einschalten des Motors 5 kann die Hülse 9 in die andere Extremstellung bewegt werden, in der dsnn das aus der Hülse 9 vorstehende Ende des Bolzens 4 die Bewegung des Sperriegels 1 nicht mehr behindert, so daß das Schloß geöffnet werden kann.

Um beispielsweise bei einem Stromausfall auch ohne Betätigung des Motors 5 das Schloß öffnen zu können, ist an der Platine 2 noch ein Htlfshebel 21 vorgesehen, der mittels eines passenden Schlüssels derart schwenkbar ist, daß dieser Hilfshebel den Bolzen 4 gegen die Wirkung der Druckfeder 15 in die Hülse 9 hineindruckt, so daß dann ein Öffnen des Schlosses möglich ist, obwohl sich die Hi*Ise 9 in ihrer den* verriegelnden Zustand des Verriegelungselementes 3 entsprechenden Position befindet.

Das mit dem Verriegelungselement 3 ausgestattete Schloß hat den Vorteil,, daß im normalen Betrieb, d.h. solange keine Störungen auftreten, das öffnen des Schlosses auf rein elektrischem bzw. elektronischem Weg möglich ist, beispielsweise durch Eingabe einer Geheimziffer an p*tv - außen zugänglichen Eingabetastatur. Es ist also nicht notwendig, daß der Benutzer der mit dem Schloß zu versperrenden Einrichtung, die beispielsweise ein Tresor ist, im Normalfall einen Schlüssel mit sich führt. Dieser wird nur in Störungsfällen benötigt.

Fig. 3 zeigt auf einer Platine 22 ein elektrisches Verriegelungselesaent 23, welches zur Erhöhung der Betriebssicherheit zwei Elektromotoren 24 aufweist. Das Verriegelungselement besitzt eine auf der Platine 22 in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse L' verschiebbar angeordnete Sperre

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25, die in einer sperrenden Stellung die Bewegung eines dem Sperriegel 1 entsprechenden Sperriegels 26 behindert. In der Fig. 3 befindet sich dieser Sperriegel 26 wieder in einer das zugehörige Schloß sperrenden Stellung. Zum Öffnen des Schlosses müßte der Sperriegel 26 in Richtung seiner Längsachse L, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform in Richtung senkrecht zur Längsachse L' der Sperre 25 bei der für die Fig. 3 gewählten Darstellung nach links, d.h. in einen Bereich 26' verschoben werden, welcher bei im sperrenden Zustand befindlichen Verriegelungselement 23 von einem Kopf 25* der Sperre 25 eingenommen ist, und zwar derart, daß sich dieser Kopf 25' mit seiner dem Sperriegel 26 abger wendeten Seite gegen einen an der Platine 22 vorgesehenen Gegenanschlag 27 abstützt.

Das Verriegelungselement 23 ist so ausgebildet, daß zum Überführen der Sperre 25 aus ihrer vollständig entriegelten Stellung in die den Sperriegel 26 sperrende Stellung (Pfeil B) beide Motoren 24 betätigt werden müssen, während für das Entriegeln des Sperriegels 26 und damit des Schlosses das Betätigen nur eines einzigen Elektromotors 24 ausreicht.

Die Elektromotoren 24 sind an ihrer Welle 28 wiederum mit einem Außengewinde, d.h. mit einer ein solches Außengewinde aufweisenden Gewindehülee versehen. Das AuBengewlnde an jeder &zgr; Welle 28 wirkt mit einem federnden Oegengewinde zusammen, welches an jeweils einem Ende eines Hebele 29 vorgesehen und von einem Abschnitt 30' eines aus Federdraht hergestellten Federelementes 30 gebildet ist. Der Hebel 29 1st vorzugsweise an seinen beiden Enden die jeweilige Welle 28 gabelartig übergreifend ausgebildet. Das Federelement 30 greift mit _;... seinen abgewinkelten Abschnitten 30' in an den Enden des ;

Hebels 29 vorgesehene Langsschlitze 31 ein und liegt mit den ! Abschnitten 30* gleichzeitig gegen das Außengewinde der ; Wellen 28 an. Zur erzeugung der Federkraft ist das Feder- ' element in seinem sich zwischen den Abschnitten 30' erstreckenden Abschnitt 30'' wellenartig geformt. Der Hebel 29 is« in dsr MiceS fTii't'tsls s4nss GÄisfiktclssris 32 sn £sr 5"⁴SiTs — 25 angelenkt. Durch Betätigen jedes mit seiner Motorachse

