EP1452674A2 - Antriebsaggregat für eine Schliessanlage - Google Patents

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EP1452674A2
EP1452674A2 EP03026985A EP03026985A EP1452674A2 EP 1452674 A2 EP1452674 A2 EP 1452674A2 EP 03026985 A EP03026985 A EP 03026985A EP 03026985 A EP03026985 A EP 03026985A EP 1452674 A2 EP1452674 A2 EP 1452674A2
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drive
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drive unit
motors
shafts
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Hans Peter Roppelt
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Carl Fuhr GmbH and Co KG
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    • E05C9/1825—Fastening means
    • E05C9/1875—Fastening means performing pivoting movements

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a Locking system, in particular for a door lock, Window lock or the like with a drive rod, with at least one drive motor working on a transmission and a driver actuated by the transmission for the connecting rod.
  • the invention is based on the object of a drive unit for locking systems of the type described above To create embodiment, which is characterized by a strong, fast, low-wear and inexpensive Drive in a compact design.
  • the invention teaches in one Drive unit of the embodiment described in the introduction, that the transmission of two or more drive motors is driven.
  • the drive is twice as strong as in conventional embodiments.
  • the wear is at least in the first Gear stage significantly reduced.
  • the Drive motors aligned one behind the other, whereby the drive shaft of the front drive motor on Gear works and the rear drive shaft Drive motor with a shaft journal projecting from the rear in the extension of the drive shaft of the front drive motor is connected via a coupling.
  • the coupling can be designed as a claw coupling with starting play, so first one drive motor in front of the other Drive motor starts and then both in synchronous operation the transmission work.
  • the invention provides that the drive motors in a V-shaped arrangement with a V-shaped orientation Drive shafts in the same plane on only one Working gear.
  • the drive motors are in all embodiments designed as electric motors.
  • the electric drive motors can have projecting connection contacts and with their connection contacts on terminals of a printed circuit board for remote control of the drive unit or be clamped directly onto housing clamps. Is in assembly technology advantageous.
  • the Invention that the drive shaft or shafts via a Work the crown gear teeth on the gearbox. At a such a crown gear teeth works an involute cylindrical pinion on a crown gear, the geometry the crown gear teeth from the geometry of the pinion (module, Pressure angle, helix angle, etc.) depends, and of course also on the gear ratio. In any case only engage with such a crown gear toothing relatively low axial forces on the pinion of the drive shaft or waves.
  • the drive shafts can be mounted in bearing shells on the housing, for example cast-on bearing shells to be stored the radial forces from the drive shafts or their pinions to record properly.
  • the invention further teaches that an incremental one at least on one of the drive shafts Angle rotator arranged and the angle rotator a housing Hall sensor for querying and starting with a fixed definition Espagnolette positions with electronic controlled approach and braking ramp is assigned.
  • the espagnolette lock 1 is can be operated in a conventional manner using a handle and key. It is a standard lock, which is behind a lock faceplate 2 and a drive rod 3 works, via which satellite locks 4 operated become. As a kind of additional drive is also a Drive unit 5 for this locking system or its drive rod 3 provided.
  • This drive unit 5 has a Gear 6 and two drive motors 7, 8 on the Gear 6 work.
  • the last gear 9 of the transmission works on a rack 11, which either on the drive rod 3rd is connected and immediately the function of a Carrier met, or with a driver in the drive rod 3 intervenes as shown.
  • the two Drive motors 7, 8 are assigned to a printed circuit board 12.
  • Printed circuit board 12, drive motors 7, 8 and gear 6 are in a housing 13, which on the Lock face plate 2 is connected.
  • Figures 1 to 3 are the two drive motors 7, 8 side by side arranged, their parallel drive shafts 14, 15 according to Figures 1 and 2 on two identical gears 16 work in synchronism.
  • Figure 3 are the two parallel drive shafts 14, 15 of the two side by side arranged drive motors 7, 8 via a transmission link 17 coupled, one of the two drive shafts 15 on only one gear 16 as the first gear of the Gear 6 works.
  • the transmission link 17 is as O-ring formed.
  • Both drive shafts 14, 15 have aligned and rotatable bearing wheels 18 for them surrounding O-ring.
  • the two are Drive motors 7, 8 arranged in line one behind the other, the drive shaft 14 of the front drive motor 7 works on a gear wheel 16 and the drive shaft 15 of the rear drive motor 8 with a rear protruding Shaft journal 19 in the extension of the drive shaft 14 of the front drive motor 7 via a clutch 20 in Connection is established.
  • This clutch 20 is a claw coupling with start-up play.
  • the drive motors 7, 8 in V-shaped arrangement with V-shaped drive shafts 14, 15 on only one gear 16.
