EP0094592A1 - Verschlusseinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0094592A1
EP0094592A1 EP83104576A EP83104576A EP0094592A1 EP 0094592 A1 EP0094592 A1 EP 0094592A1 EP 83104576 A EP83104576 A EP 83104576A EP 83104576 A EP83104576 A EP 83104576A EP 0094592 A1 EP0094592 A1 EP 0094592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electromagnet
carrier
coupling
wheel
closure device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP83104576A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Dr. Meister
Pierre Meyers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0094592A1 publication Critical patent/EP0094592A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0676—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents by disconnecting the handle
    • E05B47/0684—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents by disconnecting the handle radially
    • E05B47/0688—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents by disconnecting the handle radially with a pivotally moveable coupling element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0002—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets
    • E05B47/0006—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets having a non-movable core; with permanent magnet

Definitions

  • the invention relates to a closure device with a mechanical closure, which can be actuated after the correct input of an electronically processed code for opening, and in which an electromagnet is energized.
  • Closure devices of the type mentioned are known. In such locking devices, the container to be locked or doors of all kinds should be able to be opened without the use of a mechanical key.
  • a numeric keypad is usually attached to the outside of the door.
  • a multi-digit code can be entered manually using the keypad. If the code entered matches a specified code - depending on the design, several hundred million possible numbers or combinations of letters are possible - the mechanical locking device is released.
  • the previously known devices are therefore generally connected to the power supply * of the house and, in addition to converters, must also have accumulators so that the door operation is ensured in the event of a failure of the house electrical system.
  • batteries When using batteries, they are correspondingly large dimensioned and must be exchanged or charged at short intervals.
  • the object of the invention is therefore to provide a locking device of the type mentioned, in which the electromagnet has a significantly reduced power consumption compared to the prior art and a size is possible, which also the subsequent installation in existing doors and the like. With their locks and the electronic control unit can be accommodated with its power supply in the existing lock.
  • a gear coupling consisting of a drive wheel, a driven wheel and a coupling wheel movable in engagement with the two wheels, can be rotated mechanically from the outside, the driven wheel carrying a cam which causes the movement of the closure when the coupling wheel engages, and that the electromagnet is movable with the coupling wheel, the movement being released when the electromagnet has made a sufficiently force-locking connection to an externally rotatable shaft.
  • the electromagnet is advantageously no longer used to move a mechanical part itself.
  • the movement of the mechanical parts is brought about manually from the outside, so that the electromagnet only requires a power consumption which ensures that a force-fit connection sufficient for the movement is established.
  • This measure advantageously allows the electromagnet to be switched off as soon as the holding connection is established. It follows from this that the electromagnet not only has to establish a purely positive connection, but also must be under power for a very short time. As soon as the holding device engages, the electromagnet is no longer required and can be switched off from the power supply for the further actuation period of the closure device. This is particularly advantageous in locks in which not only the locking latch itself is to be withdrawn, but in which further multi-level locking members are also present, as is the case, for example, with the known door locks.
  • the advantages of the invention are extremely diverse and consist, in particular, in the fact that no high demands have to be made on the electrical supply source, and therefore normal button batteries are sufficient for an average installation time of up to 5 and more years.
  • the size of the electromagnet is considerably reduced compared to the known prior art, so that there is an overall possibility of installing all devices directly in the area of the mechanical lock.
  • the standardized cylinder profile is used in the front part, which is inserted into the lock, while the rear part is shaped as a box into which the gear coupling and the parts serving for coupling, such as the coupling wheel, electromagnet, holding device, etc., are installed.
  • FIG. 1 a door lock 10 of conventional design as it is used in front doors of all types is shown.
  • a keypad 19 is attached to the outside of the door 18.
  • This keypad 19 (not shown in detail) enables the input of a purely mental key by actuating the keys of the field printed with numbers or letters.
  • Such a keyboard with processing electronics is described in DE-OS 29 22 262.6.
  • the door lock 1 0 also has an outer knob 20 and an inner knob 21.
  • a programming switch 22 is installed inaccessible from the outside.
  • a locking latch 23 a bolt 24 and a door handle 25 for rounding off of the picture.
  • a closure device is shown in the front view.
  • Essential elements of this locking device are an electromagnet 7, a gear coupling 11, which consists of a drive wheel 1, an output gear 2 and a coupling gear 3 (see also Fig. 2b).
  • the coupling wheel 3 and the electromagnet 7 are mounted on a support 4 rotatable about an axis 5.
  • a pin 16 is mounted on the carrier 4, which still cooperates with a nose 8 of a disk 15 in a manner to be explained.
  • the disc 15, as can be clearly seen in FIG. 2 b, is mechanically connected to a shaft 9. Both the carrier 4 and the disc 15 are rotatably supported against springs.
  • the drive wheel 1 of the gear coupling 11 carries a cam 13 which actuates the known locking mechanism of the door lock 10. Since this area is not the subject of the invention, it has not been discussed in detail.
  • FIG. 1 b clearly shows the assignment of gear coupling 11, electromagnet 7, the carrier 4 and the rotatable disc 15 via the shaft 9.
