EP1580359A2 - Verriegelungseinrichtung mit einem Sperrriegel - Google Patents

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EP1580359A2
EP1580359A2 EP05003278A EP05003278A EP1580359A2 EP 1580359 A2 EP1580359 A2 EP 1580359A2 EP 05003278 A EP05003278 A EP 05003278A EP 05003278 A EP05003278 A EP 05003278A EP 1580359 A2 EP1580359 A2 EP 1580359A2
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EP
European Patent Office
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locking
servomotor
locking device
current
control device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05003278A
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English (en)
French (fr)
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EP1580359A3 (de
Inventor
Georg Steigmayer
Armin Duft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novar GmbH
Original Assignee
Novar GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Novar GmbH filed Critical Novar GmbH
Publication of EP1580359A2 publication Critical patent/EP1580359A2/de
Publication of EP1580359A3 publication Critical patent/EP1580359A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
    • 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
    • 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
    • E05B47/02—Movement of the bolt by electromagnetic means; Adaptation of locks, latches, or parts thereof, for movement of the bolt by electromagnetic means
    • E05B47/026—Movement of the bolt by electromagnetic means; Adaptation of locks, latches, or parts thereof, for movement of the bolt by electromagnetic means the bolt moving rectilinearly
    • 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
    • E05B2047/0023—Nuts or nut-like elements moving along a driven threaded axle

Definitions

  • the invention relates to a locking device with a locking bar, which by means of a Servomotor is operable, and with a current sensor for measuring the current through the servomotor when placing the locking bolt. Under locations of the locking bolt is in the following both the locking as well as the unlocking of the locking device understood.
  • Locking devices are used for locking doors and windows in buildings, for Safes, used for drawers on furniture and similar applications. They usually point a locking bar, which can be operated mechanically or via an actuator electrically.
  • a generic locking device is known. That's it discloses a locking bar which is adjustable by means of two electric motors. The electric motors transmit the power to place by means of a transmission from the locking bolt. Further, it discloses the current through To measure the electric motors for determining an end position of the locking bolt when setting. When the door latch reaches the end position at the end of the setting process, it is completely in place unlocked or fully locked state, the movement of the servomotor is blocked and it comes to a drastic increase in the current value. As a result, the end position of the locking bar recognizable. However, if there is a malfunction when setting the locking bar, it can before reaching the limit position come to an increase in the current level.
  • the locking device comprises a time measuring unit for measuring a setting time.
  • the term "duration” below refers to the time span understood that is needed until the bolt way to unlock or lock fully covered is.
  • the setting time is essentially measured from the beginning to the end of the setting process.
  • the measurement of the control period starts as soon as a current flows through the servomotor and ends, as soon as the power is switched off.
  • the locking device is designed in this way is that as long as a current flows through the servomotor, the adjusting operation of the locking bolt is executed becomes.
  • the duration of the adjustment can basically be continuous or discrete, for example at intervals, be measured. Preferred is a continuous measurement.
  • a control device is provided in the reference signal waveforms for the stream are deposited undisturbed positions of the locking bar and which is formed by comparing the measured waveform with one of the reference waveforms, the operating state of the time dependent Recognize locking device.
  • the control device can together with the locking bolt and the servomotor formed as a structural unit and with the servomotor and the locking bolt in one Housing be arranged. Also, a spatial separation of the control device of servomotor and Locking latch possible, which then communicates with the servomotor via a data line.
  • Prefers is in the control device at least one reference signal waveform for the undisturbed unlocking process and deposited at least one reference signal waveform for the undisturbed locking process.
  • reference signal curves can be stored for each setting process. This is Particularly advantageous if the control device is designed as an independent component and with different Servomotors should be usable.
  • the reference signal curves can basically both be specified continuously and discretely, with continuous waveforms are preferred.
  • the Reference waveforms are given over time. The period of time over which a reference waveform is specified, determined by the duration of the servo motor in undisturbed places for the respective reference signal waveform is crucial. Basically, the reference signal waveform with be given a linear course over time.
  • One or more value ranges are preferred indicated that run over time. Each value range has an upper and a lower limit. The value ranges are specified in such a way that they each have an operating state the locking device in line.
  • the controller recognizes that the locking device is in the operating state corresponding to the value range into which the measured current drops.
  • the measured current exceeds or falls below the upper one in the further course or lower limit of this range of values, the controller recognizes that the operating state the locking device changes and sets a new operating state.
  • the measured current signal in each case a certain time within the Stelldauer be assigned and the signal value or signal value range of the reference signal waveform be compared at the same time. This ensures that at any time the current operating state of the locking device is recognizable and not to false alarms can come to surveillance systems.
  • the locking device according to the invention ensures increased safety. Furthermore, there are no additional mechanical components required, which are arranged in the immediate vicinity of the servomotor or locking bolt Need to become.
  • control device distinguishes between at least three operating states, namely the positioning of the locking bolt in an end position, the adjustment of the locking bolt and the presence of a fault.
  • Other operating conditions such as the distribution of the Operating status "Fault" in subcategories is possible.
  • the current sensor and the time measuring unit are preferably formed integrally in the control device, whereby the locking device is compact and easy to assemble.
  • the controller further comprises a processor that synchronizes the measured waveforms with the ReferenzsignalverDeutschn performs.
  • the control device be configured to control the servo motor of the locking device so that the servomotor rotates to lock in a first direction of rotation and unlocking in a second direction of rotation.
  • the control device preferably generates a voltage to the servomotor of the locking device to operate. About the polarity of the voltage, the first or the second direction of rotation be specified.
  • control device has a storage medium, in to which the reference signal curves for the current can be stored. Furthermore, it is possible to measure the measured Save current curves with the associated measured periods in the storage medium. By storing the measured current waveforms, it is possible to have this information at a later time Time to retrieve, for example, retroactively to determine points in time at which malfunctions occurred are.
  • the control device detects a change the operating state with the least possible time delay.
  • the control device is formed, a fault in the locking device to detect when the measured waveform from the reference waveform before expiration of the control period differs.
  • a tolerance can be specified within which a deviation of the measured signal from the reference signal is not Determination of a fault leads. This can be prevented that only minor deviations from the reference signal that is not due to a fault but to other circumstances, such as material heating, are erroneously recognized by the controller as a fault become.
  • the deviations are determined by the control device time-dependent, that is to say At a given time, a measured signal is compared with a simultaneous reference signal.
