Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungseinrichtung zum drehfesten
Koppeln einer um eine Drehachse drehbaren Schließbartnabe mit jeweils
einem Zylinderkern von in axialer Richtung bezüglich der Schließbartnabe an
entgegengesetzten Seiten angeordeten, um die Drehachse drehbaren
Zylinderkernen eines Doppelschließzylinders, umfassend: für jeden
Zylinderkern ein erstes Kopplungselement, welches mit dem jeweils
zugeordneten Zylinderkern drehfest verbunden ist und bezüglich des
zugeordneten Zylinderkerns zwischen einer diesem Zylinderkern näher
gelegenen Freigabeposition und einer von diesem Zylinderkern entfernteren
Kopplungsbereitschaftsposition axial verlagerbar ist, wobei die ersten
Kopplungselemente durch eine erste Vorspannanordnung in ihre Freigabeposition
vorgespannt sind, und wobei die ersten Kopplungselemente durch
Einstecken eines Schlüssels in den jeweils zugeordneten Zylinderkern zur
Herstellung eines Kopplungszustands des jeweiligen Zylinderkerns mit der
Schließbartnabe in die Kopplungsbereitschaftsposition bewegbar sind, für
jeden Zylinderkern ein zweites Kopplungselement, welches mit der
Schließbartnabe drehfest verbunden ist und bezüglich der Schließbartnabe
zwischen einer dem jeweils zugeordneten Zylinderkern näher gelegenen
Kopplungs-Aufnahmeposition und einer vom zugeordneten Zylinderkern
weiter entfernten Kopplungs-Übergangsposition axial verlagerbar ist, wobei
die zweiten Kopplungselemente durch eine zweite Vorspannanordnung in
ihre Kopplungs-Aufnahmestellung vorgespannt sind, wobei jedes erste
Kopplungselement wenigstens bereichsweise mit nicht rotationssymmetrischer
Außenumfangskontur ausgebildet ist, wobei jedes zweite
Kopplungselement eine Aufnahmeöffnung aufweist, welche wenigstens
bereichsweise mit entsprechend nicht rotationssymmetrischer Innenumfangskontur
ausgebildet ist, und wobei bei Verlagerung von der
Freigabeposition zur Kopplungsbereitschaftsposition jedes erste Kopplungselement
in wenigstens einer vorbestimmten Relativdrehstellung zwischen
demjeweils zugeordneten Zylinderkern und der Schließbartnabe wenigstens
mit seinem Bereich mit nicht rotationssymmetrischer Außenumfangskontur
in die Aufnahmeöffnung im zugeordneten zweiten Kopplungselement zur
Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen
eintritt.
Eine derartige Kopplungseinrichtung ist aus der DE 37 1 5 972 C2 bekannt.
Bei dieser bekannten Kopplungseinrichtung sind die beiden ersten Kopplungselemente,
die beiden zweiten Kopplungselemente sowie die jeweils
zwischen diesen angeordneten Vorspannfedern durch ein zentrales
Achsbauteil zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Dabei durchsetzt das
zentrale Achsbauteil eine zentrale Öffnung in den beiden ersten Kopplungselementen
und stützt sich über vergrößerte Endbereiche jeweils an den
axialen Endflächen der ersten Kopplungselemente ab. Ferner sind die ersten
Kopplungselemente in Ausnehmungen in den jeweiligen Zylinderkernen
derart aufgenommen, daß sie axial verschiebbar, jedoch drehfest mit den
Zylinderkernen gekoppelt sind. In entsprechender Weise sind die jeweiligen
zweiten Kopplungselemente in der Schließbartnabe axial bewegbar, jedoch
mit dieser drehtest verbunden aufgenommen. Da die ersten Kopplungselemente
bei Einschieben eines Schlüssels axial auf die Schließbartnabe zu
verschoben werden, wird durch formgenaue Passung der Aufnahmeöffnung
in den Zylinderkernen mit der Außenumfangskontur der jeweiligen ersten
Kopplungselemente und durch eine im wesentlichen spielfreie Lagerung
dieser ersten Kopplungselemente auf dem zentralen Achsbauteil eine genaue
Führung für diese Kopplungselemente vorgesehen. Darüber hinaus weisen
die ersten Kopplungselemente einen Führungsabschnitt auf, welcher eine
kreiszylinderartige Form hat und auch dann, wenn die ersten Kopplungselemente
in ihrer Freigabeposition sind, in eine entsprechende Öffnung in
den zweiten Kopplungselementen eingreift, so daß dort eine weitere
Führung beziehungsweise Zentrierung der ersten und zweiten Kopplungselemente
bezüglich einander vorgesehen ist.
