EP2738325B1 - Antipanikzylinder - Google Patents

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Publication number
EP2738325B1
EP2738325B1 EP12195035.6A EP12195035A EP2738325B1 EP 2738325 B1 EP2738325 B1 EP 2738325B1 EP 12195035 A EP12195035 A EP 12195035A EP 2738325 B1 EP2738325 B1 EP 2738325B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gearwheel
cylinder
larger
locking cylinder
smaller
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.)
Active
Application number
EP12195035.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2738325A1 (de
Inventor
Herbert Meyerle
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.)
SimonsVoss Technologies GmbH
Original Assignee
SimonsVoss Technologies 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 SimonsVoss Technologies GmbH filed Critical SimonsVoss Technologies GmbH
Priority to EP12195035.6A priority Critical patent/EP2738325B1/de
Publication of EP2738325A1 publication Critical patent/EP2738325A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2738325B1 publication Critical patent/EP2738325B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B17/00—Accessories in connection with locks
    • E05B17/04—Devices for coupling the turning cylinder of a single or a double cylinder lock with the bolt operating member
    • E05B17/047—Devices for coupling the turning cylinder of a single or a double cylinder lock with the bolt operating member with rotating output elements forming part of cylinder locks, e.g. locking cams of double cylinder locks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B15/00—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices
    • E05B15/04—Spring arrangements in locks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B9/00—Lock casings or latch-mechanism casings ; Fastening locks or fasteners or parts thereof to the wing
    • E05B9/04—Casings of cylinder locks
    • E05B2009/046—Cylinder locks operated by knobs or handles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B9/00—Lock casings or latch-mechanism casings ; Fastening locks or fasteners or parts thereof to the wing
    • E05B9/04—Casings of cylinder locks
    • E05B2009/047—Means for returning cylinder locks to their neutral position

Definitions

  • the invention relates to an automatic return device for a cam of a lock cylinder, and a lock cylinder equipped therewith, preferably for use in anti-panic locks.
  • An anti-panic lock sometimes called a panic lock, is a lock that can be opened at any time, whether it is locked or not, from the inside by pressing the lever handle or a special crossbar.
  • This antipanic function e.g. in case of fire the possibility of escape through the emergency exit doors guaranteed.
  • the cam of the lock cylinder inserted in the lock is in a neutral position or rest position, otherwise he can block the pusher, so that the Lock does not open.
  • the cam of the lock cylinder must be in a lower position, as it could otherwise hinder the (anti) panic function of the lock.
  • only very specific positions or special angle ranges are permitted as rest position to ensure anti-panic function.
  • a lock cylinder which has a cam.
  • a core is offset from the axis.
  • a ball bearing is provided on the eccentric core.
  • a spring is further arranged radially to the ball bearing, which exerts a corresponding radial compressive force on the ball bearing. This causes the shaft and the associated locking bit to be automatically returned to a rest position after each turning operation in which it locks no blocking of a handle operation and thus the Anitpanikfunktion comes.
  • this reset system has the disadvantage that it requires a relatively large amount of space to dispose the eccentric core, the ball bearing and the spring. For this reason, it is also not suitable for every type of lock cylinder, since it can not be integrated without additional significant structural measures in such a rule.
  • DE 10 2008 056 627 B3 discloses a return mechanism biasing a lock cylinder pivotable lock key to preclude a predetermined angular range for a home position rest position, the reset mechanism comprising: at least one return member providing the force required for the return mechanism, a first gear having the lock bit rotatably connected, a second gear which can be engaged with the first gear, so that a force acting on the second gear by the return member is transmitted to the first gear, wherein the first gear and the second gear have the same number of teeth.
  • the object of the invention is therefore to provide an alternative automatic return device, which reliably moves the cam of a lock cylinder in a predetermined range and which can be easily integrated into a lock cylinder, in particular in a lock cylinder, which is suitable to be used in an anti-panic lock.
  • the invention relates to an automatic return device, preferably for a lock cylinder in a special lock / mortise lock or a special lock case with an anti-panic function (anti-panic lock) can be used.