  • the interference from the control device is preferred as stiffness of the locking bar detected when the amount of the measured current through the servomotor is greater than in undisturbed places and smaller than in a complete blockage of the servomotor.
  • a complete Blocking the servo motor turns in trouble-free operation when reaching the end position of the locking bar. If the amount of current increases to a value before the end of the set time, which is achieved when completely blocking the servomotor, it is expedient that the control device as type of fault an incomplete positions of the locking bar recognizes. This makes it possible that the controller distinguishes different types of errors and thus more differentiated information offer, which leads to a simplification of the troubleshooting.
  • the control device be configured to turn off the servo motor to detect a fault to destroy To avoid the servomotor, to reduce power consumption or unwanted noise nuisance to prevent.
  • the control device has an output unit to the operating state to output the locking device.
  • the output unit triggers an audible and / or visual alarm.
  • the control device can be designed to control the operating state of the locking device to communicate by means of a data connection to a monitoring system. This communication can be done for example by means of a data bus or by means of a radio transmission.
  • a monitoring system is, for example, a central building services management system or a Burglar alarm system.
  • the control device is designed, after the end of the control period and / or after Measuring the corresponding signal for an end position of the locking bolt, the servomotor de-energized to switch.
  • the servomotor is spared and the power consumption is reduced.
  • the control device is designed to detect the end position of the locking bolt and thus to the currentless switching of the servomotor, to use both parameters in order to avoid that, for example, in a sluggishness of the locking bolt, the servomotor after the expiry of the control period is switched off for undisturbed operation, without the locking latch the end position has reached.
  • a locking device with a Lock bolt provided which has an internal thread. Furthermore, the locking device has a Threaded spindle which is coupled to the servomotor and in the internal thread in the locking bar engages, so that rotates when a rotation of the servomotor, the threaded spindle and the Locking latch in the direction of the longitudinal axis of the threaded spindle for locking or unlocking movable is.
  • This has the advantage that the threaded spindle moves in the internal thread of the locking bolt, and so implemented the rotation of the servomotor in a translational actuating movement of the locking bolt is, with the space required for this is minimized as far as possible.
  • the servomotor is coupled to the threaded spindle via a transmission, to provide the necessary torque to adjust the locking bolt.
  • the servomotor, the gearbox, the threaded spindle and the locking bolt are in Essentially arranged in a row.
  • the locking device can be accommodated can be installed in a saving way and above all can be easily mounted.
  • the locking device can be for the assembly of the locking device device a corresponding hole e.g. by drilling, in which the locking device in a simple Way can be used.
  • the transmission and / or the pitch of the turns of the threaded spindle are dimensioned to achieve a self-locking of the locking bolt. In this way the locking bolt can not be unlocked under the action of a force.
  • the gear, the servomotor and the threaded spindle are housed in a housing, wherein the locking bar in an unlocked state at least partially in the housing and in a locked state is at least partially movable out of the housing.
  • the housing provided with a flange, with which the locking device, e.g. in a door or can be mounted in a door frame.
  • FIG. 1 shows a locking device in an unlocked state.
  • the locking device has a locking latch 1, which can be moved by a servomotor 3.
  • the servomotor 3 is coupled to a transmission which is located in the housing 5, so that a Rotary movement of the servomotor 3 implemented in a translatory actuating movement of the locking bolt 1 becomes.
  • the locking bolt 3 is almost completely moved in the unlocked state in the housing 5.
  • the housing 5 is provided at one end, on which the locking bolt 3 is arranged with a flange 10, around the locking device e.g. a door frame, a window frame, in a frame for a safe or the like.
  • the servo motor 3, the transmission and the locking bolt 1 are in the illustrated embodiment arranged in a row so that during assembly only a corresponding bore e.g. by doing Door frame is necessary to use the locking device.
  • the housing 5 and the servomotor 3 have a round cross section and the bore substantially corresponding to the diameter of the round cross section, so that the locking device can be inserted into the hole.
  • the locking device is shown in the locked state. You realize that the locking bolt 1 is moved out of the housing 5 during locking and preferably by engagement engages in a corresponding recess in the door or the like to be locked and this thus keeps closed.
  • a locking device is shown in cross-sectional view. You realize that in the housing 5, a transmission 13 is located, with the rotational movement of the servomotor 3 in a Rotary movement of a threaded spindle 9 is implemented.
  • the threaded spindle 9 engages in a corresponding Internal thread 20 of the locking bar 1, so that the locking bolt 3 in a rotational movement of the Threaded spindle 9 translational, i. in the direction of the longitudinal axis of the internal thread 20, is moved.
  • the gear 13 and the pitch of the turns of the threaded spindle 9 are chosen so that a Self-locking of the locking bolt 1 is achieved, i. that when pressure or train on the locking bolt. 1 the threaded spindle 9 does not rotate.
  • the gear 13 is preferably designed as a planetary gear, so that a rotor axis of the Actuator 3 are arranged substantially in alignment with the axis of rotation of the threaded spindle 9 can.
  • the gear 13 is fixedly connected to the housing 5 and the threaded spindle 9 in the transmission 13, so that the axis of rotation of the threaded spindle 9 is substantially parallel to the axis of the cylindrical housing 5 extends.
  • FIG. 4 shows a locking device in an exploded view.
  • the housing 5 is connected to the servomotor 3 by means of fastening screws 8, so that the servomotor 3 and the housing 5 form a substantially cylindrical body.
  • the Gear 13 is received in the housing 5, wherein a pinion 12, which is connected to the rotor axis of the Actuator 3 is connected, engages in the used in the housing 5 gear 13 coupling.
  • a guide element 2 is used, which is for guiding the locking bolt 1 in Longitudinal direction is used.
  • the guide element 2 has a stop element 11 which serves as a stop for the unlocking position of the locking bar 1 is used.
  • the locking bar 1 has a guide section 22 which corresponds to the inner cross section of the guide element 2 corresponds, so that a guide of the locking bolt 1 by the guide element 2 allows becomes.
  • a stop disc 4 serves as a further stop for the locking bolt 1 in the locking Position.
  • the stopper disc 4 blocks the locking bar 1, in which the guide portion 22 at the stopper plate 4 abuts.
  • a flange 10 is provided, via screws 6 with the stop plate 4 and the Housing 5 can be connected so that the locking device is held together.
