EP1381744B1 - Schliesszylinder - Google Patents

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EP1381744B1
EP1381744B1 EP02766569A EP02766569A EP1381744B1 EP 1381744 B1 EP1381744 B1 EP 1381744B1 EP 02766569 A EP02766569 A EP 02766569A EP 02766569 A EP02766569 A EP 02766569A EP 1381744 B1 EP1381744 B1 EP 1381744B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crank pin
bolt
stop
locking
guide slot
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02766569A
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English (en)
French (fr)
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EP1381744A2 (de
Inventor
Heinz Luef
Markus Kornhofer
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KABA GmbH
Original Assignee
Kaba Gege GmbH
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 Kaba Gege GmbH filed Critical Kaba Gege GmbH
Priority to AT02766569T priority Critical patent/ATE288529T1/de
Publication of EP1381744A2 publication Critical patent/EP1381744A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1381744B1 publication Critical patent/EP1381744B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • E05B47/0611—Cylinder locks with electromagnetic control
    • E05B47/0619—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor
    • E05B47/0626—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor radially
    • E05B47/063—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor radially with a rectilinearly moveable blocking 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
    • E05B2047/0014—Constructional features of actuators or power transmissions therefor
    • E05B2047/0018—Details of actuator transmissions
    • E05B2047/0024—Cams
    • E05B2047/0025—Cams in the form of grooves
    • 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
    • E05B2047/0093—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means including means for preventing manipulation by external shocks, blows or the like
    • 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
    • E05B47/0012—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors

Definitions

  • the invention relates to a lock cylinder with at least a cylinder core mounted in a housing and with a electromechanical locking mechanism in the form of a out of the case insertable in the cylinder core and retractable Riegel, who over an eccentric drive with an electric motor kinematically connected, wherein on the shaft of the electric motor an eccentrically arranged crank pin is provided and the stroke of the eccentric drive corresponds to the bolt displacement.
  • EP 712 981 B1 is a lock cylinder with a mechanical and an electronically controlled electromechanical Lock known.
  • the mechanical locking mechanism includes Core and housing pins passing through a key corresponding recesses on the flat side so shifted be that the contact surfaces of the core and housing pins lie in the outer surface of the cylinder core, so this rotated and thus the lock cylinder locked can.
  • the electromechanical lock receives its commands via a code comparison circuit that drives an electric motor. This one turns an eccentric, which transits a latch a linkage raises and lowers. The latch can do the rotation block the cylinder core.
  • electromagnets with bistable fixing of a magnetic core use, which is designed as a bolt and the from the Housing in the cylinder core inserted or retractable is.
  • the invention relates to a lock with an electric motor, which activates the bolt via an eccentric and aims to simplify the arrangement and thus to increase the operational safety.
  • Locking position of the bolt to be secured so that vibrations, the e.g. be deliberately brought about, not one even lead to a brief retreat of the bolt.
  • This is achieved in that the turning circle of the crank pin stop limit is and the locking position of the bolt corresponding stop in a maximum stroke exceeding Overtotpoint position of the turning circle of the crank pin is provided.
  • the electric motor must therefore not as Stepper motor be formed and it requires no electronic Device to the electric motor in the end positions pushed out and shut off when retracted latch.
  • the invention is characterized in that the Crankpin in a guide slot at the shaft end of the bolt engages and the guide slot transverse to the direction of displacement the bolt is oriented and the angle of the bolt Turning circle of the crank pin limiting length, wherein one end of the guide slot stops to limit of the turning circle angle forms.
  • crank pin is limited, then it affects as a stop, which merely rotates to an extent, e.g. one Three quarters circle allows. The endpoints are anyway over half the turning circle, the maximum stroke between Unlocking and locking position corresponds and ensure stable extreme positions in this over-center position.
  • a spring e.g.
  • the electric motor is e.g. by reversing the supply voltage controlled clockwise or counterclockwise. It then hits the crank pin at the end of the guide slot once in a position slightly beyond the maximum stroke (locking position) or beyond the minimum Hubes (unlocking position) on.
  • Electric motors of Here required design are particularly small, since they are mostly in Inside the cylinder housing, approximately in an axial bore same, be accommodated. Such engines have only one low torque, which is not enough to turn off standstill when switching on a stroke under load. Nevertheless, especially small and thus weak engines to be able to use it, it is expedient if between the Electric motor and the crank pin a limited exemption is provided in the power transmission.