  • the invention relates to an anti-panic cylinder or an anti-panic lock cylinder.
  • a mortise lock is a locking device in which a lock cylinder is used as a drive for the actual lock device.
  • a mechanical lock cylinder is the part of the lock which can be actuated by means of a mechanical key, and essentially consists essentially of a housing and a rotatable cylinder core.
  • lock cylinders such as profile cylinders (eg standard Euro profile cylinders according to DIN 18252 / EN1303), Round cylinders (eg Swiss Round, Scandinavian Round), oval cylinders (eg Scandinavian Oval, British Oval) and much more.
  • profile cylinders eg standard Euro profile cylinders according to DIN 18252 / EN1303
  • Round cylinders eg Swiss Round, Scandinavian Round
  • oval cylinders eg Scandinavian Oval, British Oval
  • the lock cylinder according to the invention has a locking bar rotatable with respect to its longitudinal axis, with which the bolt of the lock can be actuated.
  • the lock cylinder according to the invention has a return mechanism that biases the cam to preclude a predetermined angular range for the rest position of the Sch Camillbarts or to allow a certain angular range for the rest position.
  • the reset mechanism according to the invention has the advantage that a return member, which provides the required force for the return mechanism, can be accommodated outside the core region of the lock cylinder without significantly cutting the diameter of the core.
  • a large restoring element for example a large spring element, and thus a high degree of effectiveness is made possible without impairing the basic functionality determined by the core.
  • the return mechanism according to the invention has the advantage that the return mechanism exclusively uses the space of the lock cylinder itself, whereby compatibility with conventional, preferably standardized, locks can be ensured.
  • the return mechanism includes at least one return member that provides the required force for the return mechanism.
  • the return mechanism comprises at least a first larger gear which is rotatably connected to the lock bit and a second smaller gear the with the first larger gear engages or can come, so that a on the second smaller gear by the return member engaging force can be transmitted from the smaller gear to the first larger gear.
  • the relative terms “smaller” and “larger” gear refer to each other, making it clear that the larger gear is larger than the smaller gear.
  • size should refer to the diameter or radius of the gears, preferably the corresponding Wälznikischen dur. Although the two gears are different in size, the two gears should according to the invention have the same number of teeth.
  • the smaller gear is a wheel that has evenly distributed over the entire circumference of the wheel teeth, whereas the larger gear over an angular range of less than 360 ° (dentate angle range) , preferably less than 300 ° evenly distributed the same number of teeth.
  • the larger gear wheel has no teeth over an angular range of> 30 °, but preferably less than 180 °, which will be referred to below as "tooth-free region.”
  • the larger gear has at least one "toothed angular region” and at least one "tooth-free area”. More preferably, the larger gear has exactly one "toothed angle range” and exactly one "tooth-free area", wherein the sum of these two angular ranges gives 360 °.
  • a transmission between two rotations of the two gears is meant, i. when the teeth are engaged, they engage positively, and thus slip-free into each other.
  • a condition may occur in which the two gears are not engaged, i. There is a slip over the tooth-free area.
  • the first larger gear has no teeth over an angular range of 30-90 °.
  • the smaller gear and / or the larger gear is formed as a spur gear.
  • the larger and / or the smaller gear than External gear or internal gear are formed.
  • the toothing can also be straight (paraxial), oblique (helical toothing) or beveled (arrow toothing).
  • the invention is not limited to this type of gears and configurations in the form of bevel gear, Kegelplanrad, crown wheel and spindle wheel, etc. are also conceivable.
  • the lock cylinder according to the invention is designed as a profile cylinder (PZ cylinder).
  • the cylinder core of the profile cylinder is preferably rotatably mounted and preferably at least a portion of the cylinder core via a clutch with the lock bit rotatably coupled.
  • the lock cylinder is an electronic knob cylinder having one or two knobs.
  • a coupling mechanism between the knob and the lock bit is preferably provided which, depending on an authentication, couples the knob to the lock bit or decouples it or leaves it in the decoupled state.