  • the Flange has further screw holes 23 to 7 with other screws in the assembly of the Locking device in a corresponding recess in a door frame or the like to be mounted.
  • the items shown in the exploded view can be partially executed together become.
  • the flange 10, the stopper plate 4, the guide member 2 and the housing 5 be formed as a single component, which would be advantageous for manufacturing reasons.
  • FIG. 5 shows a typical mounting arrangement for a locking device.
  • the Servomotor 3 and the locking bar 1 of the locking device 14 are connected by a door frame 17 in attached to a wall and connected via connecting lines 16 with the control device 15.
  • the Locking device 14 shown in Figure 5 is used to lock a door 18, which is a locking recess 19, to receive the locking bar 1 in the locked state.
  • the control device 15 is executed separately from the servomotor 3 and only via the connecting lines 16 connected to this.
  • the control device 15 can next to the door 18 or be arranged away from it.
  • the control device 15 may include access control devices, the are known in the art, to grant access only to certain users. Of course, it is also possible that the control device 15 is a time-closing device or the like to grant access only at certain times. It is essential that the control device controls the locking and unlocking of the locking device 14.
  • the Control device 15 further has for detecting the flow of current through the servomotor 3 a Current sensor 24 on. Further, a storage medium 28 is provided in the control unit 15, in the reference signal waveforms and measured waveforms for the current through the servo motor 3 storable are.
  • control device 15 controls the servomotor 3 of Locking device 14 via applying a voltage.
  • the polarity of the applied voltage determines the direction of rotation of the servomotor and thus, whether the locking latch 1 in the locking position or in the unlocking position is driven.
  • the servomotor 3 as well Stepper motor or the like may be formed.
  • the control device 15 continues to monitor by comparing measured current and Voltage curves with stored in the storage medium 28 reference signals, whether the desired End position of the locking bolt 1 is reached, or if a fault, e.g. by blocking the bolt during adjustment or a stiffness of the locking bolt 1 is present.
  • the control device 15 has a time measuring unit 26 for measuring the period of time, which measures the time during which the locking bolt 1 is adjusted.
  • the signal waveforms of the current through the servomotor 3 by means of the time measuring unit 26 and the Current sensor 24 measured continuously over the set time. Dodge at a given time measured signal from the corresponding reference signal or reference signal value range, the controller 15 detects a disturbance.
  • a disturbance can occur, for example, in an output unit 27 of the control device 15 or alternatively via a (not shown) Data connection to a monitoring system to be communicated.
  • Figure 6 the waveforms for the voltage and the current in driving the servo motor 3 shown.
  • Figure 6 shows the driving of the servomotor 3 with a constant voltage over the Operating time during an undisturbed setting process. The associated, measured current flow is below shown.
  • the current flow can be divided into three phases, an initial phase A, a middle phase B and a Final phase C, subdivide.
  • an initial phase A the servomotor 3 requires a starting current opposite the normal running current of the servomotor 3 is increased.
  • the value goes of the current to an average value, as illustrated with respect to the middle phase B. Reached the locking latch the end stop, e.g.
  • the control device detects the end of the setting process when comparing with the reference signal and switches the voltage on the servomotor 3, in order to avoid any destruction, to limit the energy intake, to avoid a noise of the servomotor 3 and the like.
  • FIG. 7 shows the measured signal curves for voltage and current through the servomotor 3 shown at a blockage of the locking bolt 1 and the servomotor 3. It can be seen that when applying the voltage of the current assumes a very high value and no starting of the servomotor 3 takes place, which would be detectable by a fall in the current value. In a corresponding phase B detects the controller 15 blocks and shuts off after a predetermined period of time could be reliably detected that the servo motor 3 does not start, the voltage from. A disturbance is e.g. reported to the output device 27 of the controller 15.
  • Phase C blocking, the current takes on a high value. Because the blockage before the expiration a certain, necessary for the unlocking or locking, duration of the control device 15 is detected by comparison with the reference signal, the controller 15 determines that the End position of the locking bolt 1 has not been fully achieved and the output unit 27 shows a corresponding message. Furthermore, the control unit 15 turns off the power to damage to prevent the servomotor 3.
  • FIG. 9 shows reference signal curves for voltage and current through the servomotor over a setting period, as stored in the memory unit 28.
  • the reference waveform for the current is shown as a range of values that extends over the set time.
  • the range of values has an upper limit G O and a lower limit G U.
  • the control unit 15 recognizes that the adjusting process is undisturbed. If a measured current signal lies outside the value range at a given time, the control device 15 detects a fault.
  • the control device 15 recognizes that the fault is occurring is an incomplete placement of the locking bar.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung mit einem Sperrriegel, der mittels eines Stellmotors bewegbar ist, und mit einem Stromsensor zum Messen des Stromes durch den Stellmotor beim Stellen des Sperrriegels. Zur Reduzierung, der Gefahr von Fehlermeldungen weist die Verriegelungseinrichtung ferner eine Zeitmesseinheit zum Messen einer Stelldauer auf, sowie eine Steuereinrichtung, in der Referenzsignalverläufe für den Strom beim ungestörten Stellen des Sperrriegels hinterlegt sind und die ausgebildet ist, durch Vergleichen des gemessenen Signalverlaufs mit einem der Referenzsignalverläufe zeitabhängig den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung zu erkennen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung mit einem Sperrriegel, der mittels eines Stellmotors betätigbar ist, und mit einem Stromsensor zum Messen des Stroms durch den Stellmotor beim Stellen des Sperrriegels. Unter Stellen des Sperrriegels wird im Folgenden sowohl das Verriegeln als auch das Entriegeln der Verriegelungseinrichtung verstanden.
Verriegelungseinrichtungen werden zum Verriegeln von Türen und Fenstern in Gebäuden, für Tresore, für Schubladen an Möbeln und ähnlichen Anwendungen verwendet. Sie weisen in der Regel einen Sperrriegel auf, der mechanisch oder über einen Aktor elektrisch betätigt werden kann.