  • the drive motors 7, 8 are designed as electric motors and have terminal contacts 21 projecting at the end.
  • the two drive motors 7, 8 are with their connection contacts 21 on terminals 22 of the printed circuit board 12 or Control board clamped.
  • the drive shafts 14, 15 operate via a Crown gear teeth 23 on the gear 6 or its Clearender.
  • the drive shafts 14, 15 are in the housing side Bearing shells 24, for example cast-on bearing shells stored.
  • the Angle rotator 25 is a Hall sensor 26 on the housing side assigned. In this way it is possible to define clearly Espagnolette positions with electronically controlled start-up and Query and start the braking ramp.

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Abstract

Es handelt sich um ein Antriebsaggregat für eine Schließanlage mit einer Treibstange und zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange. Das Getriebe wird von zwei oder mehr Antriebsmotoren angetrieben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für eine Schließanlage, insbesondere für einen Türverschluss, Fensterverschluss oder dergleichen mit einer Treibstange, mit zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange.
Es ist ein Verschluss mit einem drücker- oder schlüsselbetätigbaren Hauptschloss bekannt, mit einem davon mittels einer rückwärtig des Stulps angeordneten Treibstange betätigbaren Zusatzschloss, und mit einem in einem am Stulp sitzenden Antriebsgehäuse angeordneten elektrischen Antrieb für die Treibstange, welche ein von einem Elektromotor angetriebenes Untersetzungsgetriebe aufweist, dessen Letztrad in einen Zahnstangenabschnitt der Treibstange eingreift (vgl. DE 100 61 365 A1). Bei diesem bekannten Verschluss ist lediglich ein einziger Elektromotor für den elektromotorischen Antrieb verwirklicht. Das gilt auch für andere Mehrpunktverriegelungen. Um mit einem solchen Elektromotor ausreichende Ver- und Entriegelungskräfte erreichen zu können, müssen verhältnismäßig große Getriebeübersetzungen bzw. -untersetzungen verwendet werden, welche platzaufwändig sind. Darüber hinaus ergeben sich übersetzungsbedingt verhältnismäßig lange Ver- und Entriegelungszeiten. Da bei einmotorigen Antrieben der Elektromotor verhältnismäßig stark beansprucht wird, müssen hochwertige und verhältnismäßig kostenintensive Elektromotoren eingesetzt werden. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Antriebsaggregat für Schließanlagen der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches sich durch einen starken, schnellen, verschleißarmen und kostengünstigen Antrieb in kompakter Bauweise auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem Antriebsaggregat der eingangs beschriebenen Ausführungsform, dass das Getriebe von zwei oder mehr Antriebsmotoren angetrieben ist. - Werden mindestens zwei Antriebsmotoren eingesetzt, so ist der Antrieb doppelt so stark wie bei herkömmlichen Ausführungsformen. Bei der Verwendung von zwei Antriebsmotoren hat durch das Spiel in der Kupplung bzw. das Spiel in der Verzahnung ein Motor auf jeden Fall eine günstigere Ankerstellung um ein hohes Anlaufdrehmoment zu erreichen. Darüber hinaus lassen sich schnellere Verund Entriegelungszeiten verwirklichen. Hinzu kommt eine größere Betriebssicherheit durch das Aufrechterhalten der Funktion bei einem eventuellen Ausfall eines Antriebsmotors. Ferner wird der Verschleiß zumindest in der ersten Getriebestufe deutlich reduziert. Außerdem lassen sich abgeflachte, kompaktbauende Serienmotoren einsetzen, die deutlich preiswerter als ein einziger Hochleistungsmotor sind.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung nach einer Ausführungsform vor, dass die Antriebsmotoren nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen auf zwei gegebenenfalls identische Getrieberäder im Synchronlauf arbeiten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die beiden Antriebsmotoren nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen über ein Übertragungsglied gekuppelt sind, wobei lediglich eine der beiden Antriebswellen auf lediglich ein Getrieberad arbeitet. Als Übertragungsglied kommen beispielsweise ein O-Ring, Zahnriemen, Keilriemen, Kette oder dergleichen in Frage, wobei beide Antriebswellen fluchtende und drehfeste Lagerräder für das sie umgebende Übertragungsglied aufweisen.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebsmotoren fluchtend hintereinander angeordnet, wobei die Antriebswelle des vorderen Antriebsmotors auf ein Getrieberad arbeitet und die Antriebswelle des hinteren Antriebsmotors mit einem hinten vorkragenden Wellenzapfen in Verlängerung der Antriebswelle des vorderen Antriebsmotors über eine Kupplung in Verbindung steht. Die Kupplung kann als Klauenkupplung mit Anlaufspiel ausgebildet sein, so dass zunächst der eine Antriebsmotor vor dem anderen Antriebsmotor startet und dann beide im Synchronlauf auf das Getriebe arbeiten. Nach einer weiteren abgewandelten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Antriebsmotoren in V-förmiger Anordnung mit V-förmig ausgerichteten Antriebswellen in gleicher Ebene auf lediglich ein Getrieberad arbeiten.