  • both knobs can be coupled to the lock bit temporarily, for unlocking or closing, or only one of the two knobs, wherein the other knob is then preferably non-rotatably or permanently fixedly coupled to the lock bit.
  • the first larger gear is arranged in the lock cylinder, that it is rotatable about the longitudinal axis of the lock cylinder.
  • the axis of rotation of the first larger gear is preferably parallel to the longitudinal axis of the lock cylinder, preferably through the center axis of the cylinder core.
  • the lock cylinder according to the invention in particular in the form of a profile cylinder, has a cylindrical portion (cylinder core) and a radially projecting, preferably U-shaped, section thereof. These two sections are often referred to as cylindrical bearing section and flange section.
  • the first larger gear is preferably arranged in the cylindrical portion of the profile cylinder and the second smaller gear is arranged in the protruding portion of the profile cylinder.
  • the ratio of the diameter of the first larger gear to the diameter of the second smaller gear is in the range from 17/8 - 15/10, preferably at about 17/10.
  • the ratio of the "pitch circle diameter" of the two gears is in the range of 17/8 - 15/10.
  • the distance along the pitch circle diameter at the larger gear in the toothed area is equal to or substantially equal to the circumference of the smaller gear along the pitch circle diameter.
  • a profile cylinder according to DIN 18252 has an outer diameter of 17 mm in the cylindrical section and the width of the radially projecting section is 10 mm.
  • the return mechanism according to the invention has at least one return member, which has at least one spring element, which is preferably arranged in a profile cylinder in the protruding portion.
  • the spring element is not limited to a specific type and can be configured in principle as a torsion spring, spring or tension spring.
  • Non-limiting examples of possible spring elements are compression spring, tension spring, leaf spring, helical compression spring, helical tension spring, tortuous torsion spring, torsion spring, straight torsion spring, spiral spring, diaphragm spring, leaf spring, disc spring, elastomer spring, Evolutfeder, ring spring and coil spring.
  • the spring element is not limited to a particular material, but preferably made of spring steel or a copper-beryllium alloy.
  • the return member or the spring element engages at an eccentric position on the smaller gear, whereby the return member biases the smaller gear in a predefined position.
  • the restoring member should act on this eccentric position.
  • a person skilled in the art could be present on the smaller gear a projecting eccentric pin on which a train or compression spring attacks.
  • a recess for example, an eccentric bore to be formed in the smaller gear, in which a rod is used on the then the spring element transmits the restoring force.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention.
  • an electronic double-knob cylinder with the two knobs 3 and 4, which are attached to the two ends of the longitudinal axis A of the lock cylinder.
  • the lock cylinder is a profile cylinder with a round cylindrical core portion 1 and a radially projecting U-shaped portion 5.
  • the knob 3 should be an inner knob, which is preferably permanently rotatably coupled to the cam 2 , so that when the lock cylinder inserted in a lock the cam 2 can always be rotated via the knob 3.
  • the inner knob 3 contains important electronic Parts used to authenticate a user.
  • the knob 4 is used as an outer knob and is detachably mounted in this illustrated embodiment on the cylinder core 6, wherein the cylinder core is preferably rotatably mounted in the cylindrical portion 1 of the lock cylinder.
  • the removable outer knob 4 allows easy insertion of the lock cylinder in a lock case.
  • a coupling or a coupling mechanism between the outer knob 4 and the cam 2 preferably provided in the rotatable cylinder core portion 6 between the cam 2 and outer knob 4, so that rotation of the outer knob 4 in a rotation of the Schschschbarts 2 takes place only in the coupled state, the again depends on a successful authentication.
  • a signal is preferably transmitted through the cylinder core, preferably through the partially cylindrical or ring-shaped cam 2 as an electronic signal to an actuator in the coupling element, so that a coupling of the outer knob. 4 can be done with the cam 2.
  • the reset mechanism In order to bias the lock bit 2 into a rest position or a rest area, the reset mechanism according to the invention is provided which has a (first) larger gearwheel 20 and a (second) smaller gearwheel 10 as essential components.