  • the gear coupling 11 consists of the drive wheel 1, the driven wheel 2 and the coupling wheel 3
  • the drive wheel is mechanically connected to a hollow shaft 14, while the driven wheel 2, as also already shown, carries the cam 13.
  • Shaft 9 and hollow shaft 14 are guided to the outside and can be actuated, for example, via the outer rotary knob 20 shown in FIG. 1.
  • the formation of this knob 20 is not the subject of the present invention. However, it should be noted that this should be designed so that shaft 9 and hollow shaft 14 can be rotated independently of one another.
  • the preprogrammed code is entered correctly on the keypad 19. This usually multi-digit code is converted into an electrical output signal after electronic processing, ie after it has been determined that the code entered matches the preprogrammed one implemented, which energizes the electromagnet 7.
  • the hollow shaft 14 can be rotated via the outer rotary knob 20, which, when the coupling wheel 3 is engaged, causes the driven wheel 2 and thus the cam 13 to rotate with it. Since the hollow shaft 14 can be rotated independently of the shaft 9, multiple rotations of the gear coupling 11, and consequently the cam 13, can also take place from the outside. In this way, both the locking latch 23 and the bolt 24, for the forward and backward movements of which several revolutions will generally be necessary, can be moved.
  • the electromagnet 7 since the electromagnet 7 only has the slip-fit non-positive connection between the carrier 4 and the disc 15 to overcome the small spring force with which the carrier 4 is held back - and does not have to do any movement work or generate large pressure forces - it is a very small design of the electromagnet 7 possible and only very low electrical power consumption.
  • a mechanical holding connection can be removed, here carried out by a nose 8 and a pin 16, see FIG.
  • Switching off the electromagnet 7 is not the subject of the invention. It can be brought about by providing a limit switch which is confirmed after a certain pivoting path of the carrier 4.
  • the switching off of the electromagnet 7 can also be realized in that an electrical current flows at all for only a very specific time after entering the correct code on the keypad 19, so that the pivoting of the disk 15 and thus of the carrier 4 take place within this predetermined time period got to.
  • Such a solution has the advantage that the correct code is not inadvertently entered, but the door is not opened for other reasons, which can therefore be opened latently even by unauthorized persons by simply turning the knob 20.
  • any other advantageous solution for switching off the electromagnet 7 can also be used in connection with the invention.
  • the mechanical holding connection which can be canceled consists of a lug 8 which is formed on the disk 15 and a pin 16 which is mechanically fixed to the carrier 4.
  • the pin 16 and the nose 8 are geometrically assigned to one another in such a way that they engage in one another due to the two rotational movements of the carrier 4 and the disk 15 before the coupling wheel 3 is in engagement.
  • the mechanical holding connection will be maintained in that the disc 15 is manually held in position from the outside via the shaft 9, so that the carrier 4 cannot return to its original position. It should be remembered that both the disc 15 and the carrier 4 are under tension of the springs 26 and 27, respectively.
  • FIGS. 3a and 3b A further embodiment of the closure device is shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the gear coupling and the wheels associated with it correspond to those shown in FIGS. 2a and 2b, so that the same reference numerals have been chosen for better clarity.
  • the gear coupling 11 can be rotated manually from the outside. It consists of the drive wheel 1, the driven wheel 2 and the coupling wheel 3.
  • An electromagnet 30 is attached to a carrier 31.
  • the carrier 31 is pivotable about the same axis 34, which also forms the axis of rotation for the gear wheels drive wheel 1 and driven wheel 2.
  • a sliding pin 29 is slidably mounted.
  • the sliding pin 29 carries the coupling wheel 3.
  • the sliding pin 29 is mounted on a slider 28 which has sloping contact surfaces, so that the sliding pin 29, as will be explained later, on these slants in the direction of the drive wheel 1 or is movable in the opposite direction.
  • the movement of the sliding pin 29 takes place counter to the direction of action of a spring 33, which ensures that the sliding pin 29 is moved back into its starting position.
  • the electromagnet is energized and establishes a non-positive connection to a disk 40.
  • This disc 40 is rotatable about the axis 34. If, after the electromagnet has been energized, there is now a rotation from the outside, for example via the outer rotary knob 20, so the carrier 31 is rotated about the axis 34 via the non-positive connection produced by the electromagnet 30.
  • the sliding pin 29 is moved due to the inclined surfaces in the slider 28 - on the wheels drive wheel 1, driven wheel 2, so that the coupling wheel 3 comes into engagement with them.
  • the disk 35 is fixedly connected to the drive wheel 1, and is therefore forcibly rotated from the outside with the rotation of the drive wheel 1 via the axis 34.
  • the electromagnet 30 will allow slippage, so that in spite of sufficient non-positive connection to hold the coupling wheel 3 in engagement with the wheels drive wheel 1, driven wheel 2, further rotation of the drive wheel 1 by the desired quarter turn is possible.
  • Springs 35, 36 provide in a known manner after completion of the. Promotion for the provision of the institution 31.