  • the exemption allows a swing before the load of the electric motor.
  • the exemption between the shaft of the electric motor and a crank disc with the eccentrically arranged crank pin with the Shaft rotatably connected driver with a radially projecting Nose is provided, depending on the direction of rotation of the Electric motor on one side or the other of an eccentric Stop at the crank disc or on the crank pin and when the direction of rotation changes after an empty start-up rotation from e.g. 150 ° the eccentric crank pin entraining.
  • crank disc is a coaxial cylindrical recess into which a cylindrical Bearing part of the driver engages and that in the turning circle of the Nose of the driver, in particular on the crank pin opposite End of the cylindrical body, the stop is provided.
  • the release of the crank pin in the guide slot in the blocking position is equal to or greater than the distance a latch-side stop to a housing-side stop for the maximum stroke of the Exentertriebes.
  • FIG. 1 shows a Double lock cylinder partially in longitudinal section
  • Fig. 2 a perspective view of the electromechanical lock as Detail
  • Fig. 3 is an end view of the locking mechanism of FIG. 2nd with recessed detent spring
  • Fig. 4 is an exploded view an exemption construction between electric motor and Exzentertrieb
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment to Fig. 4
  • Fig. 6 shows a cross section through a crankcase
  • FIG. 7 shows a further cross section of the crankcase outside the bar.
  • a lock cylinder according to FIG. 1 comprises a cylinder housing 1, in which the cylinder cores 2 and 3 are rotatably mounted.
  • a mechanical key-operated locking mechanism by Kernund Housing pins is indicated by the dotted lines. 4 indicated.
  • anspeisbarer electric motor 5 is provided in the cylinder housing 1 via a unillustrated (e.g., with code comparison) direction of rotation variable anspeisbarer electric motor 5 is provided.
  • a crank disk 6 On the shaft of the electric motor 5 is arranged a crank disk 6, the one eccentrically to the shaft positioned crank pin 7 carries. This engages in a transverse to the shaft of a Riegel 8 arranged guide slot 9.
  • the bolt 8 is linearly guided in the cylinder housing 1 and at his head conically widened and engages with this head in a blind bore 10 in the cylinder core 2.
  • the cylinder core 2 therefore not to be turned around.
  • the crank pin 7 is located on right end of the guide slot 9 at. A further turning by the electric motor 5 is not possible.
  • Fig. 3 shows the End view to Fig. 2.
  • the crank pin 7 describes depending on Direction of rotation of the electric motor 5 a circular arc 11, as he is drawn out below the crank mechanism. With full lines shown end position of the crank pin 7 in Fig.
  • the total length of the guide slot 9 is in the embodiment smaller than the diameter of the outer circle 12.
  • the guide slot 9 is transverse to the direction of the bolt 8 and eccentric to the axis of rotation of the electric motor 5, so that the stop by the one (right) end of the guide slot 9 results.
  • Fig. 3 the stroke H is shown between the solid line Locking position of the bolt 8 and the dashed release position indicated by arrows.
  • the electric motor 5 is turned on to apply a holding torque stay or it can for example be a snap by a spring catch in the two end positions (locking, Release).
  • An example of such a spring 13 is in Fig. 3 shown on the left side.
  • FIGs. 4 and 5 show a limited freewheel design between the electric motor 5 and the eccentric drive. Thereby the electric motor 5, a flywheel allows before he executes a stroke under load.
  • the Crank pin 18 engages in the guide slot 9 of the bolt 8.
  • Fig. 5 shows an alternative to Fig. 4, in which a driver 24 centrally passes through the crank pulley 27 and rests with a nose 25 on the crank pin 28.
  • a driver 24 centrally passes through the crank pulley 27 and rests with a nose 25 on the crank pin 28.
  • the Crankpin 28 has a dual function here. He replaces the Stop 19 (FIG. 4) in addition to the drive function in the guide slot 9. This is also in the embodiment of FIG. 5 before each stroke a load-free starting and swinging the Electric motor 5 allows.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the lock, the a backup of the blocking position even when deliberately caused or accidental vibrations or shocks has the goal.
  • the bolt 8 by such outer Actions is moved in the axial direction, then represents the Training sure that a reaction of the bolt on the Crankpin 7 and thus an undesirable reverse rotation of the Crank mechanism from the locking position over the upper Dead center of the crank mechanism away in the release position is prevented.