  • the larger gear 20 is arranged concentrically with the cam or the annular part of the lock bar 2, so that the larger gear and the cam lock about a common axis (A; Fig. 3a ).
  • the larger gear 20 is preferably accommodated as large as possible within the cylindrical portion 1 of the lock cylinder.
  • the smaller gear 10 is housed in the illustrated embodiment in the radially projecting, U-shaped portion (here downwards) of the profile cylinder and also designed as large as possible within the available external dimensions.
  • the return mechanism according to the invention comprises a return element, preferably in the form of at least one spring.
  • this return element may also have a plurality of springs and additional lever elements, which according to the invention preferably in the radially projecting, downwardly directed, U-shaped section are housed.
  • This has the decisive advantage that the mechanism of the return element can be accommodated away from the rotatably mounted cylinder core 6, so that the already proven design of a double-knob cylinder, which should allow a rotational movement of the cylinder core 6 or data transmission within the cylinder core 6, is not hindered.
  • Fig. 1 In addition, some design features are shown, which are not described in more detail, since they are not relevant to the understanding of the return mechanism according to the invention.
  • FIGS. 2a and 2b show essential parts of the return mechanism according to the invention in two different positions, wherein the representation of FIGS. 2a and 2b essentially represents a cross section of the lock cylinder according to the invention perpendicular to the longitudinal axis A of the cylinder.
  • the FIGS. 2a and 2b show the area in which the cam 2 can be in the rest area.
  • the show FIGS. 2a and 2b the extreme positions of the rest area, that is, the cam 2 can move in the lower area without force and remain in each of these positions without the return mechanism moves the cam 2.
  • FIG. 2a shows the maximum deflection to the right over the angle ⁇ / 2, that is, a position in which the uppermost of the gears 13 of the small gear 10 is still within the tooth-free portion 22, but abuts the first tooth of the tooth portion 21 of the large gear 20 left
  • the maximum force-free deflection of the lock bar 2 to the left is shown in which the uppermost tooth of the gears 13 of the small gear 10 is also still in tooth-free area 22 of the large gear, but to the first tooth of the tooth portion 21 on the other side of the teeth-free area 22nd of the larger gear 20 abuts.
  • the uppermost tooth is meant with respect to the rest position of the small gear, that is, the tooth which is closest to the eccentric point 11 discussed below.
  • the deflection corresponds to ⁇ / 2 to the left of the maximum deflection by ⁇ / 2 to the right, in which case the rest region can be described as ⁇ .
  • This angle 80 ° corresponds essentially to the As soon as the gears 21 of the larger gear engage with the gears 13 of the smaller gear, the smaller gear 10 rotates and thus the eccentric point 11 of the small gear shifts from the in FIGS. 2a and 2b position shown; that is, the eccentric point 11 is turned down.
  • the spring element 30, which in Fig. 4 is shown trying to counteract such a rotation of the eccentric point of attack 11, thus causing a bias of the eccentric point 11 upwards, causing the larger gear is turned back to the "rest position".
  • FIGS. 2a and 2b shows a partial view of the return mechanism according to the invention.
  • the combination of the smaller gear 10 with the larger gear 20 may be described as a gear unit with a drive element and an output member which are relatively movable to each other, wherein in an engaged state, the two gears 10 and 20 are positively in operative connection, so that a power transmission between the gears is achievable.
  • the driven by the spring element gear can be referred to as a driving gear or pinion, the driven larger wheel as the output.
  • the tooth shape of the two wheels is preferably an involute toothing. Since the two gears can move freely in the "tooth gap area" of the output, you could call the larger gear as "output with freewheel".
  • Both gears 10, 20 are rotatably arranged and have the same number of teeth; eleven in the embodiment shown here.
  • an operative connection exists when the teeth of the smaller gear 10 with the gears of the toothed (angle) area 21 of the larger gear 20 engage with each other.
  • the larger gear Due to the "tooth space area” 22 (hereinafter also referred to as “tooth-free area”) in the larger gear 20, the larger gear can be moved via this tooth-free area 22 in a freewheeling state without a force from the smaller gear 10 transmitted to the larger gear 20 becomes. That is, when the larger gear 20 is in a position in which there is no operative connection to the small gear 10, then the return mechanism, the larger gear 22 can not rotate.