Ausgehend von dieser bekannten Kopplungseinrichtung ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Kopplungseinrichtung vorzusehen, welche
bei vereinfachtem konstruktiven Aufbau eine hohe Betriebssicherheit
vorsieht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Kopplungseinrichtung
zum drehfesten Koppeln einer um eine Drehachse drehbaren
Schließbartnabe mit jeweils einem Zylinderkern von in axialer Richtung
bezüglich der Schließbartnabe an entgegengesetzten Seiten angeordeten,
um die Drehachse drehbaren Zylinderkernen eines Doppelschließzylinders,
umfassend: für jeden Zylinderkern ein erstes Kopplungselement, welches
mit dem jeweils zugeordneten Zylinderkern drehfest verbunden ist und
bezüglich des zugeordneten Zylinderkerns zwischen einer diesem Zylinderkern
näher gelegenen Freigabeposition und einervon diesem Zylinderkern
entfernteren Kopplungsbereitschaftsposition axial verlagerbar ist, wobei die
ersten Kopplungselemente durch eine erste Vorspannanordnung in ihre
Freigabeposition vorgespannt sind, und wobei die ersten Kopplungselemente
durch Einstecken eines Schlüssels in den jeweils zugeordneten Zylinderkern
zur Herstellung eines Kopplungszustands des jeweiligen Zylinderkerns mit
der Schließbartnabe in die Kopplungsbereitschaftsposition bewegbar sind,
für jeden Zylinderkern ein zweites Kopplungselement, welches mit der
Schließbartnabe drehfest verbunden ist und bezüglich der Schließbartnabe
zwischen einer dem jeweils zugeordneten Zylinderkern näher gelegenen
Kopplungs-Aufnahmeposition und einer vom zugeordneten Zylinderkern
weiter entfernten Kopplungs-Übergangsposition axial verlagerbar ist, wobei
die zweiten Kopplungselemente durch eine zweite Vorspannanordnung in
ihre Kopplungs-Aufnahmestellung vorgespannt sind, wobei jedes erste
Kopplungselement wenigstens bereichsweise mit nicht rotationssymmetrischer
Außenumfangskontur ausgebildet ist, wobei jedes zweite Kopplungselement
eine Aufnahmeöffnung aufweist, welche wenigstens bereichsweise
mit entsprechend nicht rotationssymmetrischer Innenumfangskontur
ausgebildet ist, und wobei bei Verlagerung von der Freigabeposition zur
Kopplungsbereitschaftsposition jedes erste Kopplungselement in wenigstens
einer vorbestimmten Relativdrehstellung zwischen dem jeweils zugeordneten
Zylinderkern und der Schließbartnabe wenigstens mit seinem Bereich mit
nichtrotationssymmetrischer Außenumfangskontur in die Aufnahmeöffnung
im zugeordneten zweiten Kopplungselement zur Herstellung einer drehfesten
Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen eintritt. Bei dieser
erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung ist vorgesehen, daß die Kopplungseinrichtung
kein die ersten und/oder zweiten Kopplungselemente
lagerndes Achsteil aufweist.
Das vollständige Weglassen einer Komponente der Kopplungseinrichtung
des Standes der Technik führt bei diesen in Massenproduktion hergestellten
Baugruppen zu einer deutlichen Kosteneinsparung, da nicht nur das Bauteil
an sich eingespart werden kann, sondern auch beim Zusammensetzen der
Arbeitsvorgang des Verbindens der einzelnen Kopplungselemente beziehungsweise
Vorspannanordnungen über das zentrale Achsbauteil entfällt.
Das Weglassen dieses Bauteils, welches beim Stand der Technik die
elementare Bedeutung der spielfreien Lagerung und Führung der ersten
Kopplungselemente aufweist, könnte jedoch zu dem Problem von nunmehr
undefinierten Bewegungen zumindest der ersten Kopplungselemente führen,
wenn diese durch Einschieben eines Schlüssels axial verschoben werden
sollen. Im Extremfall würde ein Verklemmen dieser ersten Kopplungselemente
in den jeweiligen Zylinderkernen auftreten oder es könnte das
Problem auftreten, daß die ersten Kopplungselemente nicht in geeigneter
Weise in die zugehörigen Öffnungen in den zweiten Kopplungselementen
eintreten können.
Um diesem durch Weglassen des zentralen Achsbauteils entstehenden
Problem Rechnung zu tragen, ist bei der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung
ferner vorgesehen, daß wenigstens die ersten Kopplungselemente
bezüglich der Drehachse verkippbar sind und daß bei jedem Paar, umfassend
ein erstes und ein zweites Kopplungselement, an wenigstens einem
der Kopplungselemente des Paars eine Einführformation vorgesehen ist,
welche bei Verlagerung desjeweiligen ersten Kopplungselements von seiner
Freigabeposition in seine Kopplungsbereitschaftsposition unabhängig vom
Verkippzustand des ersten Kopplungselements das Eintreten des ersten
Kopplungselements in die Aufnahmeöffnung des zugeordneten zweiten
Kopplungselements zur Herstellung der drehfesten Verbindung zwischen
diesen beiden Kopplungselementen ermöglicht.
Da die Führungsfunktion der zentralen Achsbauteile bei der erfindungsgemäßen
Kopplungseinrichtung nicht mehr vorliegt, wird durch die
zugelassene Verkippbarkeit dafür Sorge getragen, daß auch das Einführen
eines Schlüssels, welches möglicherweise eben zu diesem Verkippen führt,
nicht zu einer ungewünschten Positionierung der ersten Kopplungselemente
bezüglich der Zylinderkerne führt, so daß aufgrund der erlaubten Verkippbarkeit
auch im verkippten Zustand die Axialverschiebung vorgenommen
werden kann und ein Verkanten oder Verkeilen nicht auftritt. Um jedoch
auch dann, wenn die ersten Kopplungselemente beim Einschieben eines
Schlüssels verkippt werden, um in diesem verkippten Zustand auf die
zweiten Kopplungselemente zu verschoben werden, dafür zu sorgen, daß
die ersten Kopplungselemente zur Herstellung der drehfesten Verbindung
zwischen diesen und den zweiten Kopplungselementen mit ihrem Bereich
nicht rotationssymmetrischer Außenumfangskontur in die zweiten Kopplungselemente,
d. h. deren Aufnahmeöffnung, eintreten können, ist ferner
die angegebene Einführformation bei wenigstens einem Element von erstem
und zweitem Kopplungselement vorgesehen. Es kann somit auch in dem
nunmehr zugelassenen verkippten Zustand jedes erste Kopplungselement
in die zugehörige Öffnung im zweiten Kopplungselement eintreten und die
gewünschte Drehverbindung herstellen.