  • FIGS. 3a, 3b a variant of the embodiment according to FIGS. 3a, 3b is shown, in which the same basic principle - rotation of electromagnet 30 and carrier 31 about a common axis - is used, so that the same reference numerals are used again.
  • the carrier 31 has a toothing 38 which corresponds to a toothed segment 37 in the position of the teeth.
  • the toothed segment 37 can be rotated via an externally rotatable gear 13.
  • the electromagnet 30 has established the non-positive connection to the toothed segment 37, this can - and thus also the carrier 34 - via the gear 13 will be rotated. After a short distance, the gear wheel already engages in the toothing 38, the electromagnet 30 can be switched off.
  • the idea of the invention can be expressed in various embodiments.
  • the decisive factor is that the electromagnet only requires so much power that a sufficient positive connection is established, this positive connection necessitating a certain amount of slip even in some of the embodiments shown, so that the power consumption can be kept very low.
  • the energy consumption can be reduced by the fact that the electromagnet is only switched on for the short duration of the pivoting of the carrier at all and then a mechanical holding connection which can be canceled ensures that the coupling wheel 3 remains in engagement as long as the opening action continues.

Abstract

Vorgestellt wird eine Verschlußeinrichtung mit mechanischem Verschluß (23, 24) welche nach richtiger Eingabe eines elektronisch verarbeiteten Codes für das Öffnen betätigbar ist. Ein Elektromagnet (7, 30) wird dabei unter Strom gesetzt. Es ist vorgesehen, daß der Elektromagnet (7, 30) lediglich eine kraftschlüssige Verbindung herzustellen hat, nicht aber selbst Teile bewegen muß. Die kraftschlüssige Verbindung, die einen gewissen Schlupf aufweisen darf, führt dazu, daß bei einer Zahnradkupplung (11), bestehend aus einem Antriebsrad (1) einem Abtriebsrad (2) und einem Kuppelrad (3) das Kuppelrad (3) von außen mechanisch zum Eingriff mit den beiden anderen Rädern Antriebsrad (1), Abtriebsrad (2), gebracht wird. Sobald dies der Fall ist, kann der Verschluß über eine auf dem Abtriebsrad (2) montierte Nocke (13) bewegt werden. Das Kuppelrad (3) kann mithin erst dann in Eingriff gebracht werden, wann der Elektromagnet (7,30) stromführend ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verschlußeinrichtung mit mechanischem Verschluß, welche nach richtiger Eingabe eines elektronisch verarbeiteten Codes für das öffnen betätigbar ist, und bei der ein Elektromagnet unter Strom gesetzt wird.
  • Verschlußeinrichtungen der genannten Art sind bekannt. Bei solchen Verschlußeinrichtungen soll der zu verschließende Behälter oder aber auch Türen aller Art ohne Benutzung eines mechanischen Schlüssels geöffnet werden können. Hierzu wird normalerweise ein numerisches Tastenfeld an der Außenseite der Tür angebracht. Mit Hilfe des Tastenfeldes kann manuell ein mehrstelliger Code eingegeben werden. Stimmt der eingegebene Code mit einem vorgegebenen Code überein - je nach Auslegung sind mehrere hundert Millionen mögliche Zahlen bzw. Buchstabenkombinationenen möglich - so wird das mechanische Riegelorgan freigegeben.
  • Die Vorteile solcher Verschlußeinrichtungen liegen auf der Hand. Von größter Bedeutung ist, daß ein mechanischer Schlüssel herkömmlicher Art nicht mehr benötigt wird. Stattdessen wird ein Code benutzt, der all denjenigen Personen mitgeteilt wird, die befugterweise Zugang zu der zu verschließenden Einrichtung haben sollen. Der Code kann in beliebigen Intervallen geändert werden, so daß ein Höchstmaß von Schutz vor unbefugten Benutzern erzielt werden kann. Etwas ähnliches ist mit einem mechanischen Schlüssel undenkbar, da dazu jedesmal das gesamte Schloß oder der Sicherheitszylinder ausgetauscht werden müßte. Auch die im täglichen Gebrauch auftretenden Probleme wie Vergeßlichkeit, Verlust, Verlegen des Schlüssels bzw. Diebstahl oder Nachformen des Schlüssels durch Unbefugte entfallen vollständig.
  • Ein Beispiel für diese Technik findet sich in der DE-OS 27 27 882. Das den bekannten Einrichtungen zugrundeliegende Prinzip ist dabei in der dortigen Figur 1 anschaulich dargestellt. Mit den heute verfügbaren elektronischen Mitteln ist das Problem der Bereitstellung von elektronischen Verarbeitungseinheiten in hohem Maße gelöst. Problematisch ist jedoch nach wie vor die Mechanik des Schlosses, da nach Eingabe des richtigen Code-Wortes die mechanischen Teile des Schlosses, insbesondere selbstverständlich die Verschlußfalle, Riegel und dergl., bewegt werden müssen.