  • a stop for the crank pin 7, the rotation of the Exentertriebes in the over-center position, which the blocking position of the bolt 8 corresponds to limited.
  • the latch 8 can So as a result of the stop or projection 23 not further as shown in FIGS. 6, 7 are moved in direction D.
  • the crank pin 7 At this stop or projection 23 is the crank pin 7 in the locking position of the bolt 8 at.
  • the guide slot 9 has in the region of the crank pin positioned in the locked position 7 is an enlarged width. This oversize is shown in FIG. 6 denoted by A.
  • the latch 8 itself can be in the crankcase 22 only move upwards by measure B (direction C), because a shoulder 20 of the bolt 8 is then on the surface 21 of the crankcase 22 at.
  • crank mechanism via the motor 5 (Fig. 1, 2, 3) is not actuated however, by reaction from the side of the bolt 8.
  • the dimension B is equal to or at most slightly larger than the stroke of the bolt 8 from the stable locking position to top dead center of the crank mechanism (stroke of the bolt 8 with rotation of the crank pin 7 from the locked position of Fig. 6 and 7 in the top dead center).
  • Fig. 6 and 7 the stroke limit of the bolt 8 in the Locking position by a housing-fixed projection 23 as a stop of the crank pin moving along the turning circle 7 is shown. Analogous to FIG. 3, this stop also by shortening the guide groove 9 for the crank pin 7 can be achieved.
  • the guide groove 9 is on the side of the over-center position of the crank pin 7 with respect to the radius of the Turning circuit shortened, so that the crank pin 7 is not can turn over 360 °.

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Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder mit mindestens einem in einem Gehäuse gelagerten Zylinderkern sowie mit einem elektromechanischen Gesperre in Form eines aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbaren und zurückziehbaren Riegels, der über einem Exzentertrieb mit einem Elektromotor kinematisch verbunden ist, wobei an der Welle des Elektromotors ein exzentrisch angeordneter Kurbelzapfen vorgesehen ist und der Hub des Exzentertriebes der Riegelverschiebung entspricht.
STAND DER TECHNIK
Aus der EP 712 981 B1 ist ein Schließzylinder mit einem mechanischen und einem über eine Elektronik gesteuerten elektromechanischen Gesperre bekannt. Das mechanische Gesperre umfasst Kern- und Gehäusestifte, die von einem Schlüssel durch entsprechende Vertiefungen an der Flachseite so verschoben werden, dass die Berührungsflächen der Kern- und Gehäusestifte in der Mantelfläche des Zylinderkernes liegen, sodass dieser gedreht und damit der Schließzylinder gesperrt werden kann. Das elektromechanische Gesperre erhält seine Befehle über eine Codevergleichsschaltung, die einen Elektromotor ansteuert. Dieser dreht einen Exzenter, der einen Riegel über ein Gestänge anhebt und absenkt. Der Riegel kann die Drehung des Zylinderkernes blockieren. Ferner ist es bekannt, Elektromagnete mit bistabiler Lagefixierung eines Magnetkernes einzusetzen, der als Riegel ausgebildet ist und der aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbar bzw. zurückziehbar ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung geht von einer Verriegelung mit einem Elektromotor, der den Riegel über einen Exzenter ansteuert, aus und zielt darauf ab, die Anordnung zu vereinfachen und damit die Betriebssicherheit zu erhöhen. Insbesondere soll die Sperrstellung des Riegels so gesichert sein, dass Erschütterungen, die z.B. bewusst herbeigeführt werden, nicht zu einem auch nur kurzzeitigen Zurückweichen des Riegels führen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Drehkreis des Kurbelzapfens anschlagbegrenzt ist und der der Sperrstellung des Riegels entsprechende Anschlag in einer den maximalen Hub überschreitenden Übertotpunktlage des Drehkreises des Kurbelzapfens vorgesehen ist. Der Elektromotor muss daher nicht als Schrittmotor ausgebildet sein und es bedarf keiner elektronischen Einrichtung, um den Elektromotor in den Endlagen bei ausgeschobenem und bei eingezogenem Riegel abzuschalten. Es liegt bloß ein Anschlag im Drehkreis des Kurbelzapfens bzw. nächst dessen Kurbelscheibe, sodass der Elektromotor den Kurbelzapfen oder die Kurbelscheibe gegen den Anschlag dreht und das Motordrehmoment sodann als Haltemoment aufrecht bleibt. Dieses kann auch entfallen, da ein Zurückschieben des Riegels' in der Sperrstellung infolge der Übertotpunktlage des Exzentertriebes unmöglich ist. Jede Krafteinwirkung in die Einschubrichtung wirkt auf den Anschlag und kann daher die Verriegelung nicht öffnen. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen in einem Führungsschlitz am Schaftende des Riegels eingreift und der Führungsschlitz quer zur Verschieberichtung des Riegels orientiert ist und eine den Winkel des Drehkreises des Kurbelzapfens begrenzende Länge aufweist, wobei ein Ende des Führungsschlitzes den Anschlag zur Begrenzung des Drehkreiswinkels bildet. Hätte der Führungsschlitz eine Gesamtlänge, die den Drehkreisdurchmesser des Kurbelzapfens plus dem Zapfendurchmesser entspricht, dann könnte der Elektromotor endlos rotieren und der Riegel würde eine ständige Aufwärts- und Abwärtsbewegung entsprechend einem Kolben in einem Zylinder eines Motors durchführen. Wenn gemäß der Erfindung die Führungsschlitzlänge über dem Drehkreis des Kurbelzapfens jedoch eingeschränkt ist, dann wirkt sich dies als Anschlag aus, der bloß eine Drehung im Ausmaß, z.B. eines Dreiviertelkreises zulässt. Die Endpunkte liegen jedenfalls über dem halben Drehkreis, der dem maximalen Hub zwischen Entriegelungs- und Verriegelungsstellung entspricht und gewährleisten in dieser Übertotpunktlage stabile Endstellungen. Durch eine Feder, z.B. eine Blattfeder, die in der Stellung des maximalen Hubes gespannt ist und den Kurbelzapfen in die Übertotpunktlage drückt, kann die Verriegelungsstellung noch weiter stabilisiert werden. Alternativ ist es möglich, die Position durch magnetische Kräfte z.B. eines Permanentmagneten festzuhalten, sodass ein Rasteffekt in der Verriegelungslage sowie gegebenenfalls auch in der Offenstellung eintritt. Um den Anschlag zur Gewährleistung zweiter Endlagen zu positionieren ist es zweckmäßig, wenn ein Ende des Führungsschlitzes einen Abstand von der die Drehachse des Elektromotors kreuzenden und in Riegelausschubrichtung orientierten Achse aufweist, der kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen einhüllenden Hüllkreises ist. Das Ende des Führungsschlitzes sollte mindestens im Abstand des Kurbelzapfendurchmessers über der oben definierten Achse liegen, um die Übertotpunktlage in ausreichendem Maße zu gewährleisten und dennoch ein Durchdrehen um volle 360° zu verhindern. Um die Verriegelungsstellung bzw. die Entriegelungsstellung zu erreichen, wird der Elektromotor z.B. durch Umpolen der Versorgungsspannung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn angesteuert. Es schlägt dann der Kurbelzapfen am Ende des Führungsschlitzes einmal in einer Stellung etwas jenseits des maximalen Hubes (Verriegelungsstellung) bzw. jenseits des minimalen Hubes (Entriegelungsstellung) an. Elektromotoren der hier benötigten Bauart sind besonders klein, da sie meist im Inneren des Zylindergehäuses, etwa in einer axialen Bohrung derselben, untergebracht werden. Solche Motoren haben nur ein geringes Drehmoment, das allenfalls nicht ausreicht, um aus dem Stillstand beim Einschalten einen Hub unter Last auszuführen. Um dennoch besonders kleine und damit schwache Motoren einsetzen zu können, ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Elektromotor und dem Kurbelzapfen eine begrenzte Freistellung bei der Kraftübertragung vorgesehen ist. Die Freistellung ermöglicht ein Schwungholen vor der Belastung des Elektromotors. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn zur Freistellung zwischen der Welle des Elektromotors und einer Kurbelscheibe mit dem exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen ein mit der Welle drehfest verbundener Mitnehmer mit einer radial auskragenden Nase vorgesehen ist, der je nach Drehrichtung des Elektromotors an der einen oder anderen Seite eines exzentrischen Anschlags an der Kurbelscheibe bzw. an dem Kurbelzapfen angreift und bei Drehrichtungsänderung nach einer leeren Anlaufdrehung von z.B. 150° den exzentrisch gelagerten Kurbelzapfen mitnimmt. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelscheibe eine koaxiale zylindrische Ausnehmung aufweist, in die ein zylindrischer Lagerteil des Mitnehmers eingreift und dass im Drehkreis der Nase des Mitnehmers, insbesondere an dem dem Kurbelzapfen gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Körpers, der Anschlag vorgesehen ist.