  • the tooth-free Area 22 defines the "rest position” or the “rest area” in which the larger gear 20 can remain force-free and thus defines the area in which the cam 2 - which is preferably rotatably connected to the larger gear 20 - may remain to still the To ensure anti-panic function of the anti-panic lock.
  • Fig. 4 shows similar to the FIGS. 2a and 2b a rest position within the rest area (freewheeling area), but with the additionally shown spring element 30 in the form of a compression spring.
  • the compression spring 30 tries to push the eccentric attached to the small gear 10 pin 11 still up; is reached this upper position is the smaller gear 10 in the rest position.
  • all the tooth elements of the smaller gear 10 and the larger gear 20 are made similar in geometry or identical to allow a safer intervention.
  • the invention is not limited to this type of gears.
  • the show FIGS. 3a to 3c and 5a to 5d an embodiment with the smaller gear 10 as a spur gear and the larger gear as a cylindrical sleeve with toothed elements 25 which extend in the axial direction of the sleeve.
  • the larger gear thus resembles a Kegelplanrad.
  • the gears may also be designed as bevel gears.
  • FIGS. 3b and 3c schematically a lock cylinder according to the invention in positions in which the return mechanism would like to push the cam back into the rest position.
  • Fig. 3a is essentially the same as in Fig. 4 position shown, but from the side.
  • the cam 2 is directed vertically downwards, the eccentric pin 11 is in its rest position above, which is achieved by the pressure spring shown here purely by way of example, which exerts a force upward.
  • the larger gear 20 is in the "free-running position" with respect to the smaller gear 10, that is, the cam 2 can by this vertically downward position by ⁇ / 2 to the right and left (in the side view to the rear or forward) force-free are moved without the return mechanism exerts a restoring force on the larger gear 20 and thus the cam.
  • Fig. 3b the cam 2 is not visible because it extends perpendicular to the rear with respect to the plane of the paper.
  • the positions of the locker of the FIGS. 3a and 3b are twisted by 90 °.
  • a rotation of the smaller gear 10 from its rest position is achieved by turning a knob causes a rotation of the larger gear 20, whereby the teeth 25 of the larger gear 20 with the gears of the smaller gear 10 are engaged, so that the smaller gear 10th is rotated from the rest position. Therefore, the eccentrically mounted pin 11 is rotated from the uppermost position to a changed position.
  • the spring 30 now tries to push the pin 11 upwards and thus generates a restoring force, i. a torque on the smaller gear 10, which in turn generates a torque on the larger gear 20.
  • Fig. 3c shows a further extreme position in which the return spring 30 is maximally compressed, that is, the eccentric pin 11 is in the maximum downward position.
  • the restoring mechanism according to the invention with the smaller and the larger gear 10, 20 is designed such that a complete 360 ° rotation of the pegs - and thus a corresponding 360 ° rotation of the larger gear - also causes a 360 ° rotation of the smaller gear 10, follows from the in Fig. 3c shown 180 ° rotation with respect to Fig. 3a Again, the smaller gear 10 and the larger gear 20 are engaged, so that a force exerted by the spring 30 force the eccentric pin 11 tries to push upward, creating a torque in the smaller gear 10th is generated, which in turn is transmitted to the larger gear 20.
  • FIGS. 5a to 5d in which the inner knob 3 with the cam 2, which is rotatably coupled to the larger gear 20 is shown in perspective.
  • the return mechanism only essential parts are shown, namely the smaller gear 10 and the return element 30 in the form of a spring, which acts on the eccentric pin 10 of the smaller gear 10.
  • the position of the return mechanism of Fig. 5a corresponds essentially to the position Fig. 3a respectively.
  • Fig. 4 The position of the Fig. 5c corresponds essentially to the position of Fig. 3b that is, a 90 ° rotation of the SchOUGbarts 2 from the vertically downward position, which is centered within the rest position according to the invention.