  • Eine bekannte Lösung dieses Problems findet sich in der DE-AS 26 30 019. Diese, wie auch bei anderen bekannten Lösungen., siehe DE-AS 29 22 890, US-PS 4 148 092 für alle, sieht die Verwendung eines Elektromagneten vor. Ein solcher Elektromagnet bietet sich an, da das in elektrischer Form vorliegende Ausgangssignal der Verarbeitungselektronik mittels eines Elektromagneten grundsätzlich leicht in mechanisch nutzbare Kräfte umsetzbar ist. Kennzeichnend für die bekannten Lösungen ist dabei, daß die Elektromagnete in der Weise eingesetzt werden, daß der Elektromagnet mechanische Teile - sei es die Verschlußfalle selbst, Riegel, Hebel u. dergl. - bewegen muß. Hierdurch bedingt ist eine entsprechend große Leistungsaufnahme des Elektromagneten und damit zusammenhängend eine leistungsfähige Stromversorgung für den Elektromagneten.
  • Die bisher bekannten Vorrichtungen sind daher in aller Regel an die Stromversorgung*des Hauses-angeschlossen und'müssen neben Umsetzern auch Akkumulatoren aufweisen, damit bei Ausfall der Hauselektrik die Türbetätigung sichergestellt ist. Bei der Verwendung von Batterien sind diese entsprechend groß dimensioniert und müssen in kurzen Intervallen ausgetauscht bzw. aufgeladen werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verschlußeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der der Elektromagnet eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verminderte Leistungsaufnahme hat und eine Baugröße möglich wird, welche den auch nachträglichen Einbau in existierende Türen und dergl. mit ihren Schlössern sowie das Unterbringen der elektronischen Steuereinheit mit ihrer Stromversorgung im vorhandenen Schloß gestattet. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß eine Zahnradkupplung, bestehend aus einem Antriebsrad, einem Abtriebsrad und einem in Eingriff mit den beiden Rädern bewegbarem Kuppelrad, von außen mechanisch drehbar ist, wobei das Abtriebsrad eine bei Eingriff des Kuppelrades die Bewegung des Verschlusses herbeiführende Nocke trägt, und daß der Elektromagnet mit dem Kuppelrad bewegbar ist, wobei die Bewegung freigegeben ist, wenn der Elektromagnet eine ausreichend kraftschlüssige Verbindung zu einer von außen drehbaren Welle hergestellt hat.
  • Vorteilhafterweise wird der Elektromagnet nicht mehr dazu benutzt, um selbst ein mechanisches Teil zu bewegen. Die Bewegung der mechanischen Teile wird von außen manuell herbeigeführt, so daß der Elektromagnet lediglich eine solche Leistungsaufnahme benötigt, die sicherstellt, daß eine für die Bewegung ausreichende kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird.
  • Eine weitere ganz erhebliche Verminderung der notwendigen Energieaufnahme für den Elektromagneten läßt sich dadurch erzielen, daß das Kuppelrad und der Elektromagnet auf einem gemeinsamen Träger angebracht sind, und daß für den Träger eine aufhebbare mechanische Halteverbindung hergestellt wird, mit der das Kuppelrad in Eingriff geführt und gehalten wird.
  • Durch diese Maßnahme kann vorteilhafterweise der Elektromagnet abgeschaltet werden, sobald die Halteverbindung hergestellt ist. Hieraus folgt, daß der Elektromagnet nicht nur eine lediglich rein kraftschlüssige Verbindung herstellen muß, sondern auch nur für sehr kurze Zeit überhaupt unter Strom stehen muß. Sobald die Haltevorrichtung eingreift, wird der Elektromagnet nicht mehr benötigt und kann für die weitere Betätigungsdauer der Verschlußeinrichtung von der Stromversorgung abgeschaltet werden. Dies ist insbesondere bei Schlössern vorteilhaft, bei denen nicht nur die Verschlußfalle selbst zurückgezogen werden soll, sondern bei denen darüberhinaus weitere mehrstufige Riegelorgane vorhanden sind, wie dies beispielsweise bei den bekannten Haustürschlössern der Fall ist.
  • Die Vorteile der Erfindung sind äußerst vielfältig und bestehen insbesondere darin, daß an die elektrische Versorgungsquelle keine hohen Anforderungen gestellt werden müssen, mithin normale Knopfbatterien für eine mittlere Einbauzeit von bis zu 5 und.mehr.Jahren ausreichend sind. Auch die Baugröße des Elektromagneten ist erheblich reduziert gegenüber dem bekannten Stand der Technik, so daß sich insgesamt die Möglichkeit zum Einbau aller Einrichtungen unmittelbar im Bereich des mechanischen Schlosses ergeben. Nach dem Stand der Technik dagegen war es bisher erforderlich, die großbauenden Einrichtungen außerhalb der bereits vorhandenen Verschlußeinrichtungen anzuordnen und mittels elektrischer Leitungen die Signalzuführung zu besorgen. Hierdurch ergab sich nicht nur das Problem der Eingreifbarkeit in den elektrischen Kreis, sondern auch die Notwendigkeit größere Umbauarbeiten sowohl an der Tür als auch an der Innenwand des Hauses vornehmen zu müssen.