Um den Kurbelzapfen in der Übertotpunktlage der Verriegelungsstellung gegen rückwirkende Erschütterungen des Riegels zu sichern, ist vorgesehen, dass der Kurbelzapfen in einen Führungsschlitz des Exentertriebes eingreift, der im Bereich der Verriegelungsstellung des Riegels in seiner Breite zur begrenzten Freigabestellung des Riegels vergrößert und der Riegel bei in der Übertotpunktlage stehenden Kurbelzapfen gegenüber dem Kurbelzapfen in Verriegelungsrichtung im Rahmen der Freistellung begrenzt vorschiebbar ist. Solche rückwirkenden Erschütterungen wären z.B. Vibrationen von Einbruchswerkzeugen, die in den Schließzylinder eingeführt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Freistellung des Kurbelzapfens im Führungsschlitz in der Sperrstellung gleich oder größer ist als der Abstand eines riegelseitigen Anschlags zu einem gehäuseseitigen Anschlag für den maximalen Hub des Exentertriebes. Durch die Freistellung des Kurbelzapfens wird ein Mitnehmen durch den Riegel und ein anschließendes, unerwünschtes Verschieben in die Freigabestellung verhindert.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn der Anschlag für den Kurbelzapfen in einer den maximalen Hub des Exentertriebes überschreitenden Übertotpunktlage als Vorsprung in einem den Exentertrieb mindestens teilweise umgebenden Kurbelgehäuse ausgebildet ist. Dieser Anschlag kann auch durch das Ende eines gegenüber dem Drehkreisdurchmesser für den Kurbelzapfen verkürzten Führungsschlitzes erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Doppelschließzylinder teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht des elektromechanischen Gesperres als Detail, Fig. 3 eine Stirnansicht des Gesperres nach Fig. 2 mit zur Seite gerückter Rastfeder, Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer Freistellungskonstruktion zwischen Elektromotor und Exzentertrieb, Fig. 5 eine alternative Ausführungsform zu Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Kurbelgehäuse und Fig. 7 einen weiteren Querschnitt des Kurbelgehäuses außerhalb des Riegels.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Ein Schließzylinder nach Fig. 1 umfasst ein Zylindergehäuse 1, in dem die Zylinderkerne 2 und 3 drehbar gelagert sind. Ein mechanisches schlüsselbetätigbares Gesperre durch Kernund Gehäusestifte ist durch die strichpunktierten Linien 4 angedeutet. Ferner ist im Zylindergehäuse 1 ein über eine nicht dargestellte Steuerung (z.B. mit Codevergleich) drehrichtungsvariabel anspeisbarer Elektromotor 5 vorgesehen. Auf der Welle des Elektromotors 5 ist eine Kurbelscheibe 6 angeordnet, die einen exzentrisch zur Welle positionierten Kurbelzapfen 7 trägt. Dieser greift in einen quer am Schaft eines Riegels 8 angeordneten Führungsschlitz 9. Der Riegel 8 ist im Zylindergehäuse 1 linear geführt und an seinem Kopf konisch erweitert ausgebildet und greift mit diesem Kopf in eine Sackbohrung 10 im Zylinderkern 2. In dieser dargestellten Verriegelungsstellung kann der Zylinderkern 2 daher nicht gedreht werden. In Fig. 2 ist das elektromechanische Gesperre bzw. der Exzentertrieb für sich allein mit dem Riegel 8 in angehobener Stellung (Verriegelungsstellung gemäß Fig. 1) dargestellt. In dieser Stellung liegt der Kurbelzapfen 7 am rechten Ende des Führungsschlitzes 9 an. Ein Weiterdrehen durch den Elektromotor 5 ist nicht möglich. Fig. 3 zeigt die Stirnansicht zu Fig. 2. Der Kurbelzapfen 7 beschreibt je nach Drehrichtung des Elektromotors 5 einen Kreisbogen 11, wie er unterhalb des Kurbeltriebes herausgezeichnet ist. Die mit vollen Linien dargestellte Endlage des Kurbelzapfens 7 in Fig. 3 entspricht der etwas über den oberen Totpunkt weitergedrehten Anschlaglage und damit der