EP0140028B1 - Sicherheits-Verschlusseinrichtung mit Zweiachsen-Kupplungseinrichtung, Haltemagnet, Mitnehmer und Reserveschaltung - Google Patents

Sicherheits-Verschlusseinrichtung mit Zweiachsen-Kupplungseinrichtung, Haltemagnet, Mitnehmer und Reserveschaltung Download PDF

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EP0140028B1
EP0140028B1 EP84110396A EP84110396A EP0140028B1 EP 0140028 B1 EP0140028 B1 EP 0140028B1 EP 84110396 A EP84110396 A EP 84110396A EP 84110396 A EP84110396 A EP 84110396A EP 0140028 B1 EP0140028 B1 EP 0140028B1
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EP
European Patent Office
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magnet
holding
pivoting
lock
piece
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EP84110396A
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EP0140028A3 (en
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Klaus Dr. Meister
Pierre Meyers
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Individual
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/06Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0676Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents by disconnecting the handle
    • E05B47/068Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents by disconnecting the handle axially, i.e. with an axially disengaging coupling element
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B47/06Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0611Cylinder locks with electromagnetic control
    • E05B47/0615Cylinder locks with electromagnetic control operated by handles, e.g. by knobs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B47/0001Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0002Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets
    • E05B2047/0007Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets with two or more electromagnets
    • E05B2047/0008Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets with two or more electromagnets having different functions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B47/0001Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0002Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets
    • E05B47/0006Operating 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 device that can be mounted on doors that are equipped with a conventional cylinder-operated lock and that serves for manual actuation of the bolt and the latch of such a lock in conjunction with an electrical signal that an electromagnetic coupling device with very little Power consumption effectively controlled, as well as the advantageous safety and operational design of the entire firing device.
  • the solution is based on the fact that a drive axis is guided coaxially through an output axis from the outside of the door into the mechanical lock itself or on the inside of the door, that a first gearwheel is connected to the drive axis and a disk which forms part of an electromagnetic coupling device that the output shaft is connected to a second gear and a cam, which is used to actuate bolts and latches of locks of a conventional type, that a pivot plate is mounted around the output shaft, which carries the other part of an electromagnetic coupling device which, when energized, by means of the disc, which is part of the drive axle, is pivoted out to a mechanical stop, the electromagnetic coupling device now passing into a slip as the drive axle continues to rotate.
  • the electromagnetic coupling device which is used for the mechanical coupling of a gear transmission, must remain energized during the entire operating time, because otherwise the gear transmission is coupled out again by means of return springs.
  • the resulting slippage between the two parts of the electromagnetic coupling device results in mechanical abrasion of the parts, which limits the service life of the entire device.
  • the operator must apply additional forces when operating the lock, because the frictional forces caused by the electromagnetic coupling device must be applied in addition to the lock operating forces.
  • the security-critical area of mechanical locks lies in the area of the lock cylinder and in the area of the lock tumblers above.
  • the critical area is reduced to the lock cylinder itself, because this must necessarily be exposed due to the key insert. If it is possible to remove the locking cylinder or parts of it by using force, any protection against unauthorized opening of a door is eliminated.
  • the danger described for mechanical locks applies in the same way to the locking device dealt with here, since it is mounted on a conventional mechanical lock and also uses a locking cylinder which is sensitive to the use of force on the outside of the door.
  • the invention has for its object to provide a much more wear-free, easy to use locking device with less force, which is safer against external use of force and against low battery voltage, which can be operated mechanically directly from the inside of the door and which otherwise have all the advantages of the above Locking device preserved.
  • the drive axis can be guided to the outside of the door at a distance from the output axis below the mechanical lock.
  • the output shaft engages the hollow shaft of a special locking cylinder from the inside of the door, enters into a non-rotatable connection with it and the special locking cylinder operates the latch and bolt of the mechanical lock with its locking cam. Since this special locking cylinder is a half cylinder and only has a connection to the inside of the door, but not to the outside of the door, the solution that is favorable for security reasons results in all security-critical areas of the mechanical lock and the special locking cylinder on the outside of the door with a drill-protected steel plate without being able to cover every opening in the safety-critical area. This solution is characterized in detail in claim 10.
  • the output axis of the coupling device accessible on the room side provides the advantageous possibility of mechanically actuating the lock directly from the inside of the door.
  • the current through the holding magnet is switched on automatically when the desired swivel position is reached.
  • the measures characterized in claim 6 provide a simple indication that the battery voltage is approaching a critically low point and that a battery change will soon be necessary. After entering this state, the user is reminded of this need each time it is used, until he remedies it and changes the batteries.
  • the measures characterized in claim 7 result in the advantageous possibility of dispensing with a separate reserve switch and integrating it into the normal code entry keyboard.
  • the measures characterized in claim 8 result in the advantageous possibility for safety reasons, if necessary, to decouple the actuating part attached directly to the inside of the door mechanically driving the lock and to lock it in the decoupled position. This is important for safety reasons in the case of doors with a glass insert, where the direct drive for the lock could otherwise be operated after the glass insert has been destroyed and it has been reached inside.
  • the measures characterized in claim 9 result in the advantageous possibility of using a common mechanical locking cylinder for closing the inner actuating part in the uncoupled position and for securing against unauthorized reprogramming or reprogramming of the codes of the locking device.
  • the measures characterized in claim 10 result in an arrangement which reliably protects against violent opening attempts coming from the outside, since, in contrast to all conventional locking cylinders or locks, all security-critical areas of the lock and locking cylinder can be effectively protected by a drill-protected steel plate without any cylinder opening .
  • Fig. 1a the coupling device is shown in a sectional side view.
  • the drive axle 1 which can be driven from the outside of the door, is firmly connected to a gearwheel 2.