  • Die gefundene Lösung erlaubt also nicht nur, wie bereits ausgeführt, eine äußerst kompakte Bauweise, mithin Unterbringung der notwendigen Bauteile unmittelbar auf oder in dem bereits vorhandenen Schloß, sondern auch den nachträglichen Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in bereits bestehende Schlösser, da auch die verwendete Zahnradkupplung derart klein gebaut werden kann, daß ihre Unterbringung in den vorhandenen Leerräumen der Schlösser untergebracht werden kann. Last but not least ist einer der Hauptvorteile der Erfindung die Möglichkeit, die Betätigungseinrichtung als selbständige Einheit in Form eines Schließzylinders auszubilden, wodurch diese in allen existierenden Schlössern an Stelle des bisher benutzten Schließzylinders einsetzbar ist, so daß herkömmliche Schlösser Verwendung finden können. Bei dieser Ausbildung findet im vorderen Teil, welches ins Schloß eingefügt wird, das genormte Zylinderprofil Verwendung, während der rückwärtige Teil als Kasten geformt ist, in den hinein die Zahnradkupplung und die zum Kuppeln dienenden Teile wie Kuppelrad, Elektromagnet, Haltevorrichtung usw. eingebaut sind.
  • Die Erfindung ist anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1 äußere Installationen an einem Türschloß für eine Haustür nach herkömmlicher Bauweise,
    • Fig. 2a, 2b eine erste Ausführung einer Verschlußeinrichtung in der Vorder-(Fig. 2a) und in der Draufsicht (Fig. 2b).
    • -'ig. 3a, 3b eine weitere Ausführung sowohl in Vorder- (Fig.3a) als auch Draufsicht (Fig. 3b).
    • ?ig. 4 eine Weiterbildung der in Fig. 3a, 3b dargestellten Ausführung.
  • In Figur 1 ist ein Türschloß 10 herkömmlicher Bauart wie es in Haustüren aller Art Verwendung findet, dargestellt. Auf der Außenseite der Tür 18 ist ein Tastenfeld 19 angebracht. Dieses Tastenfeld 19 (nicht näher dargestellt) ermöglicht die Eingabe eines rein gedanklichen Schlüssels durch Betätigen der mit Ziffern oder Buchstaben bedruckten Tasten des Feldes. Eine solche Tastatur mit Verarbeitungselektronik ist in der DE-OS 29 22 262.6 beschrieben. Das Türschloß 10 hat darüberhinaus einen äußeren Drehknopf 20 und einen inneren Drehknopf 21. Außerdem sind von außen unzugänglich ein Programmierschalter 22 eingebaut. Neben diesen Teilen sind eine Verschlußfalle 23, ein Riegel 24 und eine Türklinke 25 zur Abrundung des Bildes eingezeichnet.
  • In Figur 2a ist eine Verschlußeinrichtung in der Vordersicht dargestellt. Wesentliche Elemente dieser Verschlußeinrichtung sind ein Elektromagnet 7, eine Zahnradkupplung 11, welche aus einem Antriebrad 1, einem Abtriebsrad 2 und einem Kuppelrad 3 besteht (s.a. Fig. 2b). Das Kuppelrad 3 und der Elektromagnet 7 sind auf einen um eine Achse 5 drehbaren Träger 4 montiert. Außerdem ist ein Zapfen 16 auf dem Träger 4 montiert, der noch in zu erläuternder Weise mit einer Nase 8 einer Scheibe 15 zusammenwirkt. Die Scheibe 15, wie in Fig. 2b gut zu erkennen ist, ist mechanisch mit einer Welle 9 verbunden. Sowohl der Träger 4, als auch die Scheibe 15 sind gegen Federn drehbar gelagert. Das Antriebsrad 1 der Zahnradkupplung 11 trägt eine Nocke 13, welche den bekannten Riegelmechanismus des Türschlosses 10 beätigt. Da dieser Bereich nicht Gegenstand der Erfindung ist, ist darauf nicht näher eingegangen.
  • Figur 2 b zeigt deutlich die Zuordnung von Zahnradkupplung 11, Elektromagnet 7, dem Träger 4 sowie der über die Welle 9 drehbaren Scheibe 15. Wie bereits oben beschrieben, besteht die Zahnradkupplung 11 aus dem Antriebsrad 1, dem Abtriebsrad 2 und dem Kuppelrad 3. Das Antriebsrad ist mechanisch mit einer Hohlwelle 14 verbunden, während das Abtriebsrad 2, wie ebenfalls bereits dargestellt, die Nocke 13 trägt. Welle 9 und Hohlwelle 14 werden nach außen geführt und sind beispielsweise über den in Fig. 1 dargestellten äußeren Drehknopf 20 betätigbar. Die Ausbildung dieses Drehknopfes 20 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dieser so ausgebildet sein soll, daß Welle 9 und Hohlwelle 14 unabhängig voneinander gedreht werden können.