  • the invention also includes the exact or exact terms, features, numerical values, or ranges, etc., as above or below, of such terms, features, numerical values, or ranges in the context of terms such as "about, about, substantially,” Generally, at least, at least “etc.” (ie, “about 3” should also include “3” or “substantially radial” should also include “radial.")
  • the term “or” also means “and / or”.

Landscapes

  • Lock And Its Accessories (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine automatische Rückstellvorrichtung für einen Schließbart eines Schließzylinders, sowie einen damit ausgestatteten Schließzylinder, vorzugsweise zum Einsatz in Antipanikschlössern.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein Antipanikschloss, manchmal auch als Panikschloss bezeichnet, ist ein Schloss das sich jederzeit, unabhängig davon, ob es abgeschlossen ist, oder nicht, von innen durch das Betätigen des Türdrückers oder eine spezielle Querstange öffnen lässt. Durch diese Antipanikfunktion wird z.B. im Brandfall die Fluchtmöglichkeit durch die Notausgangstüren gewährleistet. Durch die Betätigung des Türdrückers werden Riegel und Falle ins Schloss eingezogen. Hierzu ist es jedoch meist erforderlich, dass der Schließbart (oft auch als Nase, Mitnehmer, Schließglied oder Schließnocke bezeichnet) des im Schloss eingesetzten Schließzylinders sich in einer neutralen Position bzw. Ruheposition befindet, da er sonst den Drücker blockieren kann, so dass sich das Schloss nicht öffnen lässt. Häufig muss sich der Schließbart des Schließzylinders in einer unteren Position befinden, da er ansonsten die (Anti-)panikfunktion des Schlosses behindern könnte. Abhängig von dem Antipanikschloss sind nur ganz spezielle Positionen bzw. spezielle Winkelbereiche als Ruheposition zugelassen, um die Antipanikfunktion zu gewährleisten.
  • Aus der DE 103 16 522 ist ein automatisches Rückstellsystem für elektronische Schließsysteme im Einsatz mit Antipanikschlössern bekannt. Dabei wird nach jeder Drehbetätigung der Schließbart in eine Ruheposition durch das Rückstellsystem zurückgeführt. Hierzu ist ein Schließzylinder vorgesehen, der einen Schließbart aufweist. Auf der Welle, die den Schließbart trägt, ist ein Kern zu der Achse versetzt angeordnet. Auf dem exzentrischen Kern ist ein Kugellager vorgesehen. In einem mit dem Zylinder verbundenen Gehäuse ist weiter eine Feder radial zu dem Kugellager angeordnet, die eine entsprechende radiale Druckkraft auf das Kugellager ausübt. Dies bewirkt, dass die Welle und der damit verbundene Schließbart nach jeder Drehbetätigung automatisch in eine Ruheposition zurückgeführt wird, in der es zu keiner Blockierung einer Drückerbetätigung und damit der Anitpanikfunktion kommt. Dieses Rückstellsystem hat jedoch den Nachteil, dass es relativ viel Platz benötigt, um den exzentrischen Kern, das Kugellager und die Feder anzuordnen. Aus diesem Grund ist es auch nicht für jeden Schließzylindertyp geeignet, da es sich in der Regel nicht ohne zusätzliche erhebliche bauliche Maßnahmen in solche integrieren lässt. DE 10 2008 056 627 B3 offenbart einen Rückstellmechanismus der einen drehbaren Schließbart eines Schließzylinders für ein Schloss vorbelastet, um einen vorbestimmten Winkelbereich für eine Ruheposition des Schließbarts auszuschließen, wobei der Rückstellmechanismus aufweist:mindestens ein Rückstellglied, das die erforderliche Kraft für den Rückstellmechanismus liefert,ein erstes Zahnrad das mit dem Schließbart drehfest verbunden ist, ein zweites Zahnrad das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff kommen kann, sodass eine am zweiten Zahnrad durch das Rückstellglied angreifende Kraft auf das erste Zahnrad übertragen wird, wobei das erstes Zahnrad und das zweites Zahnrad die gleiche Anzahl von Zähnen haben. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine alternative automatische Rückstellvorrichtung bereitzustellen, welche zuverlässig den Schließbart eines Schließzylinders in einen vorbestimmten Bereich bewegt und die leicht in einen Schließzylinder integriert werden kann, insbesondere in einen Schließzylinder, der geeignet ist in ein Antipanikschloss eingesetzt zu werden.