  • a gear 3 With this gear 2, a gear 3 is in constant engagement, which is rotatably mounted on the axis 4 and serves for the transmission of force and reversal of direction.
  • the gear 3 is in turn in constant engagement with a gear 5 which is freely rotatable about the output axis 6.
  • a disc 7 is rotatably connected to the gear wheel 5, which is made of soft magnetic material and which is part of an electromagnetic coupling device which serves to pivot out a pivot lever 8 made of non-magnetic material.
  • the second part of the electromagnetic coupling device is formed by the swivel magnet 9, which is preferably designed as a U-magnet and carries a coil 10 for generating a magnetic flux.
  • the magneti flows cal flux from one leg of the magnet back through the disc 7 to the other leg. This will firmly tighten the disc on the U-shaped magnet.
  • the contacting surfaces of the swivel magnet 9 and the disk 7 are ground in such a way that the air gap between the two parts is very small. This results in a large magnetic flux even with very little electrical excitation and thus a strongly attractive force between the disk 7 and the swivel magnet 9.
  • the disc 7 With the rotation of the axis 1, the disc 7 is rotated at the same time, so that when the pivot magnet 9 is excited, the pivot lever 8 also rotates by a predetermined angle.
  • a further, mainly U-shaped holding magnet 11 is fastened on this pivot lever 8 and can be excited by means of a coil 12.
  • the magnetic circuit for this magnet is closed by a sheet 13 which is fixed to the housing.
  • the contacting surfaces of the holding magnet 11 and the sheet 13 are also ground in such a way that the air gap between the two is very small.
  • the pivot lever 8 has run-on bevels 16, 17, 18, 19 which, when the pivot lever 8 rotates, axially move a further plate 20 arranged coaxially to the latter.
  • a rotationally fixed connection of the sheet 20 to the housing by means of a bracket 21 comes with rotation of the swivel.
  • lever 8 the axial displacement of the sheet 20 is achieved.
  • a driver 22 which is mounted in a milled axis 6, is moved upwards against a spring 23 until it engages fully in pins 24 which are connected to the gear wheel 5. This creates a connection between the drive axle 1 and the driven axle 6, via which very large forces can be transmitted.
  • the current supply for the swivel magnet 9 occurs only in such angular positions of the output axis 6 relative to the gear 5 that the driver 22 always is pushed up in the space between the pins 24.
  • one end of the winding of the coil 10 is connected to the housing, that is to say to ground.
  • the power supply to this winding end is carried out on a plate 25 which is mounted insulated from the housing.
  • a further insulating part 26 is attached between the plate 25 and the disk 7, which is connected to the axis 6 and is also rotated by it.
  • Contact springs 27 are arranged in two recesses of this insulating part 26, which cause a current transfer from sheet metal 25 to the disk 7 and thus to the coil 10.
  • the disc 7 now carries on its side facing the contact springs 27 a printed insulating layer in those segments in which a current supply to the coil is undesirable. This ensures that the coil 10 can be energized relative to the axis 6 only in those angular ranges of the gear wheel 5 in which it is possible to lift the driver 22 without bumping against the pins 24.
  • Fig. 3 the circuit for energizing the coils 10, 12 of the two magnets 9, 11 is shown in more detail.
  • the switch 28 is formed by electronics which, after the correct code input, connects a voltage source 29 to the coil 10 of the swivel magnet 9. When the switch 28 is closed, a current flows back to the voltage source 29 via a resistor 30, the coil 10 and one or more diodes 31, 32 connected in the forward direction.
  • the resistances of the coils 10 and 12 are selected in connection with the resistor 30 and the threshold voltage formed by the diodes 31, 32 so that the current through the coil 12 largely drops to zero as the current flows through the coil 12.
  • a resistor 33 is connected in parallel with the resistor 30.
  • This switch can be closed by means of a key 34, which is designated “reserve”, as a result of which the resistor 30 has no current-limiting effect and the current flow is increased for the period of the key 34 being closed.
  • This is very advantageous for avoiding problems due to low battery voltage and at the same time very useful as an indication for the operator that a battery change is required.
  • This key 34 can be integrated into the existing code entry keyboard of the locking device.
  • the key 34 is also a function key on this keyboard and, in addition to its function label as a code entry element, bears the label “Reserve”.
  • FIG. 4 shows the overall structure of a locking device with a locking cylinder and a coupling device with offset axes.
  • the entire security-critical lock area is covered by a steel plate 35 which is screwed to the inside of the door.
  • the axis 1 is rotatably connected to the rotary knob 38 by an intermediate axis 39.
  • the intermediate axis 39 By a suitable selection of the intermediate axis 39 from a set of axes stepped in length, the locking device can be easily adapted to any door thickness when retrofitted.
  • the output shaft 6 is accessible from the rear of the coupling device 36 and thus allows the locking cylinder 37 to be driven directly from the inside of the door by means of an actuating part 40.
  • This is rotatable in the inner fitting 41, which covers all components of the inside of the door, and can be pulled out against a spring force. By pulling out the actuating part 40 by a few millimeters, the mechanical coupling to the coupling device 36 is canceled.
  • a pivotable sheet 43 located on the coupling device 36 can be folded between the actuating part 40 and the coupling device 36.
  • the coupling of the actuating part 40 to the coupling device 36 is thus permanently eliminated.
  • Another solution for decoupling a fixed - i.e. non-extractable - actuating part 40 from the output axis 6 consists in integrating a connecting plate (not shown in the drawing) with a lateral bevel in the actuating part 40, which engages in the slotted axis 6 and by one in the actuating part 40 located spring remains pressed.