Verriegelungsstellung des Riegels 8. Wenn der Elektromotor mit geänderter Drehrichtung angesteuert wird, also in Fig. 3 gegen den Uhrzeiger, dann durchläuft der Kurbelzapfen 7 den Kreisbogen 11 bis zu der mit unterbrochenen Linien dargestellten unteren Endlage zum Anschlag, der wieder von dem rechten Ende des Führungsschlitzes 9 gebildet wird. Nach links ist der Führungsschlitz 9 mindestens so lang, dass der Kurbelzapfen 7 zwischen den beiden Endlagen je nach angesteuerter Drehrichtung des Elektromotors 5 (Linkslauf, Rechtslauf) den Kreisbogen 11 beschreiben kann. Somit ist die Länge des horizontalen Führungsschlitzes 9 von der vertikalen Mittelachse, die die Drehachse des Elektromotors 5 durchsetzt, zum Anschlag (also zum rechten Ende hin) kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen 7 einhüllenden Hüllkreises 12 und nach links mindestens so groß wie dieser Radius (siehe Fig. 3). Die Gesamtlänge des Führungsschlitzes 9 ist im Ausführungsbeispiel kleiner als der Durchmesser des Hüllkreises 12. Der Führungsschlitz 9 liegt quer zur Verschieberichtung des Riegels 8 und exzentrisch zur Drehachse des Elektromotors 5, sodass sich der Anschlag durch das eine (rechte) Ende des Führungsschlitzes 9 ergibt.
In Fig. 3 ist der Hub H zwischen der mit vollen Linien dargestellten Verriegelungsstellung des Riegels 8 und der strichlierten Freigabestellung durch Pfeile bezeichnet. Die durch das drehungsbegrenzende Anliegen des Kurbelzapfens 7 am rechten Ende ("Anschlag") des Führungsschlitzes 9 bestimmten Endlagen des Riegels 8 werden nach Überschreiten der oberen und unteren Totpunkte des Drehkreises 11 erreicht. Damit ergibt sich für die Verriegelungsstellung eine stabile Lage, da bei Druckausübung auf den Riegel, mit der Absicht, den Riegel 8 zurückzuschieben, der Andruck an den Anschlag im Führungsschlitz 9 noch verstärkt wird, jedoch ein Reversieren des Exzentertriebes aus der Übertotpunktlage nach Fig. 3 nicht erreicht werden kann. In der oder den Anschlagstellungen kann der Elektromotor 5 zur Aufbringung eines Haltemoments eingeschaltet bleiben oder es kann beispielsweise ein Einrasten durch eine Federraste in den beiden Endlagen (Verriegelung, Freigabe) erfolgen. Ein Beispiel für eine solche Feder 13 ist in Fig. 3 links seitlich dargestellt.
Wenn der Elektromotor 5 aus einer Endlage in die andere umschaltet, muss er unter Last anlaufen. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine begrenzte Freilauf- bzw. Freistellungskonstruktion zwischen dem Elektromotor 5 und dem Exzentertrieb. Dadurch wird dem Elektromotor 5 ein Schwungbolzen ermöglicht, bevor er einen Hub unter Last ausführt.
Gemäß Fig. 4 ist mit der Motorwelle des Elektromotors 5 ein Mitnehmer 14 mit radial auskragender Nase 15 fest verbunden. Der als zylindrischer Lagerteil ausgebildete Mitnehmer 14 greift in eine Bohrung 16 der Kurbelscheibe 17, die kappenartig und verdrehbar auf dem Lagerteil aufgesteckt ist. Der Kurbelzapfen 18 greift in den Führungsschlitz 9 des Riegels 8. An der Kurbelscheibe 17 ist auf der dem Kurbelzapfen 18 abgewandten Kreisringfläche ein axial vorspringender Anschlag 19 angeordnet, der im Drehkreis der Nase 15 des Mitnehmers 14 liegt.
Wenn nun von einer Endstellung des Kurbelzapfens 18 im Führungsschlitz 9 ausgehend der Elektromotor 5 in der Gegenrichtung angesteuert wird, dann dreht sich der Mitnehmer 14 mit seiner Nase 15 vom Anschlag 19 weg. Nach etwa einer halben Umdrehung laufen dann Nase 15 und Anschlag 19 mit den Gegenflächen aufeinander. Somit wird nach einem lastfreien Schwungholen von etwa 180° der Exzentertrieb mitgenommen und das elektromechanische Gesperre in die andere Endstellung (Verriegelung, Freigabe) umschaltet.