Man erkennt, daß auf diese Art und Weise trotz der Einsparung des beim
Stand der Technik wesentlichen Bauteils zentrale Achse das Auftreten von
Fehlfunktionen vermieden werden kann, da von dem Prinzip definierter
Führung der ersten Kopplungselemente, welches beim Stand der Technik
zum Erhalt der Betriebssicherheit genutzt wird, nunmehr zu dem Prinzip der
zugelassenen Abweichung aus einer vorgegebenen Lage bezüglich der
Drehachse übergegangen wird, und durch Bereitstellen der Einführformation
dafür gesorgt wird, daß auch bei vorliegender Abweichung die gewünschte
Kopplungsfunktion erhalten werden kann.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, daß an dem ersten Kopplungselement
ein sich in Verlagerungsrichtung von der Freigabeposition in die
Kopplungsbereitschaftsposition verjüngender Oberflächenbereich vorgesehen
ist, welcher eine erste Einführformation bildet.
Dieser sich verjüngende Oberflächenbereich kann an einem am ersten
Kopplungselement vorgesehenen, im wesentlichen zylindrischen Führungsabschnitt,
vorzugsweise an dessen der Schließbartnabe nahen freien Ende
vorgesehen sein.
Dabei kann die Funktion zum Einführen oder Ausrichten des ersten
Kopplungselements bei Einführung in das zweite Kopplungselement noch
verbessert werden, wenn das erste Kopplungselement in seinem im
wesentlichen zylindrischen Führungsabschnitt eine kleinere Radialabmessung
aufweist, als in dem Bereich mit nicht rotationssymmetrischer
Außenumfangskontur desselben.
Beispielsweise kann der sich verjüngende Oberflächenbereich kegelstumpfartig
oder kugelartig ausgebildet sein. Grundsätzlich ist jegliche
Oberflächenformation heranziehbar, welche bei der Aufeinanderzubewegung
der beiden Komponenten einen Einführschrägenbereich bildet.
Alternativ oder zusätzlich zu der an dem ersten Kopplungselement
vorgesehenen ersten Einführformation kann vorgesehen sein, daß die an
dem zweiten Kopplungselement vorgesehene Aufnahmeöffnung in ihrem
dem zugeordneten ersten Kopplungselement nahen axialen Endbereich sich
auf das zugeordnete erste Kopplungselement zu erweiternd ausgebildet ist,
um eine zweite Einführformation zu bilden. Es kann somit auch in die
zweiten Kopplungselemente die Funktion der Einführschräge integriert
werden, wobei vorzugsweise eine Kombination der ersten und der zweiten
Einführformation vorgesehen ist, um hier die größtmögliche Betriebssicherheit
zu erhalten.
Es sei darauf verwiesen, daß es grundsätzlich auch möglich ist, die den
verschiedenen Zylinderkernen zugeordneten Paare aus erstem und zweitem
Kopplungselement jeweils verschieden auszugestalten, d. h. bei einem Paar
die erste Einführformation vorzusehen und beim anderen Paar die zweite
Einführformation oder bei einem der Paare eine Kombination von beiden
Einführformationen vorzusehen. Dies kann jeweils von speziellen geometrischen
Ausgestaltungen der beiden Hälften des Schließzylinders abhängen.
Auch im Falle der zweiten Einführformation kann vorgesehen sein, daß die
Aufnahmeöffnung sich im wesentlichen kegelstumpfartig oder mit
gekrümmtem Flächenverlauf erweiternd ausgebildet ist. Von Bedeutung ist
hier, daß durch bezüglich der Relativbewegungsrichtung zwischen erstem
und zweitem Kopplungselement schrägliegende Einführflächen das
Ineinandereintreten oder gegenseitiges Ausrichten von erstem und zweitem
Kopplungselement erreicht wird.
Die nicht rotationssymmetrische Außenumfangskontur des ersten Kopplungselements
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das erste
Kopplungselement in seinem Bereich mit nicht rotationssymmetrischer
Außenumfangskontur wenigstens einen von einem im wesentlichen
zylindrischen Grundabschnitt nach radial außen abstehenden Kopplungsvorsprung
aufweist.
Dabei ist dann vorzugsweise vorgesehen, daß das erste Kopplungselement
in seinem Führungsabschnitt eine kleinere Radialabmessung, insbesondere
Durchmesser, aufweist, als in seinem Grundabschnitt.
In entsprechender Weise kann die nicht rotationssymmetrische Innenumfangskontur
der Aufnahmeöffnung im jeweiligen zweiten Kopplungselement
dadurch erhalten werden, daß das zweite Kopplungselement in
seinem Bereich mit nicht rotationssymmetrischer Innenumfangskontur der
Aufnahmeöffnung eine im wesentlichen zylindrische Grundöffnung zur
Aufnahme des im wesentlichen zylindrischen Grundabschnitts sowie jedem
Kopplungsvorsprung des ersten Kopplungselements zugeordnet wenigstens
eine Aufnahmeerweiterung zur Aufnahme des zugeordneten Kopplungsvorsprungs
aufweist.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann vorzugsweise vorgesehen sein,
daß sowohl die ersten als auch die zweiten Kopplungselemente bezüglich
der Drehachse verkippbar sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine vormontierte Baugruppe,
umfassend eine erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung, eine Schließbartnabe
und eine Vormontageklammer, durch welche die beiden ersten
Kopplungselemente der Kopplungseinrichtung unter Zwischenanordnung der
ersten Vorspannanordnung und die beiden zweiten Kopplungselemente der
Kopplungseinrichtung unter Zwischenanordnung der zweiten Vorspannanordnung
in einer im wesentlichen vollständig in die Schließbartnabe
eingeführten Stellung gehalten sind.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Vormontageklammer im wesentlichen
U-förmig ist, die Schließbartnabe außen umgreift und mit ihren U-Schenkeln
an beiden axialen Seiten der Schließbartnabe radial in den Bereich der ersten
und zweiten Kopplungselemente ragt.