Aus der DE 298 03 845 U1 ist eine gattungsgemäße Verriegelungseinrichtung bekannt. Darin ist ein Sperrriegel offenbart, der mittels zweier Elektromotoren stellbar ist. Die Elektromotoren übertragen die Kraft zum Stellen mittels eines Getriebes aus den Sperrriegel. Ferner ist offenbart, den Strom durch die Elektromotoren zur Bestimmung einer Endlagenposition des Sperrriegels beim Stellen zu messen. Erreicht der Türriegel am Ende des Stellvorgangs die Endposition und befindet sich somit im vollständig entriegelten oder vollständig verriegelten Zustand, wird die Bewegung des Stellmotors blockiert und es kommt zu einem drastischen Anstieg des Stromwerts. Dadurch ist die Endlagenposition des Sperrriegels erkennbar. Liegt allerdings beim Stellen des Sperrriegels eine Störung vor, kann es vor dem Erreichen der Endlagenposition zu einem Anstieg des Stromniveaus kommen. Dies führt zu fehlerhaften Meldungen und zu einer Beeinträchtigung der Sicherheit, da beispielsweise falsche Informationen an angeschlossene Überwachungssysteme übermittelt werden können. Alternativ wird in der oben angeführten Druckschrift vorgeschlagen, die Endlagenposition des Sperrriegels mittels eines Endanschlags mit daran angebrachten Mikroschalter festzustellen. Nachteilig ist hierbei, dass zusätzliche mechanische Bauteile in die Verriegelungseinrichtung integriert werden müssen und somit der Platzbedarf erhöht und die Herstellung erschwert wird.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungseinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut ist und bei der die Gefahr von Fehlermeldungen reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung eine Zeitmesseinheit zum Messen einer Stelldauer. Unter Stelldauer wird im Folgenden die Zeitspanne verstanden, die benötigt wird, bis der Riegelweg zum Entriegeln oder zum Verriegeln vollständig zurückgelegt ist. Die Stelldauer wird im Wesentlichen vom Anfang bis zum Ende des Stellvorgangs gemessen. Bevorzugt beginnt das Messen der Stelldauer, sobald ein Strom durch den Stellmotor fließt und endet, sobald der Strom abgeschaltet ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Verriegelungseinrichtung so ausgebildet ist, dass, solange ein Strom durch den Stellmotor fließt, der Stellvorgang des Sperrriegels ausgeführt wird. Die Stelldauer kann grundsätzlich kontinuierlich oder auch diskret, zum Beispiel intervallweise, gemessen werden. Bevorzugt ist eine kontinuierliche Messung.
Des Weiteren ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, in der Referenzsignalverläufe für den Strom beim ungestörten Stellen des Sperrriegels hinterlegt sind und die ausgebildet ist, durch Vergleichen des gemessenen Signalverlaufs mit einem der Referenzsignalverläufe, zeitabhängig den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung zu erkennen. Die Steuereinrichtung kann zusammen mit dem Sperrriegel und dem Stellmotor als eine Baueinheit ausgebildet und mit dem Stellmotor und dem Sperrriegel in einem Gehäuse angeordnet sein. Auch ist eine räumliche Trennung der Steuereinrichtung von Stellmotor und Sperrriegel möglich, wobei diese dann mit dem Stellmotor über eine Datenleitung kommuniziert. Bevorzugt ist in der Steuereinrichtung zumindest ein Referenzsignalverlauf für den ungestörten Entriegelungsvorgang und zumindest ein Referenzsignalverlauf für den ungestörten Verriegelungsvorgang hinterlegt. Weiterhin können für jeden Stellvorgang mehrere Referenzsignalverläufe hinterlegt sein. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung als unabhängiges Bauteil ausgebildet ist und mit verschiedenen Stellmotoren verwendbar sein soll. Die Referenzsignalverläufe können grundsätzlich sowohl kontinuierlich als auch diskret angegeben sein, wobei kontinuierliche Signalverläufe bevorzugt sind. Die Referenzsignalverläufe sind über die Zeit angegeben. Die Zeitspanne, über die ein Referenzsignalverlauf angegeben ist, bestimmt sich nach der Stelldauer des Stellmotors beim ungestörten Stellen, für den der jeweilige Referenzsignalverlauf ausschlaggebend ist. Grundsätzlich kann der Referenzsignalverlauf mit einem linienförmigen Verlauf über die Zeit angegeben sein. Bevorzugt sind ein oder mehrere Wertebereiche angegeben, die über die Zeit verlaufen. Jeder Wertebereich weist dabei einen oberen und einen unteren Grenzwert auf. Die Wertebereiche sind dabei so angegeben, dass sie jeweils mit einem Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung in Einklang stehen. Befindet sich der mittels des Stromsensors gemessene Strom zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb eines bestimmten Wertebereichs des Referenzsignalverlaufs zum selben Zeitpunkt, erkennt die Steuereinrichtung, dass sich die Verriegelungseinrichtung in dem Betriebszustand befindet, der mit dem Wertebereich korrespondiert, in den der gemessene Strom fällt. Über- bzw. unterschreitet der gemessene Strom im weiteren Verlauf den oberen bzw. unteren Grenzwert dieses Wertebereiches, erkennt die Steuereinrichtung, dass sich der Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung ändert und sich ein neuer Betriebszustand einstellt. Mittels der Zeitmesseinheit kann das gemessene Stromsignal jeweils einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Stelldauer zugeordnet werden und mit dem Signalwert oder Signalwertebereich des Referenzsignalverlaufs des selben Zeitpunktes verglichen werden. Hiermit wird gewährleistet, dass zu jedem Zeitpunkt der aktuelle Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung erkennbar ist und es nicht zu Falschmeldungen an Überwachungssysteme kommen kann. Somit ist bei der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung eine erhöhte Sicherheit gewährleistet. Weiterhin sind keine zusätzlichen mechanischen Bauteile erforderlich, die in der unmittelbaren Umgebung des Stellmotors bzw. Sperrriegels angeordnet werden müssen.
Zweckmäßigerweise unterscheidet die Steuereinrichtung zwischen mindestens drei Betriebszuständen, nämlich der Positionierung des Sperrriegels in einer Endlage, dem Verstellen des Sperrriegels und dem Vorhandensein einer Störung. Weitere Betriebszustände, beispielsweise die Aufteilung des Betriebszustandes "Störung" in Unterkategorien sind möglich.