  • Für die Funktion der Verschlußeinrichtung ist zunächst erforderlich, daß auf dem Tastenfeld 19 der vorprogrammierte Code richtig eingegeben wird. Dieser in der Regel mehrstellige Code wird nach elektronischer Verarbeitung, d.h. nachdem festgestellt worden ist, daß der eingegebene Code mit dem vorprogrammierten übereinstimmt, in ein elektrisches Ausgangssignal umgesetzt, welches den Elektromagneten 7 unter Strom setzt.
  • Die Folge davon ist, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem den Elektromagneten 7 tragenden Träger 4 und der Scheibe 15 hergestellt wird. Wird jetzt der äußere Drehknopf 20 bewegt, so führt die kraftschlüssige Verbindung zwischen Elektromagnet 7 und Scheibe 15 dazu, daß der Träger 4 mitgenommen wird und sich zwangsweise um seine Achse 5 dreht. Das ebenfalls auf dem Träger 4 montierte Kuppelrad 3 wird, wie in Fig. 2a anschaulich dargestellt ist, in Richtung auf die beiden Räder Antriebsrad 1 und Abtriebsrad 2 und mit diesen Rädern zum Eingriff gebracht. Da sich Scheibe 15 und Träger 4 um verschiedene Achsen drehen, muß die Einstellung des Elektromagneten selbstverständlich so gewählt werden, daß der Elektromagnet 7 mit einem gewissen Schlupf der Scheibe 15 folgen kann.
  • Sobald das Kuppelrad 3 im Eingriff mit den beiden anderen Rädern, Antriebsrad 1 und Abtriebsrad 2, ist, kann über den äußeren Drehknopf 20 die Hohlwelle 14 verdreht werden, was bei eingerastetem Kuppelrad 3 zum Mitdrehen des Abtriebsrades 2 und damit der Nocke 13 führt. Da die Hohlwelle 14 unabhängig von der Welle 9 gedreht werden kann, können von außen auch mehrfache Umdrehungen der Zahnradkupplung 11, mithin der Nocke 13, erfolgen. Auf diese Weise kann sowohl die Verschlußfalle 23 als auch der Riegel 24, für dessen Vor- und Rückbewegungen in aller Regel mehrere Umdrehungen notwendig sein werden, bewegt werden.
  • Da der Elektromagnet 7 lediglich die schlupffähige kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Träger 4 und der Scheibe 15 zur überwindung der kleinen Federkraft, mit der der Träger 4 zurückgehalten wird aufbringen muß - und selbst keine Bewegungsarbeit leisten oder große Andruckkräfte erzeugen muß -, ist eine sehr kleine Bauform des Elektromagneten 7 möglich und nur sehr geringe elektrische Leistungsaufnahme. Um auch eine sehr geringe Energieaufnahme aus der Stromversorgung zu ermöglichen, übernimmt nach kurzem gemeinsamen Schwenkweg der Scheibe 15 und des Trägers 4 eine aufhebbare mechanische Halteverbindung, hier ausgeführt durch eine Nase 8 und einen Zapfen 16, s.
  • Fig. 2a, die weitere Mitnahme des Trägers 4 bis zum Eingriff des Kuppelrades 3 in die beiden Räder, wodurch kurz nachdem die mechanische Halteverbindung hergestellt ist, die Bestromung des Elektromagneten 7 aufgehoben werden kann. Außerdem erzeugt die Haltevorrichtung den erforderlichen Anpressdruck des Kuppelrades 3 an die Räder 1 u. 2.
  • Die Abschaltung des Elektromagneten 7 ist nicht Gegenstand der Erfindung. Sie kann dadurch herbeigeführt werden, daß ein Endschalter vorgesehen ist, der nach einem bestimmten Verschwenkweg des Trägers 4 bestätigt wird. Die Abschaltung des Elektromagneten 7 kann aber auch dadurch realisiert werden, daß überhaupt nur eine ganz bestimmte Zeit lang nach Eingabe des richtigen Codes am Tastenfeld 19 ein elektrischer Strom fließt, so daß die Verschwenkung der Scheibe 15 und damit des Trägers 4 innerhalb dieser vorgegebenen Zeitspanne erfolgen muß. Eine solche Lösung hat den Vorteil, daß nicht unbeabsichtigt der richtige Code eingegeben wird, die Tür jedoch nicht geöffnet wird aus anderen Gründen, diese mithin latent auch für Unbefugte durch einfaches Drehen des Knopfes 20 öffenbar ist. Selbstverständlich kann auch jede andere vorteilhafte Lösung für die Abschaltung des Elektromagneten 7 im Zusammenhang mit der Erfindung eingesetzt werden.