  • the connecting plate When the actuating part 40 is in the correct position, in which the connecting plate is perpendicular to the cover plate 43, the connecting plate can be pushed into the actuating part 40 through the cover plate 43 due to the lateral bevel. The coupling of the actuating part 40 to the axis 6 is thus eliminated.
  • the cover plate 43 is designed to be lockable in its covering pivoting position by a mechanical lock 42, preferably a lock cylinder. It is particularly advantageous that the same locking cylinder can still be used as a programming cylinder, the user of the locking device being able to feed in or change the locking information stored as a code of the locking device as soon as he has brought the key of this locking cylinder into a certain other position. Because only in this position is a switch, not shown in the drawing, actuated, which only activates program switching means not described here in the switched-on state and not shown in the drawing.
  • the lock cylinder 37 which causes the movement of the lock bolt when inserted in the lock 44, contains a hollow shaft 46 with a driving groove, to which the locking / opening cam 45 is firmly connected.
  • the output shaft 6 protrudes into this hollow shaft and transmits a rotary movement from the output shaft 6 to the closing / opening cam.
  • the depth of insertion of the output shaft 6 into the hollow shaft 46 is variable over a predetermined distance.
  • FIG. 5 shows the design of the special locking cylinder 37 in a detailed form.
  • a hollow shaft 46 which is firmly connected to the cam 45, is inserted into the cylinder body so that it is accessible only on one side. The other side of the cylinder is closed and can be protected against drilling by a steel pin 47.
  • Fig. 5 the execution as a profile cylinder is shown. However, the design is also possible as a round or oval cylinder or in any other shape.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die an Türen, die mit einem herkömmlichen zylinderbetätigten Schloß ausgestattet sind, anmontiert werden kann und die der manuellen Betätigung des Riegels und der Falle eines solchen Schlosses dient in Verbindung mit einem elektrischen Signal, das eine elektromagnetische Kupplungseinrichtung bei sehr geringer Stromaufnahme wirksamsteuert, sowie die vorteilhafte sicherheitstechnische und bedienungsmäßige Ausgestaltung der gesamten Verschußeinrichtung.
  • Mit der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-3218112 (EP-A-0 094 592) die auch die Grundlage für die Fassung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bildet ist eine solche Verschließeinrichtung bekannt geworden, die mit sehr kleinen Strömen wirksamgesteuert werden kann und für deren Betrieb kleine Batterien für eine sehr lange Betriebszeit ohne Batteriewechsel ausreichend sind.
  • Die Lösung basiert darauf, daß eine Antriebsachse koaxial durch eine Abtriebsachse hindurch von der Türaußenseite in das mechanische Schloß selbst oder an die Türinnenseite'geführt ist, daß mit der Antriebsachse ein erstes Zahnrad verbunden ist sowie eine Sheibe, die den einen Teil einer elektromagnetischen Kupplungseinrichtung darstellt, daß die Abtriebsachse mit einem zweiten Zahnrad verbunden ist sowie mit einem Nocken, welcher der Betätigung von Riegel und Falle von Schlössern herkömmlicher Bauart dient, daß um die Abtriebsachse ein Schwenkblech gelagert ist, welches den anderen Teil einer elektromagnetischen Kupplungseinrichtung trägt, der bei Bestromung mittels der Scheibe, die Bestandteil der Antriebsachse ist, bis zu einem mechanischen Anschlag ausgeschwenkt wird, wobei die elektromagnetische Kupplungseinrichtung nunmehr bei Weiterdrehung der Antriebsachse in einen Schlupf übergeht.
  • Mit Ausschwenken des Schwenkblechs wird durch unterschiedliche Anordnungen ein drittes Zahnrad mit den beiden erstgenannten Zahnrädern zum Eingriff gebracht, wodurch die Antriebsachse mit der Abtriebsachse verbunden wird.
  • Der Vorteil dieser Lösung gegenüber vorher bekanntgewordenen Lösungen ist, daß der Elektromagnet der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung selbst keine Bewegungsarbeit leisten muß, sondern daß er lediglich dazu dient, eine Zahnradkupplung einzulegen, die nun ihrerseits dazu dient, die relativ großen Kräfte von der Türaußenseite auf einen Nocken und über diesen an Riegel und Falle mechanischer Schlösser zu übertragen. Demzufolge kann der Magnet sehr klein ausgebildet sein und trotzdem seine Funktion bei sehr kleiner Stromaufnahme erfüllen.
  • Bei dieser beschriebenen Lösung sind aber im wesentlichen drei Nachteile zu nennen ;
  • Erstens muß die elektromagnetische Kupplungseinrichtung, die der mechanischen Ankopplung eines Zahnradgetriebes dient, während der gesamten Bediendauer bestromt bleiben, weil ansonsten das Zahnradgetriebe durch Rückholfedern wieder ausgekoppelt wird. Durch den hierdurch notwendigerweise entstehenden Schlupf zwischen den beiden Teilen der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung entsteht ein mechanischer Abrieb der Teile, der die Lebensdauer der gesamten Vorrichtung begrenzt. Außerdem müssen vom Bediener bei der Schloßbetätigung zusätzliche Kräfte angewendet werden, weil die durch die elektromagnetische Kupplungseinrichtung verursachten Reibungskräfte zusätzlich zu den Schloßbetätigungskräften aufgebracht werden müssen.