Der Stromsensor und die Zeitmesseinheit sind bevorzugt integriert in die Steuereinrichtung ausgebildet, wodurch die Verriegelungseinrichtung kompakt ausgebildet und leicht zu montieren ist. Zweckmäßigerweise weist die Steuereinrichtung weiterhin einen Prozessor auf, der das Abgleichen der gemessenen Signalverläufe mit den Referenzsignalverläufen durchführt. Ferner kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, den Stellmotor der Verriegelungseinrichtung so anzusteuern, dass sich der Stellmotor zum Verriegeln in eine erste Drehrichtung und zum Entriegeln in eine zweite Drehrichtung dreht. Dazu generiert die Steuereinrichtung vorzugsweise eine Spannung, um den Stellmotor der Verriegelungseinrichtung zu betreiben. Über die Polarität der Spannung kann die erste oder die zweite Drehrichtung vorgegeben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinrichtung ein Speichermedium auf, in dem die Referenzsignalverläufe für den Strom hinterlegbar sind. Weiterhin ist es möglich, die gemessenen Stromverläufe mit den dazugehörigen gemessenen Stelldauern im Speichermedium zu speichern. Durch Speicherung der gemessenen Stromverläufe ist es möglich, diese Information zu einem späteren Zeitpunkt abzurufen, um beispielsweise rückwirkend Zeitpunkte zu ermitteln, an denen Störungen aufgetreten sind.
Grundsätzlich ist es möglich, den Signalverlauf des Stromes durch den Stellmotor diskret, beispielsweise intervall- oder taktweise, zu messen. Bevorzugt wird der Signalverlauf vom Stromsensor kontinuierlich über die Stelldauer gemessenen. Gleichzeitig findet ein fortwährender Abgleich des gemessenen Signals mit dem Referenzsignal statt. Dadurch erkennt die Steuereinrichtung eine Änderung des Betriebszustandes mit der geringstmöglichen Zeitverzögerung.
Zweckmäßig ist die Steuereinrichtung ausgebildet, eine Störung in der Verriegelungseinrichtung zu erkennen, wenn der gemessene Signalverlauf vom Referenzsignalverlauf vor Ablauf der Stelldauer abweicht. Durch Auswahl eines Wertebereichs für den Referenzsignalverlauf, kann eine Toleranz vorgegeben werden, innerhalb derer eine Abweichung des gemessenen Signals vom Referenzsignal nicht zur Feststellung einer Störung führt. Hierdurch kann verhindert werden, dass nur geringfügige Abweichungen vom Referenzsignal, die nicht auf eine Störung, sondern auf andere Umstände, beispielsweise Materialerwärmung, zurückzuführen sind, fälschlicherweise von der Steuereinrichtung als Störung erkannt werden. Die Abweichungen werden von der Steuereinrichtung zeitabhängig festgestellt, das heißt, zu einem gegebenen Zeitpunkt wird ein gemessenes Signal mit einem zeitgleichen Referenzsignal verglichen. Bevorzugt wird bei einer Abweichung die Störung von der Steuereinrichtung als Schwergängigkeit des Sperrriegels erkannt, wenn der Betrag des gemessenen Stroms durch den Stellmotor größer ist als beim ungestörten Stellen und kleiner ist als bei einem vollständigen Blockieren des Stellmotors. Ein vollständiges Blockieren des Stellmotors stellt sich im störungsfreien Betrieb bei Erreichung der Endlagenposition des Sperrriegels ein. Steigt der Betrag des Stromes vor Ablauf der Stelldauer auf einen Wert an, der beim vollständigen Blockieren des Stellmotors erreicht wird, ist es zweckmäßig, dass die Steuereinrichtung als Störungsart ein unvollständiges Stellen des Sperrriegels erkennt. Hierdurch ist möglich, dass die Steuereinrichtung verschiedene Störungsarten unterscheidet und somit differenziertere Informationen anbieten kann, was zu einer Vereinfachung der Störungsbehebung führt. Weiterhin kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, bei Erkennen einer Störung den Stellmotor abzuschalten, um ein Zerstören des Stellmotors zu vermeiden, den Stromverbrauch zu reduzieren oder unerwünschte Geräuschbelästigung zu verhindern.
Bevorzugterweise weist die Steuereinrichtung eine Ausgabeeinheit auf, um den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung auszugeben. Bei einer Störung der Verriegelungseinrichtung ist es zweckmäßig, wenn die Ausgabeeinheit einen akustischen und/oder optischen Alarm auslöst. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung mittels einer Datenverbindung an ein Überwachungssystem zu kommunizieren. Diese Kommunikation kann beispielsweise mittels eines Datenbusses oder auch mittels einer Funkübertragung erfolgen. Ein Überwachungssystem ist beispielsweise eine zentrale Haustechnik-Verwaltungsanlage oder eine Einbruchmeldeanlage.
Zweckmäßig ist die Steuereinrichtung ausgebildet, nach Ablauf der Stelldauer und/oder nach Messen des entsprechenden Signals für eine Endlagenposition des Sperrriegels, den Stellmotor stromlos zu schalten. Hierdurch wird der Stellmotor geschont und der Stromverbrauch reduziert. Es ist zweckmäßig, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, zur Erkennung der Endlagenposition des Sperrriegels und somit zur Stromlosschaltung des Stellmotors, beide Parameter heranzuziehen, um zu vermeiden, dass, beispielsweise bei einer Schwergängigkeit des Sperrriegels, der Stellmotor nach Ablauf der Stelldauer für den ungestörten Betrieb abgeschaltet wird, ohne dass der Sperrriegel die Endlagenposition erreicht hat.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Verriegelungseinrichtung mit einem Sperrriegel vorgesehen, der ein Innengewinde aufweist. Ferner weist die Verriegelungseinrichtung eine Gewindespindel auf, die mit dem Stellmotor gekoppelt ist und die in das Innengewinde in dem Sperrriegel eingreift, so dass sich bei einem Rotieren des Stellmotors die Gewindespindel dreht und der Sperrriegel in Richtung der Längsachse der Gewindespindel zum Verriegeln bzw. Entriegeln bewegbar ist. Dies hat den Vorteil, das die Gewindespindel sich in dem Innengewinde des Sperrriegels bewegt, und so die Drehung des Stellmotors in eine translatorische Stellbewegung des Sperrriegels umgesetzt wird, wobei der dafür benötigte Bauraum weitestgehend minimiert ist.
Es ist zweckmäßig, dass der Stellmotor mit der Gewindespindel über ein Getriebe gekoppelt ist, um das nötige Drehmoment zum Verstellen des Sperrriegels zu bewirken.