Durch die Verwendung einer derartigen vormontierten Baugruppe kann auch
bei nicht vorhandenem zentralen Achsbauteil, welches beim Stand der
Technik auch für den Zusammenhalt der Kopplungseinrichtung an sich
sorgt, ein Herstellungsverfahren zum Zusammensetzen eines Doppelschließzylinders,
welcher eine erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung umfaßt, in
einfacher Weise mit den folgenden Schritten durchgeführt werden:
a) Einsetzen der vormontierten Baugruppe in eine Schließbartnaben-Aufnahmeausnehmung
in einem Schließzylinderkörper des Schließzylinders, b) Einsetzen jeweiliger Zylinderkerne in jede in dem Schließzylinderkörper
vorgesehene Zylinderbohrung und gegebenenfalls axiales
Fixieren der Zylinderkerne in den zugeordneten Zylinderbohrungen, c) Entfernen der Vormontageklammer.
Da die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung das zentrale Achsteil nicht
aufweist, entfällt der Schritt des festen Zusammenfügens der Kopplungseinrichtung
durch dieses Bauteil; es muß lediglich beim Einsetzen der
Kopplungseinrichtung in die Schließbartnabe beispielsweise durch die
angegebene Vormontageklammer dafür gesorgt werden, daß die einzelnen
Teile der Kopplungseinrichtung vor dem Einfügen dieser vormontierten
Baugruppe in den Schließzylinder nicht herausfallen. Dieser Vorgang der
Lagefixierung der Kopplungseinrichtung bezüglich der Schließbartnabe ist
jedoch auch beim Stand der Technik erforderlich, da dort eine vormontierte
Baugruppe bestehend aus Schließbartnabe und in dieser angeordneter -
wenn auch durch das zentrale Achsbauteil zusammengehalten - Kopplungseinrichtung
bereitgestellt werden muß und dafür gesorgt werden muß, daß
vor dem Einbau dieser vormontierten Baugruppe die Kopplungseinrichtung
nicht aus der Schließbartnabe herausfällt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert
beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Längsschnitt-Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen
Kopplungseinrichtung sowie der zugeordneten Zylinderkerne
und der Schließbartnabe;
- Fig. 2
- eine axiale Ansicht eines in Fig. 1 in der linken Hälfte dargestellten
ersten Kopplungselements bei Betrachtung von links
in Fig. 1;
- Fig. 3
- eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht bei Betrachtung von
rechts in Fig. 1;
- Fig. 4
- eine axiale Ansicht eines in der linken Hälfte der Fig. 1
dargestellten zweiten Kopplungselements bei Betrachtung von
links in Fig. 1;
- Fig. 5
- eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht bei Betrachtung von
rechts in Fig. 1;
- Fig. 6
- eine vereinfachte Längsschnittansicht eines mit einer erfindungsgemäßen
Kopplungseinrichtung ausgestatteten Schließzylinders
bei nicht eingeführtem Schlüssel;
- Fig. 7
- eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht bei in den linken
Zylinderkern eingeführtem Schlüssel;
- Fig. 8
- eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht, in welcher der in der
Darstellung linken Zylinderkern nach Einführen des Schlüssels
um 180° gedreht wurde; und
- Fig. 9
- eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen vormontierten
Baugruppe.
Die Fig. 1 zeigt eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung
in Verbindung mit den mit dieser zusammenwirkenden
Komponenten eines Schließzylinders, nämlich den beiden Zylinderkernen 12
und 12' sowie der Schließbartnabe 14 mit dem daran angeordneten
Schließbart 16. Die Kopplungseinrichtung 10 weist jedem Zylinderkern 12,
12' zugeordnet ein erstes Kopplungselement 18, 18', ein zweites Kopplungselement
20, 20' sowie eine erste Vorspannfeder 22, welche im
zusammengesetzten Zustand zwischen den beiden ersten Kopplungselementen
18, 18' liegt und diese voneinander wegdrängt, und eine zweite
Vorspannfeder 24 auf, welche im zusammengesetzten Zustand zwischen
den beiden zweiten Vorspannelementen 20, 20' liegt und diese voneinander
wegdrängt.
Im folgenden wird zunächst auf die Zusammenwirkung der jeweiligen
Kopplungselemente 18, 18' bzw. 20, 20' mit den Zylinderkernen 12, 12'
und der Schließbartnabe 14 eingegangen, wobei hier lediglich eine
Beschreibung hinsichtlich der in der Fig. 1 links dargestellten Komponenten
vorgenommen wird; es ist selbstverständlich, daß aufgrund völlig symmetrischer
Ausgestaltung die gleiche Funktionsweise beziehungsweise die
gleichen baulichen Maßnahmen bei den Komponenten auf der rechten Seite
der Fig. 1 vorgesehen sind.
Wie man in den Fig. 2 und 3 erkennt, weist das erste Kopplungselement 18
einen näherungsweise kreiszylinderartigen Grundabschnitt 26 auf, von
welchem an einer axialen Endseite, d. h. der der Schließbartnabe 14
zugewandten Endseite, ein Führungsabschnitt 28 mit geringerem Durchmesser
ausgeht, der an seinem freien Ende sich verjüngend ausgebildet ist
und mit einer kegelstumpfartigen Oberfläche 30 versehen ist.