Die Antriebsmotoren sind bei sämtlichen Ausführungsformen als Elektromotoren ausgebildet. Die elektrischen Antriebsmotoren können vorkragende Anschlusskontakte aufweisen und mit ihren Anschlusskontakten auf Klemmen einer Leiterplatine für die Fernsteuerung des Antriebsaggregates oder auf Gehäuseklemmen unmittelbar aufgeklemmt sein. Das ist in montagetechnischer Hinsicht vorteilhaft. Ferner lehrt die Erfindung, dass die Antriebswelle bzw. -wellen über eine Kronenradverzahnung auf das Getriebe arbeiten. Bei einer solchen Kronenradverzahnung arbeitet ein evolventes zylindrisches Ritzel auf ein Kronenrad, wobei die Geometrie der Kronenrad-Zähne von der Geometrie des Ritzels (Modul, Eingriffswinkel, Schrägungswinkel usw.) abhängt, und selbstverständlich auch vom Übersetzungsverhältnis. Jedenfalls greifen bei einer solchen Kronenradverzahnung nur verhältnismäßig geringe Axialkräfte am Ritzel der Antriebswelle bzw. -wellen an. Ferner wird ein verhältnismäßig großer radialer und axialer Toleranzausgleich im Vergleich zu herkömmlichen Kegel- und Schneckenradantrieben erreicht. Die Antriebswellen können in gehäuseseitigen Lagerschalen, zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert sein, um die Radialkräfte aus den Antriebswellen bzw. ihrer Ritzel einwandfrei aufzunehmen. - Weiter lehrt die Erfindung, dass zumindest auf eine der Antriebswellen ein inkrementaler Winkeldreher angeordnet und dem Winkeldreher ein gehäuseseitiger Hall-Sensor zum Abfragen und Anfahren festdefinierter Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahr- und Bremsrampe zugeordnet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in schematischer Seitenansicht eine Schließanlage mit einem Treibstangenschloss, einem Antriebsaggregat als motorischer Zusatzantrieb und mit zwei Trabantenverriegelungen,
Fig. 2
eine vergrößerte Darstellung des Antriebsaggregates mit zwei nebeneinander liegenden Antriebsmotoren,
Fig. 3
eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 2,
Fig. 4
ein Antriebsaggregat mit zwei hintereinander angeordneten Antriebsmotoren und
Fig. 5
ein Antriebsaggregat mit zwei in gleicher Ebene V-förmige angeordneten Antriebsmotoren.
In den Figuren ist eine Schließanlage mit einem Treibstangenschloss 1 dargestellt. Das Treibstangenschloss 1 ist in herkömmlicher Weise drücker- und schlüsselbetätigbar. Es handelt sich um ein Standardschloss, welches sich hinter einem Schlossstulp 2 befindet und auf eine Treibstange 3 arbeitet, über welche Trabantenverriegelungen 4 betätigt werden. Als gleichsam Zusatzantrieb ist ferner ein Antriebsaggregat 5 für diese Schließanlage bzw. ihre Treibstange 3 vorgesehen. Dieses Antriebsaggregat 5 weist ein Getriebe 6 und zwei Antriebsmotoren 7, 8 auf, die auf das Getriebe 6 arbeiten. Das Letztrad 9 des Getriebes arbeitet auf eine Zahnstange 11, die entweder an die Treibstange 3 angeschlossen ist und unmittelbar die Funktion eines Mitnehmers erfüllt, oder mit einem Mitnehmer in die Treibstange 3 eingreift wie das dargestellt ist. Den beiden Antriebsmotoren 7, 8 ist eine Leiterplatine 12 zugeordnet. Leiterplatine 12, Antriebsmotoren 7, 8 und Getriebe 6 befinden sich in einem Gehäuse 13, welches an den Schlossstulp 2 angeschlossen ist.