Vorzugsweise sind der Stellmotor, das Getriebe, die Gewindespindel und der Sperrriegel im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet. Auf diese Weise lässt sich die Verriegelungseinrichtung Platz sparend aufbauen und kann vor allem einfach montiert werden. Insbesondere bei einem runden Querschnitt der Verriegelungseinrichtung lässt sich für die Montage der Verriegelungseinrichtungseinrichtung ein entsprechendes Loch z.B. durch Bohren herstellen, in das die Verriegelungseinrichtung in einfacher Weise eingesetzt werden kann.
Weiterhin ist es zweckmäßig, dass das Getriebe und/oder die Steigung der Windungen der Gewindespindel dimensioniert sind, um eine Selbsthemmung des Sperrriegels zu erreichen. Auf diese Weise kann der Sperrriegel bei Einwirken einer Kraft nicht entriegelt werden.
Das Getriebe, der Stellmotor und die Gewindespindel sind in einem Gehäuse aufgenommen, wobei der Sperrriegel in einem entriegelten Zustand zumindest teilweise in das Gehäuse und in einem verriegelten Zustand zumindest teilweise aus dem Gehäuse verfahrbar ist. Zur einfacheren Montage ist das Gehäuse mit einem Flansch versehen, mit dem die Verriegelungseinrichtung z.B. in einer Tür oder in einem Türrahmen montierbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1
eine Verriegelungseinrichtung im entriegelten Zustand;
Fig. 2
die Verriegelungseinrichtung aus Fig. 1 im verriegelten Zustand;
Fig. 3
einen Querschnitt durch eine Verriegelungseinrichtung;
Fig. 4
eine Explosionsdarstellung einer Verriegelungseinrichtung;
Fig. 5
eine in eine Tür eingebaute Verriegelungseinrichtung;
Fig. 6
Signalverläufe für eine Spannung und einen gemessenen Strom durch den Stellmotor einer Verriegelungseinrichtung bei einem ungestörten Stellverlauf;
Fig. 7
die Signalverläufe für Spannung und gemessenen Strom durch den Stellmotor bei einer Blokkierung des Stellmotors;
Fig. 8
die Signalverläufe für Spannung und gemessenen Strom durch den Stellmotor bei einer Schwergängigkeit des Sperrriegels; und
Fig. 9
die Signalverläufe für Spannung und Strom eines Referenzsignals.
In Figur 1 ist eine Verriegelungseinrichtung in einem entriegelten Zustand dargestellt. Die Verriegelungseinrichtung weist einen Sperrriegel 1 auf, der durch einen Stellmotor 3 bewegt werden kann. Der Stellmotor 3 ist mit einem Getriebe, das sich in dem Gehäuse 5 befindet, gekoppelt, so dass eine Drehbewegung des Stellmotors 3 in eine translatorische Stellbewegung des Sperrriegels 1 umgesetzt wird. Der Sperrriegel 3 ist in dem entriegelten Zustand nahezu vollständig in das Gehäuse 5 verfahren. Das Gehäuse 5 ist an einem Ende, an dem der Sperrriegel 3 angeordnet ist mit einem Flansch 10 versehen, um die Verriegelungseinrichtung z.B. ein einem Türrahmen, einem Fensterrahmen, in einem Rahmen für einen Tresor oder ähnlichem zu befestigen.
Der Stellmotor 3, das Getriebe und der Sperrriegel 1 sind in der dargestellten Ausführungsform in einer Reihe angeordnet, so dass bei der Montage lediglich eine entsprechende Bohrung z.B. in dem Türrahmen notwendig ist, um die Verriegelungseinrichtung einzusetzen. Dazu ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Gehäuse 5 und der Stellmotor 3 einen runden Querschnitt aufweisen und die Bohrung im Wesentlichen dem Durchmesser des runden Querschnitts entspricht, so dass die Verriegelungseinrichtung in die Bohrung eingesetzt werden kann.
In Figur 2 ist die Verriegelungseinrichtung im verriegelten Zustand dargestellt. Man erkennt, dass der Sperrriegel 1 beim Verriegeln aus dem Gehäuse 5 herausbewegt wird und vorzugsweise durch Eingriff in eine entsprechende Ausnehmung in der zu verriegelnden Tür oder Ähnlichem eingreift und dieses somit verschlossen hält.
In Figur 3 ist eine Verriegelungseinrichtung in Querschnittsdarstellung gezeigt. Man erkennt, dass sich in dem Gehäuse 5 ein Getriebe 13 befindet, mit dem die Drehbewegung des Stellmotors 3 in eine Drehbewegung einer Gewindespindel 9 umgesetzt wird. Die Gewindespindel 9 greift in ein entsprechendes Innengewinde 20 des Sperrriegels 1 ein, so dass der Sperrriegel 3 bei einer Drehbewegung der Gewindespindel 9 translatorisch, d.h. in Richtung der Längsachse des Innengewindes 20, bewegt wird. Das Getriebe 13 und die Steigung der Windungen der Gewindespindel 9 sind so gewählt, dass eine Selbsthemmung des Sperrriegels 1 erreicht wird, d.h. dass sich bei Druck oder Zug auf den Sperrriegel 1 die Gewindespindel 9 nicht dreht.
Das Getriebe 13 ist vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführt, so dass eine Rotorachse des Stellmotors 3 im Wesentlichen fluchtend mit der Drehachse der Gewindespindel 9 angeordnet werden kann. Das Getriebe 13 ist mit dem Gehäuse 5 fest verbunden und die Gewindespindel 9 in dem Getriebe 13 gelagert, so dass die Drehachse der Gewindespindel 9 im Wesentlichen parallel zur Achse des zylinderförmigen Gehäuses 5 verläuft.
In Figur 4 ist eine Verriegelungseinrichtung in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Man erkennt, dass das Gehäuse 5 mit dem Stellmotor 3 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 8 verbunden wird, so dass der Stellmotor 3 und das Gehäuse 5 einen im Wesentlichen zylinderförmigen Körper bilden. Das Getriebe 13 ist in dem Gehäuse 5 aufgenommen, wobei ein Ritzel 12, das mit der Rotorachse des Stellmotors 3 verbunden ist, in das in das Gehäuse 5 eingesetzte Getriebe 13 koppelnd eingreift.