  • Die aufhebbare mechanische Halteverbindung besteht im einfachen Fall aus einer Nase 8, welche an der Scheibe 15 ausgeformt ist und einem Zapfen 16, der mechanisch fest mit dem Träger 4 verbunden ist. Zapfen 16 und Nase 8 sind geometrisch so einander zugeordnet, daß sie aufgrund der beiden Drehbewegungen von Träger 4 und Scheibe 15 ineinander eingreifen, bevor das Kuppelrad 3 im Eingriff ist. Die mechanische Halteverbindung wird dadurch aufrechterhalten werden, daß von außen über die Welle 9 ständig die Scheibe 15 manuell in ihrer Position gehalten wird, so daß auch der Träger 4 nicht in seine Ursprungsstellung zurück kann. Es sei daran erinnert, daß sowohl die Scheibe 15, als auch der Träger 4 unter Spannung der Federn 26 bzw. 27 stehen. Wird jetzt der Druck von außen auf die Scheibe 15 nicht weiter aufrechterhalten, so führt dies dazu, daß die vorerwähnten Federn 26, 27 sowohl die Scheibe 15, als auch den Träger 4 in ihre Ausgangsposition zurückbringen, mithin das Kuppelrad 3 nicht mehr im Eingriff ist. Statt dieser Lösung, bei der also von außen letztendlich die Kraft aufgebracht wird, um das Kuppelrad 3 im Eingriff zu halten, kann selbstverständlich auch eine selbsthemmende mechanische Halteverbindung vorgesehen sein, die durch gesonderte Vorkehrungen, wie etwa Rückdrehen der Welle 9 oder auch andere bekannte Maßnahmen, aufgehoben werden kann.
  • In den Figuren 3a und 3b ist eine weitere Ausführung der Verschlußeinrichtung dargestellt. Die Zahnradkupplung und die ihr zugehörigen Räder stimmen mit denen in den Figuren 2a und 2b dargestellten überein, so daß zur besseren Übersichtlichkeit dieselben Bezugszeichen gewählt worden sind.
  • Die Zahnradkupplung 11 ist wie im vorhergehend beschriebenen Fall von außen manuell drehbar. Sie besteht aus dem Antriebsrad 1, dem Abtriebsrad 2 und dem Kuppelrad 3. Ein Elektromagnet 30 ist auf einem Träger 31 angebracht. Der Träger 31 ist um die selbe Achse 34 verschwenkbar, die auch die Drehachse für die Zahnräder Antriebsrad 1 und Abtriebsrad 2 bildet. Auf der Schreibe 31 ist ein Gleitzapfen 29 verschiebbar gelagert. Der Gleitzapfen 29 trägt das Kuppelrad 3. An seinem anderen Ende ist der Gleitzapfen 29 auf einem Gleitstück 28 gelagert, welches schräge Anlaufflächen aufweist, so daß der Gleitzapfen 29, wie noch zu erläutern sein wird, auf diesen Schrägen in Richtung auf das Antriebsrad 1 bzw. in entgegengesetzter Richtung bewegbar ist. Die Bewegung des Gleitzapfens 29 erfolgt entgegen der Wirkungsrichtung einer Feder 33, welche dafür sorgt, daß der Gleitzapfen 29 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
  • Bei richtig eingegebenem Code auf dem Tastenfeld 19 (siehe Fig. 1) wird der Elektromagnet unter Strom gesetzt und stellt eine kraftschlüssige Verbindung zu einer Scheibe 40 her. Diese Scheibe 40 ist um die Achse 34 drehbar. Erfolgt nun, nachdem der Elektromagnet unter Strom gesetzt worden ist, eine Drehung von außen beispielsweise über den äußeren Drehknopf 20, so wird über die kraftschlüssige Verbindung, hergestellt durch den Elektromagneten 30, der Träger 31 um die Achse 34 gedreht. Der Gleitzapfen 29 wird aufgrund der in das Gleitstück 28 - eingearbeiteten schrägen Flächen auf die Räder Antriebsrad 1, Abtriebsrad 2, zubewegt, so daß das Kuppelrad 3 mit diesen in Eingriff gerät. Die Folge davon ist, daß bei weiterem Drehen des äußeren Drehknopfes 20 eine auf dem Abtriebsrad 2 montierte Nocke 32 gedreht wird und die übliche Schloßbetätigung herbeiführt. Auch bei dieser Version kann vorgesehen sein, daß der Träger 31 durch eine mechanische Haltevorrichtung bei Eingriff des Kuppelrades 3 in die Räder Antriebsrad 1, Abtriebsrad 2, in dieser erreichten Lage festgehalten wird. Bei einer solchen Ausführung kann der Elektromagnet ebenfalls abgeschaltet werden, sobald die vorbezeichnete Stellung erreicht ist. Auf eine solche mechanische Halteverbindung kann aber ganz verzichtet werden, wenn es sich um Schlösser handelt, bei denen der Nocken 32 lediglich eine geringfügige Drehung von z.B. 1/2 Umdrehung auszuführen hat. In diesem Fall ist die Scheibe 35 fest mit dem Antriebsrad 1 verbunden, wird mithin zwangsweise mit der Drehung des Antriebsrad 1 über die Achse 34 von außen gedreht. Der Elektromagnet 30 wird einen Schlupf zulassen, so daß trotz ausreichender kraftschlüssiger Verbindung um das Kuppelrad 3 im Eingriff mit den Rädern Antriebsrad 1, Abtriebsrad 2 zu halten ein Weiterdrehen des Antriebsrades 1 um die gewünschte Vierteldrehung möglich ist. Federn 35, 36 sorgen in bekannter Weise nach Beendigung der . Aktion für die Rückstellung des Trägers 31.