  • Zweitens sollten die Sicherheitsmaßnahmen gegen äußere Gewaltanwendung noch verbessert werden : der sicherheitskritische Bereich von mechanischen Schlössern liegt im Bereich des Schließzylinders und im darüberliegenden Bereich der Schloßzuhaltungen. Bei Verwendung von aufbohrgeschützen Sicherheitsbeschlägen wird der kritische Bereich auf den Schließ-Zylinder selbst reduziert, denn dieser muß wegen des Schlüsseleinschubs notwendigerweise offen liegen. Gelingt es, durch Gewaltanwendung den Schließzylinder oder Teile desselben zu entfernen, so ist jeder Schutz gegen unerlaubtes Öffnen einer Türe beseitigt. Die für mechanische Schlösser beschriebene Gefahr gilt in gleicher Weise für die hier behandelte Verschlußeinrichtung, da sie - an ein herkömmliches mechanisches Schloß anmontiert wird und ebenfalls einen Schließzylinder verwendet, der auf der Türaußenseite gegen Gewaltanwendung empfindlich ist.
  • Drittens ist zu erwähnen, daß notwendigerweise das Zahnrad der Antriebsachse von der Türinnenseite aus gesehen immer zuvorderst liegt und daß dadurch ein wünschenswerter direkter Antrieb der Abtriebsachse von der Türinnenseite her nicht möglich ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentlich verschleißfreiere, mit geringerer Kraft einfach bedienbare Verschlußeinrichtung zu schaffen, die sicherer gegen äußere Gewaltanwendung und gegen zu niedrige Batteriespannung ist, die von der Türinnenseite her direkt mechanisch betätigt werden kann und die ansonsten alle Vorteile der vorstehend beschriebenen Verschlußeinrichtung bewahrt.
  • Die Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
  • Durch die zusätzliche Verwendung eines Magnetkreises mit Haltefunktion, der bei Erreichen einer bestimmten Verschwenkstellung erlaubt, den Magnetkreis mit Schwenkfunktion zu entstromen, werden alle durch den bisher aufgetretenen Schlupf entstandenen Probleme beseitigt. Hieraus ergibt sich eine besonders kraftsparende und auch im Stromverbrauch noch günstigere Ausbildung der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung, die, nachdem sie eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsachse hergestellt hat, mit Hilfe des Haltemagneten ein weitgehend kraftfreies Weiterdrehen ermöglicht, wobei insbesondere der Materialverschleiß zwischen Scheibe und Schwenkmagnet auf ein Minimum verringert wird.
  • Durch die axial versetzte Anordnung kann die Antriebsachse räumlich entfernt von der Abtriebsachse unterhalb des mechanischen Schlosses an die Türaußenseite geführt werden. Die Abtriebsachse greift von der Türinnenseite her in die Hohlwelle eines Spezial-Schließzylinders ein, geht mit dieser eine drehfeste Verbindung ein und der Spezial-Schließzylinder selbst betätigt mit seinem Schließnocken Falle und Riegel des mechanischen Schlosses. Da dieser Spezial-Schließzylinder ein Halbzylinder ist und nur eine Verbindung zur Türinnenseite, nicht aber zur Türaußenseite hat, ergibt sich die aus sicherheitsgründen günstige Lösung, alle sicherheitskritischen Bereiche des mechanischen Schlosses und des Spezial-Schließzylinders auf der Türau- ßenseite mit einer aufbohrgeschützten Stahlplatte total ohne jede Öffnung im Sicherheitskritischen Bereich abdecken zu können. Diese Lösung ist in ihren Einzelheiten in Anspruch 10 gekennzeichnet.
  • Durch die auf der Raumseite zugängliche Abtriebsachse der Kupplungseinrichtung ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, das Schloß von der Türinnenseite her direkt mechanisch zu betätigen.
  • Durch die in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichneten Maßnahmen wird ein präzises freies Einrücken des Mitnehmers erreicht. Außerdem kann der Koppelbetrieb kraftfreier abgewickelt werden als bei der ursprünglichen Lösung.
  • Durch die in Anspruch 4 gekennzeichneten Maßnahmen erfolgt eine Anschaltung des Stromes durch den Haltemagneten automatisch dann, wenn die gewünschte Ausschwenklage erreicht ist.
  • Durch die in Anspruch 5 gekennzeichneten Maßnahmen wird in sehr einfacher Weise eine verzögerungsfreie Umschaltung des Stroms von dem Schwenkmagneten auf den Haltemagneten erreicht.
  • Durch die in Anspruch 6 gekennzeichneten Maßnahmen ergibt sich eine einfache Anzeige, daß die Batteriespannung sich einem kritisch niedrigen Punkt nähert und daß ein Batteriewechsel bald erforderlich ist. Der Benutzer wird nach Eintritt dieses Zustandes bei jeder Benutzung erneut an diese Notwendigkeit erinnert, bis er Abhilfe schafft und die Batterien wechselt.
  • Durch die in Anspruch 7 gekennzeichneten Maßnahmen ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, auf einen gesonderten Reserveschalter zu verzichten und ihn in die normale Codeeingabe-Tastatur zu integrieren.
  • Durch die in Anspruch 8 gekennzeichneten Maßnahmen ergibt sich die aus Sicherheitsgründen vorteilhafte Möglichkeit, bei Bedarf das auf der Türinnenseite angebrachte direkt mechanisch das Schloß antreibende Betätigungsteil abzukoppeln und in der abgekoppelten Stellung zu verschließen. Dies ist aus Sicherheitsgründen bei Türen mit Glaseinsatz von Bedeutung, wo nach Zerstören des Glaseinsatzes und Durchfassen nach innen der direkte Antrieb für das Schloß ansonsten betätigt werden könnte. Außerdem ergibt sich die günstige Lage, durch die verschließbare Abkopplung bei Bedarf die Entriegelung des Schlosses von der Türinnenseite her verhindern zu können, z. B. um Kindern unerlaubtes Verlassen der Wohnung verläßlich zu verwehren.
  • Durch die in Anspruch 9 gekennzeichneten Maßnahmen ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, für das Verschließen des inneren Betätigungsteils in abgekoppelter Stellung und für das Sichern gegen unberechtigtes Neu- bzw. Umprogrammieren der Codes der Verschlußeinrichtung einen gemeinsamen mechanischen Schließzylinder zu verwenden.