Fig. 5 zeigt eine Alternative zu Fig. 4, bei der ein Mitnehmer 24 durch die Kurbelscheibe 27 zentrisch durchgreift und mit einer Nase 25 an dem Kurbelzapfen 28 anliegt. Der Kurbelzapfen 28 hat hier eine Doppelfunktion. Er ersetzt den Anschlag 19 (Fig. 4) zusätzlich zur Antriebsfunktion im Führungsschlitz 9. Damit wird auch bei der Ausführung nach Fig. 5 vor jedem Hub ein lastfreies Anlaufen und Schwungholen des Elektromotors 5 ermöglicht.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausbildung der Verriegelung, die eine Sicherung der Sperrstellung auch bei gezielt hervorgerufenen oder zufällig auftretenden Schwingungen oder Erschütterungen zum Ziel hat. Wenn der Riegel 8 durch solche äußeren Einwirkungen in axialer Richtung bewegt wird, dann stellt die Ausbildung sicher, dass eine Rückwirkung des Riegels auf den Kurbelzapfen 7 und damit ein unerwünschtes Rückdrehen des Kurbeltriebes aus der Verriegelungsstellung über den oberen Totpunkt des Kurbeltriebes hinweg in die Freigabestellung verhindert wird.
Dazu ist in einem Kurbelgehäuse 22 eine Anschlag (Vorsprung 23) für den Kurbelzapfen 7 vorgesehen, der die Drehung des Exentertriebes in der Übertotpunktlage, welche der Sperrstellung des Riegels 8 entspricht, begrenzt. Der Riegel 8 kann also infolge des Anschlages bzw. Vorsprunges 23 nicht weiter als die Fig. 6, 7 zeigen, in Richtung D bewegt werden. An diesem Anschlag bzw. Vorsprung 23 liegt der Kurbelzapfen 7 in der Sperrstellung des Riegels 8 an. Der Führungsschlitz 9 hat im Bereich des in der Sperrstellung positionierten Kurbelzapfens 7 eine vergrößerte Breite. Dieses Übermaß ist in Fig. 6 mit A bezeichnet. Der Riegel 8 selbst kann sich im Kurbelgehäuse 22 nur um das Maß B nach oben (Richtung C) bewegen, denn eine Schulter 20 des Riegels 8 liegt dann an der Fläche 21 des Kurbelgehäuses 22 an. Wenn also der Riegel 8 auf Grund einer Masse durch Schwindungen oder Erschütterungen in Bewegung versetzt wird, dann ist die Amplitude seiner Bewegungen durch das Maß B begrenzt. Da das Maß A größer als das Maß B ist, kann der Riegel 8 in seinem Führungsschlitz 9 den Kurbelzapfen 7 nicht erreichen und daher kann der Riegel 8 den Kurbelzapfen 7 auch nicht über den oberen Totpunkt heben und somit nicht in die Freigabestellung drehen.
Ein Entriegeln ist also nur dann möglich, wenn der Kurbeltrieb über den Motor 5 (Fig. 1, 2, 3) betätigt wird, nicht jedoch durch Rückwirkung von Seiten des Riegels 8. Das Maß B ist gleich oder allenfalls etwas größer als der Hub des Riegels 8 aus der stabilen Sperrstellung bis zum oberen Totpunkt des Kurbeltriebes (Hub des Riegels 8 bei Verdrehung des Kurbelzapfens 7 aus der Sperrstellung nach Fig. 6 bzw. 7 in die obere Totpunktlage).
In Fig. 6 und 7 ist die Hubbegrenzung des Riegels 8 in der Sperrstellung durch einen gehäusefesten Vorsprung 23 als Anschlag des sich längs des Drehkreises bewegenden Kurbelzapfens 7 dargestellt. Analog zu Fig. 3 kann dieser Anschlag auch durch Verkürzung der Führungsnut 9 für den Kurbelzapfen 7 erreicht werden. Die Führungsnut 9 ist auf Seiten der Übertotpunktlage des Kurbelzapfens 7 gegenüber dem Radius des Drehkreises verkürzt, sodass sich der Kurbelzapfen 7 nicht über 360° durchdrehen kann.