Nach der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Antriebsmotoren 7, 8 nebeneinander angeordnet, wobei ihre parallelen Antriebswellen 14, 15 nach den Figuren 1 und 2 auf zwei identische Getrieberäder 16 im Synchronlauf arbeiten. Nach Figur 3 sind die beiden parallelen Antriebswellen 14, 15 der beiden nebeneinander angeordneten Antriebsmotoren 7, 8 über ein Übertragungsglied 17 gekuppelt, wobei eine der beiden Antriebswellen 15 auf lediglich ein Getrieberad 16 als gleichsam Erstrad des Getriebes 6 arbeitet. Das Übertragungsglied 17 ist als O-Ring ausgebildet. Beide Antriebswellen 14, 15 weisen fluchtende und drehfeste Lagerräder 18 für den sie umgebenden O-Ring auf.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 sind die beiden Antriebsmotoren 7, 8 fluchtend hintereinander angeordnet, wobei die Antriebswelle 14 des vorderen Antriebsmotors 7 auf ein Getrieberad 16 arbeitet und die Antriebswelle 15 des hinteren Antriebsmotors 8 mit einem hinten vorkragenden Wellenzapfen 19 in Verlängerung der Antriebswelle 14 des vorderen Antriebsmotors 7 über eine Kupplung 20 in Verbindung steht. Bei dieser Kupplung 20 handelt es sich um eine Klauenkupplung mit Anlaufspiel.
Nach Figur 5 arbeiten die Antriebsmotoren 7, 8 in V-förmiger Anordnung mit V-förmig ausgerichteten Antriebswellen 14, 15 auf lediglich ein Getrieberad 16. Die Antriebsmotoren 7, 8 sind mit ihren Antriebswellen 14, 15 in gleicher Ebene angeordnet.
Die Antriebsmotoren 7, 8 sind als Elektromotoren ausgeführt und weisen endseitig vorkragende Anschlusskontakte 21 auf. Die beiden Antriebsmotoren 7, 8 sind mit ihren Anschlusskontakten 21 auf Klemmen 22 der Leiterplatine 12 bzw. Steuerungsplatine aufgeklemmt. - Bei sämtlichen Ausführungsformen arbeiten die Antriebswellen 14, 15 über eine Kronenradverzahnung 23 auf das Getriebe 6 bzw. dessen Ersträder. Die Antriebswellen 14, 15 sind in gehäuseseitigen Lagerschalen 24, zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert. Auf zumindest eine der Antriebswellen 15 ist ein inkrementaler Winkeldreher 25 angeordnet. Dem Winkeldreher 25 ist ein gehäuseseitiger Hall-Sensor 26 zugeordnet. Auf diese Weise lassen sich fest definierte Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahrund Bremsrampe abfragen und anfahren.

Claims (12)

  1. Antriebsaggregat für eine Schließanlage, insbesondere einen Türverschluss, Fensterverschluss oder dergleichen mit einer Treibstange, mit zumindest einem auf ein Getriebe arbeitenden Antriebsmotor und einem von dem Getriebe betätigten Mitnehmer für die Treibstange, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) von zwei oder mehr Antriebsmotoren (7, 8) angetrieben ist.
  2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen (14, 15) auf zwei Getrieberäder (16) im Synchronlauf arbeiten.
  3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) nebeneinander angeordnet sind und ihre parallelen Antriebswellen (14, 15) über ein Übertragungsglied (17) gekuppelt sind, wobei eine der beiden Antriebswellen (15) auf lediglich ein Getrieberad (16) arbeitet.
  4. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (17) als O-Ring, Zahnriemen, Keilriemen, Kette oder dergleichen ausgebildet ist und beide Antriebswellen (14, 15) fluchtende und drehfeste Lagerräder (18) für das sie umgebende Übertragungsglied (17) aufweisen.
  5. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebswelle (14) des vorderen Antriebsmotors (7) auf ein Getrieberad (16) arbeitet und die Antriebswelle (15) des hinteren Antriebsmotors (8) mit einem Wellenzapfen (19) in Verlängerung der Antriebswelle (14) des vorderen Antriebsmotors (7) über eine Kupplung (20) in Verbindung steht.
  6. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (20) als Klauenkupplung mit Anlaufspiel ausgebildet ist.
  7. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) in V-förmiger Anordnung mit V-förmige ausgerichteten Antriebswellen (14, 15) auf lediglich ein Getrieberad (16) arbeiten.
  8. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (7, 8) als Elektromotoren ausgebildet sind.
  9. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Antriebsmotoren (7, 8) Anschlusskontakte (21) aufweisen und mit ihren Anschlusskontakten (21) auf Klemmen (22) einer Leiterplatine (12) oder auf Gehäuseklemmen aufgeklemmt sind.
  10. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle(n) (14, 15) über eine Kronenradverzahnung (23) auf das Getriebe arbeiten.
  11. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (7, 8) in gehäuseseitigen Lagerschalen (24), zum Beispiel angegossenen Lagerschalen gelagert sind.
  12. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest eine der Antriebswellen (15) ein inkrementaler Winkeldreher (25) angeordnet und dem Winkeldreher (25) ein gehäuseseitiger Hall-Sensor (26) zum Abfragen und Anfahren festdefinierter Treibstangenpositionen mit elektronisch gesteuerter Anfahrund Bremsrampe zugeordnet ist.
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