  • Durch die in Anspruch 10 gekennzeichneten Maßnahmen ergibt sich eine Anordnung, die gegen von außen kommende gewaltsame Öffnungsversuche sicher schützt, da im Gegensatz zu allen herkömmlichen Schließzylindern bzw. Schlössern alle sicherheitskritischen Bereiche von Schloß und Schließzylinder durch eine aufbohrgeschützte Stahlplatte ohne jede Zylinderöffnung wirksam geschützt werden können.
  • Weitere Maßnahmen und deren Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Es zeigen :
    • Fig. 1a und 1b: Vorrichtung zum Ankoppeln einer Antriebsachse an eine Abtriebsachse in einer geschnittenen Seitenansicht sowie einer geschnittenen Draufsicht
    • Fig. 2 : Detaildarstellung der Achsankopplung
    • Fig. 3 : Stromkreis zum Umschalten des Stroms von dem Schwenkmagneten auf den Haltemagneten mit Reserveschaltung
    • Fig. 4 : Explosionszeichnung der Gesamtanordnung Verschlußeinrichtung
    • Fig. 5 : Spezial-Schließzylinder
  • In Fig. 1a ist die Kupplungseinrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Die Antriebsachse 1, die von der Türaußenseite aus angetrieben werden kann, ist mit einem Zahnrad 2 fest verbunden. Mit diesem Zahnrad 2 ist ein Zahnrad 3 in ständigem Eingriff, welches um die Achse 4 drehbar gelargert ist und der Kraftweiterleitung und Richtungsumkehr dient.
  • Das Zahnrad 3 ist seinerseits mit einem Zahnrad 5 in ständigem Eingriff, welches um die Abtriebsachse 6 frei drehbar gelagert ist. An das Zahnrad 5 ist eine Scheibe 7 drehfest angebunden, die aus weichmagnetischem Material besteht und die den einen Teil einer elektromagnetischen Kuppeleinrichtung darstellt, die zum Ausschwenken eines Schwenkhebels 8 aus nicht-magnetischem Material dient.
  • Der zweite Teil der elektromagnetischen Kuppeleinrichtung wird gebildet durch den Schwenkmagneten 9, der vorzugsweise als U-Magnet ausgebildet ist und eine Spule 10 zur Erzeugung eines Magnetflusses trägt.
  • Mit Bestromung der Spule 10 fließt der magnetische Fluß von einem Schenkel des Magneten durch die Scheibe 7 zum anderen Schenkel zurück. Die Scheibe wird hierdurch fest an den U-förmigen Magneten angezogen.
  • Die sich berührenden Flächen des Schwenkmagneten 9 und der Scheibe 7 sind so aufeinander eingeschliffen, daß der Luftspalt zwischen beiden Teilen sehr gering ist. Hierdurch ergibt sich bereits bei sehr kleiner elektrischer Erregung ein großer Magnetfluß und damit eine stark anziehende Kraft zwischen der Scheibe 7 und dem Schwenkmagneten 9.
  • Mit Drehung der Achse 1 wird gleichzeitig die Scheibe 7 gedreht, womit bei erregtem Schwenkmagneten 9 der Schwenkhebel 8 um einen vorgegebenen Winkel mitdreht. Auf diesem Schwenkhebel 8 ist ein weiterer, vornehmlich U-förmig ausgebildeter Haltemagnet 11 befestigt, der mittels einer Spule 12 erregt werden kann. Der Magnetkreis für diesen Magneten wird abgeschlossen durch ein Blech 13, welches feststehend zum Gehäuse angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, den Haltemagneten 11 gehäusefest anzuordnen und das den Magnetkreis schließende Blech 13 auf dem Schwenkhebel 8 zu befestigen. Die sich berührenden Flächen des Haltemagneten 11 und des Blechs 13 sind ebenfalls so aufeinander eingeschliffen, daß der Luftspalt zwischen beiden sehr gering ist.
  • Mit Ausschwenken des Schwenkhebels 8 aufgrund der Drehung der Scheibe 7 und erregtem Schwenkmagneten 9 bei nicht erregtem Haltemagneten 11 werden dann, wenn die vorgegebenen Ausschwenkwinkel in der einen oder anderen Ausschwenkrichtung erreicht sind, elektrische Kontakte 14, 15 betätigt, die ein Umschalten des Stroms von dem Schwenkmagneten 9 auf den Haltemagneten 11 bewirken. Damit wird der ausgeschwenkte Schwenkhebel 8 gegenüber dem Gehäuse in seiner eingenommenen Lage festgehalten, solange der Stromfluß durch die Spule 12 andauert. Die anziehende Kraft zwischen der Scheibe 7 und dem Schwenkmagneten 9 wird aufgehoben. Die Scheibe 7 kann daraufhin kraftfrei weitergedreht werden.
  • Mit Abschaltung des Stroms von der Spule 12 wird die anziehende Kraft zwischen dem Haltemagneten 11 und dem Blech 13 aufgehoben. Der Schwenkhebel 8 wird durch nicht dargestellte Federn in die Ausgangslage zurückgeführt.
  • Wie in Fig. 1 b dargestellt, verfügt der Schwenkhebel 8 über Anlaufschrägen 16, 17, 18, 19, die mit Drehung des Schwenkhebels 8 ein weiteres koaxial zu diesem angeordnetes Blech 20 axial verschieben. Durch eine drehfeste Anbindung des Blechs 20 an das Gehäuse mittels eines Auslegers 21 kommt mit Drehung des Schwenk- . hebels 8 die axiale Verschiebung des Blechs 20 zustande.