Von dem zylinderartigen Grundabschnitt 26 geht ferner nach radial außen
ein Kopplungsvorsprung 32 aus, dessen Axialerstreckung näherungsweise
der Axialerstreckung der Grundabschnitts 26 entspricht. An der dem
Schließzylinder 12 zugewandten Stirnseite 34 weist das erste Kopplungselement
eine kerbenartige Vertiefung 36 auf, in welche eine Schlüsselspitze
eines in einen Schlüsselkanal 38 des Zylinderkerns 12 einzuführenden
Schlüssels eintreten kann. An seinem der Schließbartnabe 14 nahen Ende
40 weist der Zylinderkern 12 eine gestufte Öffnung auf, welche in einem
ersten Abschnitt näherungsweise konzentrisch zu einer Drehachse A eine
der Umfangsform des Grundabschnitts 26 entsprechende Ausnehmung 42
aufweist, die an einer radialen Seite bei 44 offen ist. In der Ausnehmung 42
ist bei nicht eingeschobenem Schlüssel der Grundabschnitt 26 aufgenommen
und bei dem nach radial außen offenen Abschnitt 44 liegt der
Kopplungsvorsprung 32. Man erkennt, daß der Bereich 44 sich axial bis zu
dem der Schließbartnabe 14 nahen Ende des Zylinderkerns 12 erstreckt, so
daß durch Zusammenwirkung des Kopplungsvorsprungs 32 mit dem Bereich
44 unabhängig von der Relativlage des ersten Kopplungselements 18
bezüglich des Zylinderkerns 12 eine drehfeste Kopplung dieser beiden
Komponenten vorgesehen ist. Ferner sei darauf verwiesen, daß die
Ausnehmung 42 bzw. der Bereich 44 einerseits und das erste Kopplungselement
18 andererseits in ihren jeweiligen Innen- beziehungsweise
Außenabmessungen derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Kopplungselement
18 in vorbestimmtem Ausmaß bezüglich der Drehachse A,
d. h. auch bezüglich des Zylinderkerns 12 verkippt werden kann, ohne daß
die Gefahr eines Verkeilens oder Verkantens des Kopplungselements 18 im
Zylinderkern 12 besteht. Insbesondere ist diese Verkippbarkeit in einem
derart großen Ausmaß zugelassen, wie es bei Einführen eines Schlüssels
und axialer Beaufschlagung des ersten Kopplungselements 18 durch den
Schlüssel einerseits und die Feder 22 andererseits, wie nachfolgend
beschrieben, nicht zu erwarten ist.
Anschließend an den Ausnehmungsbereich 42 mit kleinerem Durchmesser
weist der Zylinderkern 12 einen Ausnehmungsbereich 46 mit größerem
Durchmesser auf. In diesem Ausnehmungsbereich 46 mit größerem
Durchmesser liegt ein näherungsweise kreiszylinderartiger Wandungsabschnitt
48 des zweiten Kopplungselements 20. Dieser Wandungsabschnitt
48 bildet zusammen mit einem Grundkörper 50 des zweiten
Kopplungselements 20 eine Aufnahmeöffnung 52, in welcher das erste
Kopplungselement 18 zum Teil liegt beziehungsweise in welche das erste
Kopplungselement 18 eintreten kann. Man erkennt, daß die Aufnahmeöffnung
52 im Bereich der Wandung 48 eine nicht rotationssymmetrische
Innenumfangskontur aufweist, da die Wandung 48 in einem Umfangsbereich
54 unterbrochen ist und somit in diesem Bereich die Aufnahmeöffnung
52 nach radial außen erweitert beziehungsweise offen ist. Insbesondere
ist die Erweiterung beziehungsweise der unterbrochene Bereich
54 derart bemessen, daß er der Umfangserstreckung des Kopplungsvorsprungs
32 am ersten Kopplungselement 18 entspricht.
Man erkennt ferner, daß in dem dem Zylinderkern 12 nahen Ende der
Wandung 48 die Öffnung 52 sich erweiternd ausgebildet ist, d. h. auch dort
ist eine kegelstumpfartig sich erweiternde Oberfläche 56 vorgesehen.
Das zweite Kopplungselement 20 ist im Bereich seines Grundkörpers 50 mit
ebenfalls nicht rotationssymmetrischer Außenumfangskontur ausgestaltet
und wird in eine entsprechend konturierte Innenausnehmung 58 der
Schließbartnabe 14 eingesetzt, so daß diese beiden Komponenten
miteinander drehfest verbunden sind, jedoch axial bezüglich einander
verlagerbar sind. Es sei darauf verwiesen, daß vorzugsweise auch hier die
Größenbemessung derart ist, daß das zweite Kopplungselement 20
bezüglich der Drehachse A und somit bezüglich der Schließbartnabe 14
verkippen kann, ohne daß dabei eine Verklemmung oder Verkantung dieses
zweiten Kopplungselements 20 in der Schließbartnabe 58 auftritt.
Die Ausnehmung 58 ist an ihren beiden axialen Enden erweitert und ist dort
rotationssymmetrisch ausgebildet, um jeweilige Endabschnitte der
Zylinderkerne 12, 12' aufzunehmen und eine Relativdrehbarkeit dieser
Zylinderkerne 12, 12' bezüglich der Schließbartnabe 14 zu ermöglichen.
Ferner ist im zusammengesetzten Zustand die Feder 22, welche die
Einführabschnitte 28 der beiden ersten Kopplungselemente 18, 18' umgibt
oder sich beispielsweise auch axial an diesen abstützen kann, zwischen den
beiden ersten Kopplungselementen 18 komprimiert, so daß normalerweise
die beiden ersten Kopplungselemente 18, 18' in die Ausnehmungsbereiche
42, 42' der jeweiligen Zylinderkerne 12, 12' gedrückt sind und dort in einer
Freigabestellung gehalten sind, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Es sei darauf
verwiesen, daß in Fig. 6 die Feder 22 aus Gründen der Klarheit nicht
eingezeichnet ist. In entsprechender Weise ist zwischen den beiden zweiten
Kopplungselementen 20, 20' die Feder 24 komprimiert und stützt sich dabei
an einer Abstufung 60, 60' der Aufnahmeöffnung 52 ab. Durch die Feder
24 sind somit auch die beiden zweiten Kopplungselemente 20, 20' axial
voneinander weggedrängt und kommen in einer maximal auf die Zylinderkerne
12, 12' zu verschobenen mit ihren Wandungsbereichen 48, 48' in
die Ausnehmungsbereiche 46, 46' vollständig eingeführten Position zu
liegen, in welcher jedoch die Grundkörper 50, 50' immer noch in drehfester
Kopplung mit der Innenausnehmung 58 in der Schließbartnabe 14 stehen.