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bzw. mit der Achse der Helle 28 parallel zur Längsachse L* angeordneten Elektromotors 24 in der einen oder anderen Drehrichtung ist das diesem Elektromotor zugeordnete Ende des Hebels 29 quer zur Xiängserstreckung des Hebels zwischen zwei Extremstellungen bewegbar, die durch Anschläge 33 und 34 für das Jeweilige "Ee&«& <2es Hiabels 2* festgelegt sind- D?-r Anschlag 33 befindet sich dabei in unmittelbarer Nähe desijeweiligen Motors 24. Der Anschlag 34 ist gegenüber dem jeweiligen Anschlag 33 in Richtung des Pfeiles B versetzt. Die Geometrie und dabei insbesondere die Abstände der Anschiene 33 und 34 sowie die Längen der von dem Hebel 29 beidseitig von dem Gelenkbolzen 32 gebildeten Hebelarmes sind f so gewählt, daß dann, wenn das eine Ende des Hebels 29 gegen einen Anschlag 33 und das andere Ende des Hebels 29 gegen einen Anschlag 34 anliegen, eich der Kopf 25' der Sperre noch außerhalb des Bereiches 26' befindet und der Kopf 25' erst dann in diesen Bereich 26* vollständig hineinreicht, wenn beide Enden des Hebels 29 jeweils gegen einen Anschlag 34 anliegen.

Grundsätzlich ist es bei dem Verriegelungselement 23 auch möglich, anstelle eines einzigen Federelementes 30 für Jeden Motor 24 ein gesondertes Federelement vorzusehen, um auf diese Weise auch in bezug auf das Federelement eine doppelte, die Betriebssicherheit erhöhende Ausbildung zu erhalten.

Die Neuerung wurde voranstehend an Aueführungsbeispielen beschrieben. Bs versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daS dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.

Claims

Schutzansprüche

1. Elektrisches Verriegelungselement für Schlösser, mit einer von einem elektrischen Betätigungselement (5, 24) betätigten Sperre (4, 9; 25), dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Betätigungselement ein Elektromotor (5, 24) ist, der über ein Spindeltfetriebe (8, 13 ,· 28, 30') die Sperre (4, 9; 25) betätigt.

2. Verriegelungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS das Spindelgetriebe von einem, vorzugsweise vom Motor C5. 2 ! angetriebenen Abschnitt (8, 28) mit

f\ vrewins?/>., vorzugsweise Au^sngef'tncte sowie von einen;

Öagengewinde (13·, 30') ^«bildet ---t, und daß bei Überscbreiten eines vorgegebenen Dr&l.momentes das Gewinde und Gegengewinde (13*, 30') reiaclv zueinander ausweichen, vorzugsweise federnd ausweichen.

3. Verriegelungse ement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gewinde aufweisende Element die mit einem Außengewinde versehene Welle (28) des Motors (24) oder die mit einer Gewindehülse (9) mit Außengewinde versehene Welle (6) des Motors (5) ist.

4. Verriegelungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß das federnde Gegengewinde von einem mit dem Außengewinde zusammenwirkenden Abschnitt (13', 30') wenigstens eines Federelementes (30) gebildet 1st.

5. Verriegelungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus einem über das Spindelgetriebe axial verschiebbaren ersten Element (9) sowie aus einem an diesem Element vorgesehenen, gegen die Wirkung einer Druckfeder (15) verschiebbaren zweiten Element (4) besteht.

6, Verriegelungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element eine Hülse (9) und das zweite Element ein in dieser Hülse verschiebbarer Bolzen (4) sind.

7« Verriegelungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß i.onigstens zwei Elektromotoren (24) vorgesehen sind, die auf eine gemeinsame Sperre (25) einwirken.

8« Verriegelungselement nach Anspruch 7, dadurch zeichnet, daß jeder Elektromotor (24) über ein eigenes Spindelgetriebe (28, 30') auf die Sperre (25) einwirkt.

9. Verriegelungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektromotor über ein Spindelgetriebe (28, 30') auf ein Ende eines Hebels (29) einwirkt, der in seinem mittleren Bereich antriebsmäßig mit der Sperre (25) verbunden ist.

10. Verriegelungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten des vorgegebenen Drehmomentes das Gegengewinde (13*, 30') dem Gewinde ausweicht.

11. Verriegelungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten des vorgegebenen Drehmomentes das Gewinde dem Gegengewinde (13*, 30') ausweicht.