  • Zu Fig. 4 ist eine Variante zu der Ausführung nach Fig. 3a, 3b gezeigt, bei der das gleiche Grundprinzip - Drehung von Elektromagnet 30 und Träger 31 um eine gemeinsame Achse - angewendet wird, insofern sind auch wieder dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Träger 31 weist eine Verzahnung 38 auf, welche in der Stellung der Zähne mit einem Zahnsegment 37 korrespondiert. Das Zahnsegment 37 ist über ein von außen drehbares Zahnrad 13 drehbar. Sobald der Elektromagnet 30 die kraftschlüssige Verbindung zu dem Zahnsegment 37 hergestellt hat, kann dieses - und damit auch der Träger 34- über das Zahnrad 13 gedreht werde. Nach kurzem Weg greift das Zahnrad bereits in die Verzahnung 38 ein, der Elektromagnet 30 kann abgeschaltet werden.
  • Es ist klar, daß sich der Erfindungsgedanke in vielfältigen Ausführungsformen niederschlagen kann. Entscheidend ist, daß der Elektromagnet lediglich soviel Leistungsaufnahme benötigt, daß eine ausreichende kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird, wobei diese kraftschlüssige Verbindung sogar bei einigen der gezeigten Ausführungsformen einen gewissen Schlupf bedingt, so daß die Leistungsaufnahme sehr gering gehalten werden kann. Die Energieaufnahme kann dadurch abgesenkt werden, daß der Elektromagnet nur für die kurze Dauer des Verschwenkens des Trägers überhaupt eingeschaltet wird und danach eine mechanische aufhebbare Halteverbindung dafür sorgt, daß das Kuppelrad 3 im Eingriff bleibt, solange die öffnungsaktion andauert.

Claims (9)

1. Verschlußeinrichtung mit mechanischem Verschluß, welche nach richtiger Eingabe eines elektronisch verarbeiteten Codes für das Öffnen betätigbar ist und bei der ein Elektromagnet unter Strom gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zahnradkupplung (11), bestehend aus einesr.Antriebsrad (1), einem Abtriebsrad (2)und einem in Eingriff mit den beiden Rädern (1,2) bewegbarem Kuppelrad (3) , von außen mechanisch drehbar ist (Hohlwelle 14), wobei das Abtriebsrad (2) eine bei Eingriff des Kuppelrades (3) die Bewegung des Verschlusses (23, 24) herbeiführende Nocke (13) trägt, und daß der Elektromagnet (7, 30) mit dem Kuppelrad (3) bewegbar ist, wobei die Bewegung freigegeben ist, wenn der Elektromagnet (7, 30) eine ausreichend kraftschlüssige Verbindung zu einer von außen drehbaren Welle (9) hergestellt hat.
2. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine aufhebbare mechanische Haltevorrichtung (8, 16; 13, 38) vorgesehen ist, mit der das weitere Bewegen des Kuppelrades (3) in den Eingriff mit den beiden Rädern erfolgt und welche eingreift, sobald der Elektromagnet (7) einen kurzen Weg bewegt worden ist.
3. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (7, 30) für eine vorgebbare Zeit unter Strom gesetzt wird, wobei die Stromabschaltung spätestens erfolgt, wenn das Kuppelrad im Eingriff ist.
4. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit der drehbaren Welle (9) eine Scheibe (15, 35) aus magnetisch anziebarem Material verbunden ist, zu der der Elektromagnet (7, 30) die ausreichend kraftschlüssige Verbindung herstellt.
5. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kuppelrad (3) und der Elektromagnet (7, 30) auf einem gemeinsamen Träger (4, 31) angebracht sind, und daß für den Träger (4, 31) die aufhebbare mechanische Halteverbindung (Nase 8, Zapfen 16) hergestellt wird, mit der das Kuppelrad (3) den Eingriff geführt und gehalten wird.
6. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Welle (9) durch die Zahnradkupplung (11) tragende Hohlwelle (14) geführt wird, und daß sowohl die Hohlwelle (14), als auch die Welle (9) von außen drehbar sind, wobei jede der Wellen (8, 14) unabhängig von der anderen verdrehbar ist.
7. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum Herstellen des Eingriffs des Kuppelrades (3) dieses auf dem Träger (4,31) verschiebbar angeordnet ist und daß die Verschiebung durch die Drehung des Trägers (4, 31) bewerkstelligbar ist.
8. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Kuppelrad (3) am Ende eines verschiebbaren Gleitzapfens (29) gelagert ist, wobei das andere Ende des Gleitzapfens (29) vermittels der Drehung des Trägers (4, 31) auf Schrägen eines Gleitstückes (28) auf- und abbewegbar ist.
9. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (4, 31) eine Verzahnung (38) aufweist, ebenso wie ein von außen drehbares Zahnsegment (37, Zahnrad 13), und daß die Verzahnung (38) des Trägers (4, 31) relativ zum Zahnsegment (37) so angeordnet ist, daß nach einem vorgebbarem Drehweg des Trägers (4, 31) die Verzahnung (38) mit dem Zahnrad (13) zum Eingriff kommt.
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