Im folgenden wird insbesondere mit Bezug auf die Fig. 6 bis 8 das
Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung 10
beziehungsweise eines damit ausgestatteten Schließzylinders beschrieben.
Es sei hierzu noch erwähnt, daß weitere Komponenten oder Baugruppen des
in Fig. 6 dargestellten Schließzylinders 70, wie z. B. die Stiftzuhaltungen
und die zugeordneten Bohrungen in den einzelnen Zylinderkernen 18, 18'
bzw. im Schließzylinderkörper 72 nur andeutungsweise dargestellt sind. Es
ist selbstverständlich, daß hier verschiedenste Konfigurationen geschaffen
werden können. Auch kann der Schließzylinder 17 an beiden axialen Seiten
bezüglich der Schließbartnabe 14 verschiedene Längen, verschiedene
Stiftzuhaltungsanzahlen usw. aufweisen. Von Bedeutung ist, auf welche Art
und Weise die beiden im Schließzylinderkörper 72 drehbaren Zylinderkerne
18, 18' jeweils mit der Schließbartnabe 14 zur gemeinsamen Drehung
gekoppelt werden können.
Die Fig. 6 zeigt die Grundstellung, in welcher in keinen der Zylinderkerne
18, 18' ein Schlüssel eingeführt ist. Durch die in dieser Figur nicht
dargestellte erste Feder 22 sind daher die ersten Kopplungselemente 18,
18' jeweils in ihre dem zugeordneten Zylinderkern 12 beziehungsweise 12'
am nächsten liegenden, d. h. in die zugeordneten Ausnehmungen 42, 42'
vollständig eingeschobene Freigabeposition vorgespannt sind und in
entsprechender Weise die zweiten Kopplungselemente 20, 20' durch die
Feder 24 in ihre den jeweils zugeordneten Zylinderkernen 12, 12' am
nächsten liegende Kopplungsaufnahmepositionen verschoben sind, in
welchen die Wandungsbereiche 48, 48' in die Ausnehmungsbereiche 46
beziehungsweise 46' (siehe Fig. 1) im wesentlichen vollständig eingeschoben
sind. In diesem Zustand greift der Kopplungsvorsprung 32 beziehungsweise
32' nicht in den zugeordneten Öffnungabereich 54, 54' des jeweiligen
zweiten Kopplungselements 20, 20' ein. Es ist somit zwar jedes der
Kopplungselemente 18, 18' beziehungsweise 20, 20' mit dem zugeordneten
Zylinderkern 12, 12' beziehungsweise der Schließbartnabe 14 drehfest
gekoppelt, es istjedoch keine drehfeste Verbindung zwischen den einzelnen
Kopplungselelementen 18, 20 beziehungsweise 18', 20' geschaffen. Es ragt
lediglich der Führungsabschnitt 28, 28' zumindest bereichsweise in die
Öffnung 52, 52', insbesondere in den durch die Wandung 48, 48'
umgebenden Bereich hinein.
Wird nun ein Schlüssel in einen der Zylinderkerne 12, 12' eingeschoben,
wie durch die Schlüsselspitze S in Fig. 7 beim Zylinderkern 12 schematisch
dargestellt, so greift die Schlüsselspitze S in die Kerbe 36 des ersten
Kopplungselements 18 ein und drückt dabei das erste Kopplungselement 18
axial in eine vom zugeordneten Zylinderkern 12 weiter entfernt liegende,
d. h. der Schließbartnabe 14 nähere Kopplungsbereitschaftsposition. Da,
wie vorangehend angesprochen, das Kopplungselement 18 in der zugehörigen
Ausnehmung 42, 44 des Zylinderkerns 12 mit eine Verkippung
zulassendem Bewegungsspiel aufgenommen ist, kann vor allem bei
außermittigem Angreifen der Schlüsselspitze S am Kopplungselement 18
dieses nunmehr bezüglich der Drehachse A, d. h. bezüglich des Zylinderkerns
12, verkippt werden, was ferner dadurch ermöglicht ist, daß das
erste Kopplungselemet 18 in seinem bereits in die Öffnung 52 eingreifenden
Bereich, d. h. im Führungsabschnitt 28, eine kleinere Außenabmessung
aufweist, als die Innenabmessung der Öffnung 52 in diesem Bereich. Da
jedoch dieses Verkippen grundsätzlich zugelassen ist, tritt bei der axialen
Verlagerung des Kopplungselements 18 kein Verkanten oder Verkeilen im
Zylinderkern 12 beziehungsweise im zweiten Kopplungselement 20 auf.
Sind die Schließbartnabe und das mit dieser drehfest gehaltene zweite
Kopplungselement 20 und der Zylinderkern 12 und damit das mit diesem
drehfest gehaltene erste Kopplungselement 18 in einer Relativdrehstellung,
wie sie beispielsweise in Fig. 1 angedeutet ist, d. h. eine Relativdrehstellung,
in welcher der Kopplungsvorsprung 32 in Umfangsrichtung mit
dem Bereich 54 der Öffnung 52 ausgerichtet ist, so kann unmittelbar das
erste Kopplungselement 18 mit seinem Kopplungsvorsprung 32 und seinem
Grundabschnitt 26, d. h. demjenigen Bereich, in welchem dieses nicht
rotationssymmetrisch ausgebildet, ist, in den ebenfalls nicht rotationssymmetrisch
ausgebildeten Bereich der Öffnung 52 eintreten. Es ist dann eine
in Umfangsrichtung formschlüssig wirkende Drehverbindung zwischen dem
ersten Kopplungselement 18 und dem zweiten Kopplungselement 20
geschaffen, so daß durch Drehen des Schlüssels und dadurch induziertes
Drehen des Zylinderkerns 12 nun die Schließbartnabe 14 und somit auch
der Schließbart 16 bewegt werden.