  • In Fig. 2 ist die Einrichtung zur Ankopplung der Abtriebsachse 6 an das Zahnrad 5 und damit an die Antriebsachse 1 näher dargestellt. Mit Verschieben des Blechs 20 in axialer Richtung nach oben wird ein Mitnehmer 22, der in einer Einfräsung der Achse 6 gelagert ist, gegen eine Feder 23 soweit nach oben verschoben, bis er voll in Stifte 24 eingreift, die mit dem Zahnrad 5 verbunden sind. Damit ist eine Verbindung zwischen der Antriebsachse 1 und der Abtriebsachse 6 hergestellt, über die sehr größe Kräfte übertragen werden können.
  • Um zu verhindern, daß beim Verschieben des Bleches 20 und damit des Mitnehmers 22 nach oben der Mitnehmer 22 auf die Stifte 24 aufsetzt, erfolgt die Stromzufuhr für den Schwenkmagneten 9 nur in solchen Winkellagen der Abtriebsachse 6 relativ zum Zahnrad 5, daß der Mitnehmer 22 immer in dem Freiraum zwischen den Stiften 24 hochgeschoben wird.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß das eine Ende der Wicklung der Spule 10 mit dem Gehäuse - also mit Masse - verbunden ist. Die Stromzufuhr an dieses Wicklungsende erfolgt auf ein Blech 25, das gegenüber dem Gehäuse isoliert angebracht ist. Zwischen dem Blech 25 und der Scheibe 7 ist ein weiteres Isolierteil 26 angebracht, welches mit der Achse 6 verbunden ist und durch diese mitverdreht wird. In zwei Aussparungen dieses Isolierteils 26 sind Kontaktfedern 27 angeordnet, die eine Stromweiterleitung von Blech 25 auf die Scheibe 7 und damit auf die Spule 10 bewirken. Die Scheibe 7 trägt nun an ihrer den Kontaktfedern 27 zugewandten Seite eine aufgedruckte Isolierschicht in jenen Segmenten, in denen eine Stromzufuhr zu der Spule unerwünscht ist. Damit ist sichergestellt, daß die Spule 10 nur in jenen Winkelbereichen des Zahnrads 5 relativ zur Achse 6 bestromt werden kann, in denen ein Hochheben des Mitnehmers 22 möglich ist, ohne an die Stifte 24 anzustoßen.
  • In Fig. 3 ist der Stromkreis für die Bestromung der Spulen 10, 12 der beiden Magneten 9, 11 näher dargestellt.
  • Der Schalter 28 wird durch eine Elektronik gebildet, die nach richtiger Codeeingabe eine Spannungsquelle 29 an die Spule 10 des Schwenkmagneten 9 anschaltet. Mit Schließen des Schalters 28 fließt somit ein Strom über einen Widerstand 30, über die Spule 10 und über eine oder mehrere in Durchlaßrichtung geschaltete Dioden 31, 32 zur Spannungsquelle 29 zurück.
  • Mit Bestromung des Schwenkmagneten 9 wird aufgrund der Drehung der Scheibe 7 der Schwenkhebel 8 soweit mitgedreht, bis hierdurch bedingt einer der Schalter 14 oder 15 geschlossen ist. Daraufhin fließt der Strom durch die Spule 12 des Haltemagneten 11.
  • Die Widerstände der Spulen 10 und 12 sind in Verbindung mit dem Widerstand 30 und der durch die Dioden 31, 32 gebildeten Schwellenspannung so gewählt, daß mit Stromfluß durch die Spule 12 der Strom durch die Spule 10 weitgehend nach Null abfällt.
  • Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln eine verzögerungsfreie Umschaltung des Stroms von dem Schwenkmagneten 9 auf den Haltemagneten 11 erreicht. Der Schwenkmagnet 9 wird seine mitnehmende Wirkung auf die Scheibe 7 so lange ausüben, wie der Strom durch die Spule 10 ausreichend groß ist.
  • Mit Abfall der Batteriespannung auf z. B. die halbe Nennspannung tritt allmählich der Zustand ein, daß der Strom durch die Spule 10 nicht mehr ausreichend ist, jenen Magnetfluß im Schwenkmagneten 9 zu erzeugen, der zur Mitnahme der Scheibe 7 erforderlich wäre. Um in diesem Fall den Stromfluß zeitweilig wieder zu erhöhen, ist dem Widerstand 30 ein Schalter 33 parallel geschaltet.
  • Dieser Schalter kann durch eine Taste 34 die mit « Reserve bezeichnet ist, geschlossen werden, wodurch der Widerstand 30 keine strombegrenzende Wirkung ausübt und dadurch der Stromfluß für die Zeitdauer der Schließung der Taste 34 vergrößert wird. Dies ist sehr vorteilhaft zur Vermeidung von Problemen durch zu niedrige Batteriespannung und gleichzeitig als Anzeige für den Betreiber sehr nützlich, daß ein Batteriewechsel erforderlich wird.
  • Diese Taste 34 kann in die vorhandene Codeeingabe-Tastatur der Verschließeinrichtung integriert werden. In diesem Fall ist die Taste 34 gleichzeitig eine Funktionstaste dieser Tastatur und trägt zusätzlich zu ihrer Funktionsbeschriftung als Codeeingabe-Element die Beschriftung « Reserve • .
  • In Fig. 4 ist der Gesamtaufbau einer Verschlußeinrichtung mit Schließzylinder und einer Kuppeleinrichtung mit versetzten Achsen dargestellt. Der gesamte sicherheitskritische Schloßbereich ist durch eine Stahlplatte 35 abgedeckt, die an der Türinnenseite verschraubt wird.