In das Gehäuse 5 wird ein Führungselement 2 eingesetzt, das zur Führung des Sperrriegels 1 in Längsrichtung dient. Das Führungselement 2 weist ein Anschlagselement 11 auf, der als Anschlag für die entriegelnde Stellung des Sperrriegels 1 dient. Um in dem Führungselement 2 gehalten zu werden, weist der Sperrriegel 1 einen Führungsabschnitt 22 auf, der dem Innenquerschnitt des Führungselements 2 entspricht, so dass eine Führung des Sperrriegels 1 durch das Führungselement 2 ermöglicht wird.
Eine Anschlagscheibe 4 dient als weiterer Anschlag für den Sperrriegel 1 in der verriegelnden Stellung. Die Anschlagscheibe 4 blockiert dabei den Sperrriegel 1, in dem der Führungsabschnitt 22 an der Anschlagscheibe 4 anliegt.
Es ist ein Flansch 10 vorgesehen, der über Schrauben 6 mit der Anschlagscheibe 4 und dem Gehäuse 5 verbunden werden kann, so dass die Verriegelungseinrichtung zusammengehalten wird. Der Flansch weist weitere Schraubenöffnungen 23 auf, um mit weiteren Schrauben 7 bei der Montage der Verriegelungseinrichtung in einer entsprechenden Ausnehmung in einem Türrahmen oder Ähnlichem montiert zu werden.
Die in der Explosionsdarstellung dargestellten Einzelteile können teilweise gemeinsam ausgeführt werden. So kann z.B. der Flansch 10, die Anschlagscheibe 4, das Führungselement 2 und das Gehäuse 5 als ein einzelnes Bauteil ausgebildet sein, was aus Fertigungsgründen vorteilhaft wäre.
In Figur 5 ist eine typische Montageanordnung für eine Verriegelungseinrichtung dargestellt. Der Stellmotor 3 und der Sperrriegel 1 der Verriegelungseinrichtung 14 sind durch einen Türrahmen 17 in einer Wand befestigt und über Verbindungsleitungen 16 mit der Steuereinrichtung 15 verbunden. Die in Figur 5 gezeigte Verriegelungseinrichtung 14 dient zum Verriegeln einer Tür 18, die eine Verriegelungsausnehmung 19 aufweist, um im verriegelten Zustand den Sperrriegel 1 aufzunehmen.
Die Steuereinrichtung 15 ist vom Stellmotor 3 getrennt ausgeführt und lediglich über die Verbindungsleitungen 16 mit diesem verbunden. Die Steuereinrichtung 15 kann neben der Tür 18 oder davon entfernt angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 15 kann Einrichtungen zur Zugangskontrolle, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, aufweisen, um nur bestimmten Benutzern Zugang zu gewähren. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Steuereinrichtung 15 eine Zeitschließeinrichtung oder ähnliches aufweist, um den Zugang nur zu bestimmten Zeiten zu gewähren. Wesentlich ist, dass die Steuereinrichtung das Verriegeln und Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 14 kontrolliert. Die Steuereinrichtung 15 weist weiterhin zur Detektion des Stromflusses durch den Stellmotor 3 einen Stromsensor 24 auf. Ferner ist ein Speichermedium 28 in der Steuereinheit 15 vorhanden, in dem Referenzsignalverläufe und gemessene Signalverläufe für den Strom durch den Stellmotor 3 speicherbar sind.
In der dargestellten Ausführungsform steuert die Steuerungseinrichtung 15 den Stellmotor 3 der Verriegelungseinrichtung 14 über Anlegen einer Spannung an. Die Polarität der angelegten Spannung bestimmt die Drehrichtung des Stellmotors und somit, ob der Sperrriegel 1 in die verriegelnde Stellung oder in die entriegelnde Stellung gefahren wird. Selbstverständlich kann der Stellmotor 3 auch als Schrittmotor oder ähnliches ausgebildet sein.
Die Steuereinrichtung 15 überwacht weiterhin durch Vergleich von gemessenen Strom- und Spannungsverläufen mit im Speichermedium 28 gespeicherten Referenzsignalen, ob die gewünschte Endposition des Sperrriegels 1 erreicht wird, oder ob eine Störung, z.B. durch die Blockierung des Riegels während des Verstellens bzw. eine Schwergängigkeit des Sperrriegels 1 vorliegt. Um die gemessenen Stromsignale Zeitpunkten zuordnen zu können, weist die Steuereinrichtung 15 eine Zeitmesseinheit 26 zur Messung der Stelldauer auf, die die Zeit, während der der Sperrriegel 1 verstellt wird, misst. Die Signalverläufe des Stroms durch den Stellmotor 3 werden mittels der Zeitmesseinheit 26 und dem Stromsensor 24 kontinuierlich über die Stelldauer gemessen. Weicht zu einem gegebenen Zeitpunkt ein gemessenes Signal von dem korrespondierenden Referenzsignal oder Referenzsignalwertebereich ab, stellt die Steuereinrichtung 15 eine Störung fest. Eine solche Störung kann beispielsweise in einer Ausgabeeinheit 27 der Steuereinrichtung 15 ausgegeben werden oder alternativ über eine (nicht gezeigte) Datenverbindung an ein Überwachungssystem kommuniziert werden.
In Figur 6 sind die Signalverläufe für die Spannung und den Strom beim Ansteuern des Stellmotors 3 dargestellt. Figur 6 zeigt das Ansteuern des Stellmotors 3 mit einer konstanten Spannung über die Stelldauer bei einem ungestörten Stellvorgang. Der dazugehörige, gemessene Stromverlauf ist darunter dargestellt. Der Stromverlauf lässt sich in drei Phasen, eine Anfangsphase A, eine Mittelphase B und eine Endphase C, unterteilen. In einer Anfangsphase A benötigt der Stellmotor 3 einen Anlaufstrom, der gegenüber dem normalen Laufstrom des Stellmotors 3 erhöht ist. Nach der Anfangsphase A geht der Wert des Stroms auf einen mittleren Wert zurück, wie mit Bezug auf die Mittelphase B dargestellt wird. Erreicht der Sperrriegel den Endanschlag, z.B. durch Anschlag des Führungsabschnittes 22 des Sperrriegels 1 an der Anschlagscheibe 4, so wird die Drehbewegung des Stellmotors blockiert und der Strom springt auf einen sehr hohen Wert. Dies ist in der Endphase C des Stromverlaufs dargestellt. Die Steuereinrichtung erkennt bei Vergleich mit dem Referenzsignal das Ende des Stellvorgangs und schaltet die Spannung an dem Stellmotor 3 ab, um eine etwaige Zerstörung zu vermeiden, die Energieaufnahme zu begrenzen, eine Geräuschentwicklung des Stellmotors 3 zu vermeiden und dergleichen.