Dieses Ineinandereintreten der beiden Kopplungselemente 18, 20 wird
dadurch unterstützt, daß, wie insbesondere in den Fig. 1 bis 5 erkennbar,
am ersten Kopplungselement 18 die eine erste Einführformation bildende
konusartige Fläche 30 am Führungsabschnitt 28 ausgebildet ist und am
zweiten Kopplungselement 20 die eine zweite Einführformation bildende
sich konusartig erweiternde Oberfläche 56 vorgesehen ist. Das heißt, diese
Flächenbereiche 30 und 56 bilden jeweils Einführ- beziehungsweise
Führungsschrägflächen, welche auch bei Relativschrägstellung dieser beiden
Bauteile dafür sorgen, daß das zur Herstellung der Drehverbindung
erforderliche Ineinandereintreten der Bereiche mit nicht rotationssymmetrischer
Umfangskontur erreicht werden kann. Dies ist insbesondere dann
von Bedeutung, wenn in der Freigabeposition des ersten Kopplungselements
18 und der Kopplungsaufnahmeposition des zweiten Kopplungselements 20
der Führungsabschnitt 28 des ersten Kopplungselements nicht oder nur
geringfügig in die Öffnung 52 eingreift.
Sind der Zylinderkern 12 und die Schließbartnabe 14 nicht in der vorangehend
beschriebenen Relativdrehstellung, d. h. sind der Kopplungsvorsprung
32 und der Bereich 54 der Öffnung 52 nicht miteinander ausgerichtet,
so drückt zunächst bei der axialen Verschiebung das erste Kopplungselement
18 mit seinem Kopplungsvorsprung 32 gegen eine Stirnfläche des
Wandungsbereichs 48. Dadurch wird entgegen der Vorspannung der Feder
24 das zweite Kopplungselement 20 axial weiter vom zugeordneten
Zylinderkern 12 in die Schließbartnabe 14 eingeschoben und kann
aufgrundd er zugelassenen Verkippbewegung vermittels der außermittigen
Beaufschlagung durch das erste Kopplungselement 18 ebenfalls leicht
verkippt werden, ohne daß die Gefahr einer Verkantung oder Verkeilung
besteht. Wird dann der Zylinderkern 12 durch den Schlüssel gedreht, so
wird eine Relativdrehstellung erreicht, in welcher der Kopplungsvorsprung
32 wieder mit dem Bereich 54 ausgerichtet ist, und durch die Vorspannung
der Feder 24 bewegt sich das zweite Kopplungselement 20 dann wieder in
seine Kopplungsaufnahmestellung, d. h. es treten wieder die beiden nicht
rotationssymmetrischen Bereiche der Kopplungselemente 18, 20 ineinander
zur Herstellung der Drehverbindung ein. Auch hierbei wirken, ebenso wie
vorangehend beschrieben, die Schrägflächen 30, 56 als Einführ- beziehungsweise
Führungsflächen, welche das sichere Ineinandereintreten dieser
Bauteile ermöglichen.
Da beim Übergang von der Kopplungsaufnahmestellung in die Kopplungsübergangsstellung
das zweite Kopplungselement 20 zumindest bereichsweise
mit seinem Wandungsbereich 48 aus dem Ausnehmungsbereich 46
des Zylinderkerns 12 austreten kann, ist es vorteilhaft, wenn auch im freien
Endbereich des Wandungsbereichs 48 eine sich verjüngende Oberfläche 74
vorgesehen ist, so daß auch hier wieder eine Einführ- oder Führungsfläche
vorgesehen ist, welche bei schräggestelltem zweiten Kopplungselement 20
dafür sorgt, daß dieses ohne zu verkanten oder verkeilen in den Ausnehmungsbereich
46 eintreten kann. Ferner kann am Kopplungsvorsprung
32 beziehungsweise am zugeordneten Bereich 54 der Öffnung 52 jeweils
ein derartige Führungsflächen- beziehungsweise Schrägflächenformation
ausgebildet sein.
Es sei darauf verwiesen, daß die Fig. 8 einen Zustand zeigt, in welchem
durch den Schlüssel der Zylinderkern 12 um 180° gedreht wurde, wobei
auch die Schließbartnabe 14 mit dem Schließbart 16 der Drehbewegung
gefolgt ist. Der Zylinderkern 12' ist in seiner ursprünglichen Drehstellung
verblieben, da zwischen diesem und der Schließbartnabe 14 keine
Drehkopplung hergestellt ist. Ferner sei darauf verwiesen, daß das gleiche
Funktionsprinzip vorliegt, wenn der Schlüssel mit seiner Spitze S in den
Zylinderkern 12' eingeführt ist. Auch können beide Schlüssel gleichzeitig
eingeführt werden, wobei dann die beiden Einführabschnitte 28, 28' axial
zur Anlage aneinander kommen können, um zu verhindern, daß die Feder
22 auf Block gesetzt wird. Auch kann die Axialerstreckung der beiden
Einführabschnitte 28, 28' derart sein, daß bei in einen der Zylinderkerne 12,
12' eingeführtem Schlüssel und bei Einführen eines Schlüssels in den
anderen Zylinderkern der Schlüssel in den anderen Zylinderkern nicht
vollständig eingeführt werden kann, da bereits zuvor die beiden Einführabschnitte
28, 28' aneinander anstoßen.
Man erkennt, daß bei der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung 10
aufgrund des Weglassens eines zentralen Achsbauteils ein vereinfachter
Aufbau erhalten wird, bei welchem vom Prinzip der strengen Führung der
einzelnen Teile der Kopplungseinrichtung zum Prinzip der zugelassenen
Verkipp- oder Taumelbewegung bezüglich einer Drehachse A beziehungsweise
der Zylinderkerne 12, 12' übergangen wird und durch das Bereitstellen
jeweiliger Einführformationen in Form von Einführabschnitten oder
Einführschrägen eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden kann.