Claims (11)

  1. Schließzylinder mit mindestens einem in einem Gehäuse gelagerten Zylinderkern sowie mit einem elektromechanischen Gesperre in Form eines aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbaren und zurückziehbaren Riegels, der über einem Exzentertrieb mit einem Elektromotor kinematisch verbunden ist, wobei an der Welle des Elektromotors ein exzentrisch angeordneter Kurbelzapfen vorgesehen ist und der Hub des Exzentertriebes der Riegelverschiebung entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkreis (11) des Kurbelzapfens (7) anschlagbegrenzt ist und der der Sperrstellung des Riegels (8) entsprechende Anschlag in einer den maximalen Hub (H) überschreitenden Übertotpunktlage des Drehkreises (11) des Kurbelzapfens (7) vorgesehen ist.
  2. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen (7) in einem Führungsschlitz (9) am Schaftende des Riegels (8) eingreift und der Führungsschlitz (9) quer zur Verschieberichtung des Riegels (8) orientiert ist und eine den Winkel des Drehkreises (11) des Kurbelzapfens (7) begrenzende Länge aufweist, wobei ein Ende des Führungsschlitzes (9) den Anschlag zur Begrenzung des Drehkreiswinkels bildet.
  3. Schließzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Führungsschlitzes (9) einen Abstand von der die Drehachse des Elektromotors (5) kreuzenden und in Riegelausschubrichtung orientierten Achse aufweist, der kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen (7) einhüllenden Hüllkreises (12) ist.
  4. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Sperrstellung des Riegels (8) entsprechende Übertotpunktlage des Kurbelzapfens (7) bzw. des Exzentertriebes, z.B. mittels einer Feder (13), magnetischer Haltekräfte od. dgl. verrastbar bzw. fixierbar ist.
  5. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromotor (5) und dem Kurbelzapfen (7, 18, 28) eine begrenzte Freistellung bei der Kraftübertragung vorgesehen ist.
  6. Schließzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Freistellung zwischen der Welle des Elektromotors (5) und einer Kurbelscheibe (17, 27) mit dem exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen (18, 28) ein mit der Welle drehfest verbundener Mitnehmer (14, 24) mit einer radial auskragenden Nase (15, 25) vorgesehen ist, der je nach Drehrichtung des Elektromotors (5) an der einen oder anderen Seite eines exzentrischen Anschlags (19) an der Kurbelscheibe (17, 27) bzw. an dem Kurbelzapfen (18, 28) angreift und bei Drehrichtungsänderung nach einer leeren Anlaufdrehung von z.B. 150° den exzentrisch gelagerten Kurbelzapfen (18, 28) mitnimmt.
  7. Schließzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelscheibe (17, 27) eine koaxiale zylindrische Ausnehmung aufweist, in die ein zylindrischer Lagerteil des Mitnehmers (24) eingreift und dass im Drehkreis der Nase (25) des Mitnehmers (24), insbesondere an dem dem Kurbelzapfen (28) gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Körpers, der Anschlag vorgesehen ist.
  8. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen (7) in einen Führungsschlitz (9) des Exentertriebes eingreift, der im Bereich der Verriegelungsstellung des Riegels (8) in seiner Breite zur begrenzten Freistellung des Riegels (8) vergrößert und der Riegel (8) bei in der Übertotpunktlage stehenden Kurbelzapfen (7) gegenüber dem Kurbelzapfen (7) in Verriegelungsrichtung im Rahmen der Freistellung begrenzt vorschiebbar ist.
  9. Schließzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellung des Kurbelzapfens (7) im Führungsschlitz (9) in der Verriegelungsstellung gleich oder größer ist als der Abstand eines riegelseitigen Anschlags (20) zu einem gehäuseseitigen Anschlag (21) für den maximalen Hub des Exentertriebes.
  10. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den Drehkreis (11) begrenzende Anschlag für den Kurbelzapfen (7) in einer den maximalen Hub des Exentertriebes überschreitenden Übertotpunktlage als Vorsprung (23) in einem den Exentertrieb mindestens teilweise umgebenden Kurbelgehäuse (22) ausgebildet ist.
  11. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den Drehkreis (11) in der Übertotpunktlage des Riegels (8) begrenzende Anschlag für den Kurbelzapfen (7) durch ein Ende des in der Länge gegenüber dem Drehkreisdurchmesser verkürzten Führungsschlitzes (9) gebildet ist.
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