  • Durch eine kleine Öffnung im unteren Bereich dieser Stahlplatte wird eine Achse 1 unterhalb des Schlosses - und damit im sicherheitsneutralen Bereich - an die Türaußenseite geführt. Über die Achse 1 wird bei Bestromung des Schwenkmagneten der Kuppeleinrichtung 36 eine Drehbewegung in richtiger Drehrichtung in den Zylinder 37 eingeleitet. Bei nichtbestromter Kuppeleinrichtung 36 ist die Achse 1 frei durchdrehbar.
  • Die Achse 1 ist mit dem Drehknopf 38 durch eine Zwischenachse 39 drehfest verbunden. Durch geeignete Auswahl der Zwischenachse 39 aus einem Satz von in der Länge gestuften Achsen läßt sich bequem die Verschließeinrichtung bei nachträglicher Montage an jede Türstärke anpassen.
  • Die Abtriebsachse 6 ist von der Rückseite der Kuppeleinrichtung 36 zugänglich und erlaubt damit den direkten Antrieb des Schließzylinders 37 von der Türinnenseite mittels eines Betätigungsteils 40. Dieses ist im inneren Beschlag 41, der alle Bauteile der Türinnenseite abdeckt, drehbar und gegen eine Federkraft herausziehbar gelagert. Durch Herausziehen des Betätigungsteils 40 um einige Millimeter wird die mechanische Ankopplung an die Kuppeleinrichtung 36 aufgehoben.
  • Mittels eines mechanischen Schlosses 42 kann ein an der Kuppeleinrichtung 36 befindliches schwenkbares Blech 43 zwischen das Betätigungsteil 40 und die Kuppeleinrichtung 36 geklappt werden. Damit ist die Ankopplung des Betätigungsteils 40 an die Kuppeleinrichtung 36 dauernd aufgehoben.
  • Eine andere Lösung zur Abkopplung eines feststehenden - also nicht herausziehbaren - Betätigungsteils 40 von der Abtriebsachse 6 besteht darin, in das Betätigungsteil 40 ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Verbindungsblech mit seitlicher Anschrägung zu integrieren, das in die geschlitzte Achse 6 eingreift und durch eine im Betätigungsteil 40 befindliche Feder angedrückt bleibt.
  • Bei richtiger Stellung des Betätigungsteils 40, bei der das Verbindungsblech senkrecht zu dem Abdeckblech 43 steht, läßt sich das Verbindungsblech - bedingt durch die seitliche Anschrägung - durch das Abdeckblech 43 in das Betätigungsteil 40 hineinschieben. Die Ankopplung des Betätigungsteils 40 an die Achse 6 ist damit aufgehoben.
  • Das Abdeckblech 43 wird in beiden Lösungen durch ein mechanisches Schloß 42-vorzugsweise ein Schließzylinder - in seiner abdeckenden Verschwenkstellung verschließbar gestaltet. Besonders vorteilhaft ist, daß der gleiche Schließzylinder noch als Programmierzylinder einsetzbar ist, wobei der Benutzer der Verschlußeinrichtung die als Code der Verschlußeinrichtung gespeicherten Schloßinformationen einspeisen bzw. ändern kann, sobald er den Schlüssel dieses Schließzylinders in eine bestimmte andere Position gebracht hat. Denn erst in dieser Position wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Schalter betätigt, der nur im eingeschalteten Zustand hier nicht näher beschriebene und in der Zeichnung nicht dargestellte Programmschaltmittel wirksamschaltet.
  • Der Schließzylinder 37, der in Schloß 44 eingesetzt die Bewegung des Schloßriegels bewirkt, enthält eine Hohlwelle 46 mit einer Mitnehmernut, an welche der Schließ/Öffnungsnocken 45 fest angebunden ist. Die Abtriebsachse 6 ragt in diese Hohlwelle hinein und überträgt eine Drehbewegung von der Abtriebsachse 6 auf den Schließ/Öffnungsnocken. Die Einführungstiefe der Abtriebsachse 6 in die Hohlwelle 46 ist über eine vorgegebene Strecke variabel. Damit lassen sich gleiche Schließzylinder und Kupplungseinrichtungen an Türen mit unterschiedlichen Türstärken bequem anbringen.
  • Fig. 5 zeigt in detaillierter Form die Ausführung des Spezial-Schließzylinders 37. Eine Hohlwelle 46, die mit dem Nocken 45 fest verbunden ist, ist nur einseitig zugänglich in den Zylinderkörper eingesetzt. Die andere Seite des Zylinders ist verschlossen und kann durch einen Stahlstift 47 gegen Aufbohren geschützt werden. In Fig. 5 ist die Ausführung als Profilzylinder dargestellt. Die Ausführung ist jedoch genauso als Rund- oder Ovalzylinder oder in sonstiger beliebiger äußerer Form möglich.