In Figur 7 sind die gemessenen Signalverläufe für Spannung und Strom durch den Stellmotor 3 bei einer Blockierung des Sperrriegels 1 bzw. des Stellmotors 3 dargestellt. Man erkennt, dass bei Anlegen der Spannung der Strom einen sehr hohen Wert annimmt und kein Anlaufen des Stellmotors 3 erfolgt, was durch ein Abfallen des Stromwerts detektierbar wäre. In einer entsprechenden Phase B erkennt die Steuereinrichtung 15 die Blockierung und schaltet nach einer vorgegebenen Zeitdauer, nach der sicher erkannt werden konnte, dass der Stellmotor 3 nicht anläuft, die Spannung ab. Eine Störung wird z.B. an die Ausgabeeinrichtung 27 der Steuereinrichtung 15 gemeldet.
In Figur 8 sind die gemessenen Signalverläufe für Spannung und Strom durch den Stellmotor bei einer Schwergängigkeit des Stellmotors 3 bzw. des Sperrriegels 1 dargestellt. Während einer Phase A läuft der Stellmotor an und nimmt einen anfänglich hohen Wert an, der nach Ablauf der Anlaufphase A auf einen mittleren Wert abfällt. In der Phase B erkennt man, dass im Stromverlauf Schwankungen auftreten, die auf eine Schwergängigkeit des Sperrriegels bzw. des Stellmotors 3 hinweisen. Solange der Wert des Stroms jedoch nicht einen Maximalwert erreicht, kann auf eine weitere Bewegung des Stellmotors 3 geschlossen werden und die Spannung bleibt an den Stellmotor 3 angelegt. Ferner wird eine Schwergängigkeit des Motors von der Ausgabeeinheit 27 angezeigt. Tritt dann, wie in Phase C dargestellt, eine Blockierung ein, nimmt der Strom einen hohen Wert an. Da die Blockierung vor dem Ablauf einer bestimmten, für das Entriegeln bzw. Verriegeln notwendigen, Stelldauer von der Steuereinrichtung 15 durch Vergleich mit dem Referenzsignal erkannt wird, stellt die Steuereinrichtung 15 fest, dass die Endposition des Sperrriegels 1 nicht vollständig erreicht worden ist und die Ausgabeeinheit 27 zeigt eine entsprechende Meldung an. Weiterhin stellt die Steuereinheit 15 den Strom ab, um eine Schädigung des Stellmotors 3 zu verhindern.
In Figur 9 sind Referenzsignalverläufe für Spannung und Strom durch den Stellmotor über eine Stelldauer dargestellt, wie sie in der Speichereinheit 28 hinterlegt sind. Der Referenzsignalverlauf für den Strom ist als Wertebereich dargestellt, der über die Stelldauer verläuft. Der Wertebereich weist einen oberen Grenzwert GO und einen unteren Grenzwert GU auf. Solange die gemessenen Stromsignale während der Stelldauer innerhalb des oberen und unteren Grenzwertes GO, GU liegen, erkennt die Steuereinheit 15, dass der Stellvorgang ungestört verläuft. Liegt zu einem gegebenen Zeitpunkt ein gemessenes Stromsignal außerhalb des Wertebereichs, erkennt die Steuereinrichtung 15 ein Störung. Erreicht die gemessene Signalstärke einen Wert, der im Wertebereich für ein Blockieren des Stellmotors 3 liegt, wie er beim Referenzsignal in Phase C angegeben ist, und wird dieses Signal beispielsweise in der Phase B gemessen, erkennt die Steuereinrichtung 15, dass es sich bei der Störung um eine unvollständiges Stellen des Sperrriegels handelt.

Claims (10)

  1. Verriegelungseinrichtung
    mit einem Sperrriegel (1), der mittels eines Stellmotors (3) bewegbar ist, und
    mit einem Stromsensor (24) zum Messen des Stroms durch den Stellmotor (3) beim Stellen des Sperrriegels (1),
    dadurchgekennzeichnet,
    dass eine Zeitmesseinheit (26) zum Messen einer Stelldauer vorhanden ist, und
    dass eine Steuereinrichtung (15) vorhanden ist, in der Referenzsignalverläufe für den Strom beim ungestörten Stellen des Sperrriegels (1) hinterlegt sind und die ausgebildet ist, durch Vergleichen des gemessenen Signalverlaufs mit einem der Referenzsignalverläufe zeitabhängig den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung zu erkennen.
  2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) ein Speichermedium umfasst, in dem die Referenzsignalverläufe für den Strom hinterlegbar sind.
  3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass der Stromsensor (24) den Signalverlauf des Stroms durch den Stellmotor (3) im Wesentlichen kontinuierlich über die Stelldauer misst.
  4. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) ausgebildet ist, bei Abweichung des gemessenen Signalverlaufs vom Referenzsignalverlauf vor Ablauf der Stelldauer eine Störung zu erkennen.
  5. Verriegelungseinrichtung Anspruch 4,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Störung eine Schwergängigkeit des Sperrriegels (1) ist, wenn der Betrag des Stroms durch den Stellmotor (3) größer ist als beim ungestörten Stellen und kleiner ist als bei einem vollständigen Blockieren des Stellmotors (3).
  6. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Störung ein unvollständiges Stellen des Sperrriegels (1) ist, wenn der Betrag des Stromes vor Ablauf der Stelldauer auf einen Wert ansteigt, der bei einem vollständigen Blokkieren des Stellmotors (3) erreicht wird.
  7. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) ausgebildet ist, den Stellmotor (3) abzuschalten, wenn eine Störung erkennbar ist.
  8. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) eine Ausgabeeinheit (27) zur Anzeige des Betriebszustandes der Verriegelungseinrichtung aufweist.
  9. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) ausgebildet ist, den Betriebszustand der Verriegelungseinrichtung mittels einer Datenverbindung an ein Überwachungssystem zu kommunizieren.
  10. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (15) ausgebildet ist, nach Ablauf der Stelldauer für den ungestörten Betrieb und/oder nach Messen des entsprechenden Signals für eine Endlagenposition des Sperrriegels (1), den Stellmotor (3) stromlos zu schalten.
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