Ferner wird, wie im folgenden beschrieben, der Herstellungsvorgang eines
mit einer derartigen Kopplungseinrichtung ausgestatteten Schließzylinders
vereinfacht. Man erkennt in Fig. 9 eine vormontierte Baugruppe 80, welche
die Schließbartnabe 14 mit dem Schließbart 16, die beiden ersten Kopplungselemente
18, 18', die beiden zweiten Kopplungselemente 20, 20', die
zwischen den beiden ersten Kopplungselementen 18, 18' angeordnete und
wirkende Feder 22 sowie die zwischen den beiden zweiten Kopplungselementen
angeordnete und wirkende Feder 24 umfaßt. Alle Komponenten
der Kopplungseinrichtung 10 sind axial im wesentlichen vollständig in die
Öffnung 58 in der Schließbartnabe 14 eingeführt und sind in dieser durch
eine U-förmige Vormontageklammer 82 gehalten. Diese umgreift die
Schließbartnabe 14 außen und ragt mit ihren Schenkein 84, 86 radial so
weit nach innen, daß sie in den Bereich der ersten und zweiten Kopplungselemente
18, 18', 20, 20' gelangt. Insbesondere greift sie in die Kerben 36,
36' der ersten Kopplungselemente 18, 18' ein und hält somit über die
ersten Kopplungselemente 18, 18' auch die zweiten Kopplungselemente 20,
20' in der Schließbartnabe 14.
Beim Zusammensetzen eines Schließzylinders, wie er in Fig. 6 angedeutet
ist, wird nunmehr diese vormontierte Baugruppe in die im Schließzylinderkörper
72 vorgesehene Schließbartnabenaufnahmeausnehmung 88
eingeführt. Nachfolgend werden von beiden axialen Seiten her die
Zylinderkerne 12, 12' in die zugehörigen Bohrungen 90, 90' im Schließzylinderkörper
72 vollständig eingeschoben und gegebenenfalls axial gesichert.
Bei dieser Einschubbewegung treten die Wandungsbereiche 48, 48' der
zweiten Kopplungselemente 20, 20' in die Ausnehmungsbereiche 46, 46'
in den Zylinderkernen 12, 12' ein, so daß die in Fig. 6 dargestellte
Relativpositionierung erreicht ist. Ferner werden die Zylinderkerne 12, 12'
und die Schließbartnabe 14 in der in Fig. 1 dargestellten Relativdrehstellung
positioniert, so daß die Vormontageklammer 82 mit ihren axial über die
ersten Kopplungselemente 18, 18' vorspringenden Bereiche der Schenkel
84, 86 in die Öffnungs- oder Ausnehmungsbereiche 44, 44' der Zylinderkerne
12, 12' eingreifen kann. Nachfolgend kann dann die Vormontageklammer
82 in der Darstellung der Fig. 6 nach oben herausgezogen werden und
die ersten Kopplungselemente 12, 12' treten unter Vorspannung der Feder
22 in den Ausnehmungsbereich 42 beziehungsweise 42' ein, so daß
letztendlich der in Fig. 6 dargestellte Schließzylinder 70 erhalten wird.
Durch das Weglassen des zentralen Achsbauteils wird bei der Herstellung
eines Schließzylinders ein vollständiger Arbeitsvorgang eingespart. Beim
Stand der Technik gemäß DE 37 15 972. C2 müssen nämlich zunächst,
ebenso wie zur Herstellung der in Fig. 9 gezeigten vormontierten Baueinheit,
die einzelnen Kopplungselemente und die Federn dazwischen angeordnet,
komprimiert und mit dem Achsbauteil verbunden beziehungsweise mit dem
Achsbauteil vernietet werden. Dieser Vernietungsvorgang ist bei der
vorliegenden Erfindung nicht erforderlich. Es ist jedoch beim Stand der
Technik ebenso erforderlich, wenn die einzelnen Kopplungselemente einmal
über das Achsbauteil zusammengehalten sind, dafür zu sorgen, daß die in
die Schließbartnabe eingeführte Kopplungseinrichtung auch in der Schließbartnabe
verbleibt, bevor diese mit dem Schließzylinderkörper kombiniert
wird. Das heißt, es muß eine ähnliche Vorkehrung vorgesehen sein, wie sie
im Falle der vorliegenden Erfindung durch die Vormontageklammer 82
vorgesehen ist. Man erkennt also, daß die Vormontageklammer 82 zwei
Funktionen erfüllt, zum einen sorgt sie dafür, daß die Kopplungseinrichtung
10 zusammengehalten wird, und zum anderen sorgt sie dafür, daß die
Kopplungseinrichtung 10 in der Schließbartnabe 14 gehalten wird. Neben
dem Vorteil der kostengünstigeren Herstellbarkeit durch Weglassen eines
Bauteils - bei gleichwohl erhaltener oder sogar verbesserter Betriebssicherheit
- führt die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung zusätzlich zu
einem einfacheren Herstellungsvorgang, da ein vollständiger Herstellungsschritt
weggelassen werden kann.
Es sei darauf verwiesen, daß bei der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung
beziehungsweise einem diese enthaltenden Schließzylinder
verschiedene Variationen vorgenommen werden können, welche immer
noch vom Prinzip der vorliegenden Anmeldung Gebrauch machen. So ist es
grundsätzlich möglich, daß in der Schließbartnabe 14 eine Wandung
vorgesehen ist und die Federn 22, 24 jeweils in zwei separate Federteile
getrennt sind, so daß diese sich einerseits an der Wandung und andererseits
an den zugeordneten Kopplungselementen abstützen. Auch kann beispielsweise
in Verbindung mit den zweiten Kopplungselementen anstelle einer
einzigen Feder 24 eine Mehrzahl von um die Drehachse herum verteilt
angeordneten Federn vorgesehen sein.