Claims (10)

1. Anordnung zum Betreiben von Verschlußeinrichtungen mittels eines elektrischen Signals, das gebildet wird durch positiven Vergleich einer eingegebenen Schlüsselinformation mit einer vorgegebenen Schloßinformation und das eine die Schloßbetätigung ermöglichende elektromagnetische Kupplungseinrichtung wirksamsteuert, über die ein von außen zugängliches drehbewegliches Teil mit einem die Schloßbetätigung durchführen-. den drehbeweglichen Teil verbunden wird, in Verschließanlagen, insbesondere von Wohnanlagen, wobei das von außen zugängliche drehbewegliche Teil einerseits mit dem Antriebselement einer Schaltkupplung und andererseits mit dem einen Teil der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung verbunden ist, das die Schloßbetätigung durchführende drehbewegliche Teil mit dem Abtriebselement der Schaltkupplung verbunden ist und das andere Teil der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung mit einem die Lage des Kopplungselements der Schaltkupplung bestimmenden Teil verbunden ist, das bei Verdrehen des von außen zugänglichen Teils und wirksamgesteuerter elektromagnetischer Kupplungseinrichtung das Kopplungselement in Eingriff mit dem Antriebselement und mit dem Abtriebselement bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das von außen zugängliche drehbewegliche Teil - die Antriebsachse 1 - axial versetzt und achsparallel zu dem die Schloßbetätigung durchführenden drehbeweglichen Teil - der Abtriebsachse 6 - angeordnet ist, daß die Antriebsachse 1 ein Zahnrad 2 trägt, das über ein Verbindungszahnrad 3 mit einem um die Abtriebsachse 6 frei drehbar angeordneten Zahnrad 5 verbunden ist, an welches eine Scheibe 7 aus weichmagnetischem Material, die den einen Teil der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung darstellt, drehfest angebunden ist, daß um die Abtriebsachse 6 ein Schwenkblech 8 drehbar angeordnet ist, welches einen Schwenkmagneten 9 trägt, der den anderen Teil der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung bildet, daß mit dem Schwenkhebel 8 der Haltemagnet 11 eines Halte-Magnetkreises verbunden ist und daß das Halteblech 13 als der andere Teil des Halte-Magnetkreises gehäusefest angeordnet ist, daß: owohl die beiden Teile Scheibe 7 und Schwenkmagnet 9 des Schwenk-Magnetkreises wie auch die beiden Teile Halteblech 13 und Haltemagnet 11 des Halte-Magnetkreises auf einen möglichst geringen Luftspalt eingeschliffen sind, daß nach Ausschwenken des Schwenkblechs 8 nach links oder nach rechts bei Erreichen einer vorgegebenen Endlage der Haltemagnet 11 bestromt und der Schwenkmagnet 9 entstromt wird, daß der Haltemagnet 11 bei Bestromung das Schwenkblech 8 in der zum Zeitpunkt der Bestromung und für die Dauer der Bestromung eingenommenen Lage relativ zum Gehäuse festhält, daß mit Beendigung der Bestromung das Schwenkblech 8 durch Federn in die Null-Lage zurückgeführt wird und daß durch Ausschwenken des Schwenkblechs 8 in jede der zwei möglichen Richtungen eine mechanische Ankoppelung der Abtriebsachse 6 an das Zahnrad 6 erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausschwenken eines Schwenkblechs 8 mittels Anlaufschrägen 16, 17, 18, 19 ein weiteres Blech 20 axial verschoben wird und daß dadurch ein Mitnehmer 22, der drehfest und axial verschiebbar in der Abtriebsachse 6 angeordnet ist, ebenfalls in der gleichen Richtung verschoben wird, dadurch in die Stifte 24 eingreift und hierüber eine Ankopplung der Abtriebsachse 6 an das Zahnrad 5 herstellt.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein mit der Abtriebsachse 6 verbundenes Isolierteil 26 mit eingelegten Kontakten 27 eine Stromzufuhr von dem Blech 25 auf die segmentweise an der dem Isolierteil 26 zugewandten Seite isolierte Scheibe 7 und damit auf das Gehäuse und die Spule 10 nur in den Stellungen der Abtriebsachse 6 relativ zu dem Zahnrad 5 erfolgt, in denen ein freies Einrücken des Mitnehmers 22 zwischen die Stifte 24 möglich ist.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkblech 8 in seinen beiden möglichen Ausschwenklagen je einen Schalter 14, 15 betätigt, der den Stromfluß an den Haltemagneten 11 anschaltet.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Spule 10 des Schwenkmagneten 9 eine oder mehrere Dioden in Reihe geschaltet sind, daß die Spule 12 des Haltemagneten 11 mittels der Schalter 14 oder 15 parallel zu der Anordnung Spule 10 und Dioden 31, 32 geschaltet wird und daß der Widerstand 30 in Verbindung mit den Widerständen der Spulen 10 und 12 so bemessen ist, daß der Stromfluß durch die Spule 10 auf einen sehr kleinen Wert erniedrigt wird.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Widerstand 30 ein Transistorschalter 33 angeordnet ist und daß dieser Transistorschalter 33 durch einen Tastschalter 34 durchgeschaltet wird.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschalter 34 gleichzeitig eine Funktionstaste der Codeeingabe-Tastatur der Verschlußeinrichtung ist und daß diese Funktionstaste zusätzlich zu ihrer Funktionsbeschriftung die Beschriftung « Reserve trägt.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsachse 6 lösbar mit einem von der Türinnenseite zugänglichen drehbeweglichen Betätigungsteil 40 verbunden ist, daß ein von der Türinnenseite zugängliches, verschwenkbares Abdeckblech 43 in seiner Verschwenkstellung die lösbare Verbindung der Abtriebsachse 6 mit dem Betätigungsteil 40 sperrt und daß. die Verschwenkstellung des Abdeckblechs 43 verschließbar ausgebildet ist.
9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkstellung des Abdeckblechs 43 durch ein auf der Türinnenseite angebrachtes mechanisches Schloß 42 verschließbar gestaltet ist und daß das gleiche mechanische Schloß 42 in einer oder mehreren anderen Schließpositionen seines Schlüssels dem Betreiber der Verschlußeinrichtung ermöglicht, die als Code der Verschlußeinrichtung gespeicherten Schloßinformationen zu ändern bzw. neu einzuspeichern.
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsachse 6 mit dem Schließzylinder 37 auf der Türinnenseite drehfest verbunden ist und daß der Schließzylinder 37 und die sicherheitskritischen Bereiche des Schlosses 44 auf der Türaußenseite mit einer durchgehenden und im sicherheitskritischen Bereich öffnungsfreien Stahlplatte 35 aufbohrgeschützt abgedeckt sind.
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