  • Diese Aufgabe wird mit einem automatischen Rückstellmechanismus gemäß Anspruch 1 bzw. einen Schließzylinder nach Anspruch 5 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen bzw. in den unten diskutierten Ausführungsformen beschrieben.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine automatische Rückstellvorrichtung, vorzugsweise für einen Schließzylinder der in ein spezielles Schloss/Einsteckschloss bzw. einen speziellen Schlosskasten mit einer Antipanikfunktion (Antipanikschloss) eingesetzt werden kann. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Antipanikzylinder bzw. einen Antipanikschließzylinder.
  • Ein Einsteckschloss ist eine Verriegelungsvorrichtung, bei der ein Schließzylinder als Antrieb für die eigentliche Schlossvorrichtung eingesetzt wird. Ein mechanischer Schließzylinder ist der mittels eines mechanischen Schlüssels zu betätigende Teil des Schlosses, und besteht im Wesentlichen meist aus einem Gehäuse und einem drehbaren Zylinderkern.
  • Es gibt verschiedene Bauformen für Schließzylinder wie beispielsweise Profilzylinder (z.B. Standard-Europrofilzylinder gemäß DIN 18252/EN1303), Rundzylinder (z.B. Swiss Round, Scandinavian Round), Ovalzylinder (z.B. Scandinavian Oval, British Oval) u.v.m. Zudem spricht man von Halbzylindern, wenn sie nur von einer Seite schließbar und/oder betätigbar sind und von Doppelzylindern, wenn sie von beiden Seiten schließbar und/oder betätigbar sind. Auch sind mechanische Knaufzylinder bekannt, die auf einer Seite mit einem Schlüssel und auf der anderen Seite mit einem fest montierten drehbaren Knauf zu betätigen sind. Ein Profilzylinder ist die gebräuchlichste Form der heute in Deutschland bzw. Österreich verwendeten Sicherheits-Türschlösser. Nachfolgen wird die Erfindung deshalb vorzugsweise in Bezug auf einen Profilzylinder beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf jegliche Art von Schließzylindern anwendbar, insbesondere auf die oben beispielhaft genannten Varianten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schließzylinder ein elektronischer Schließzylinder, der häufig auch als digitaler Schließzylinder bezeichnet wird oder in einer Ausführung mit einem Knauf bzw. zwei Knäufen als elektronischer Knaufzylinder bezeichnet wird. Insbesondere hat ein digitaler Schließzylinder die Form eines normalen Schließzylinders, wird vorzugsweise jedoch nicht mit einem mechanischen Schlüssel, sondern mit einem elektronischen Schlüssel betätigt. Gespeist wird der elektronische Schließzylinder vorzugsweise mittels Batterien. Diese batteriebetriebenen elektronischen Schließzylinder haben den Vorteil, dass eine komplizierte Verkabelung einzelnen Komponenten entfällt, sodass diese Art von Zylinder sich daher für eine unkomplizierte Nachrüstung von bestehenden mechanischen Anlagen eignet. Elektronische batteriebetriebene Schließzylinder gibt es prinzipiell in drei verschiedenen Ausführungen.
    1. i) Als mechanisch kodierten Zylinder mit einer zusätzlichen elektronischen Verriegelung z. B. über einen Sperrmagneten. Der Schlüssel enthält die nötige Elektronik vorzugsweise in der Schlüsselreide und wird über Kontakte oder auch kontaktlos auf Schließberechtigung überprüft.
    2. ii) Als ausschließlich elektronisch kodierten Zylinder. Der Schlüssel als solches wird vorzugsweise nur zum Drehen des Zylinders und als Identmittelträger benötigt. Diese Schlüssel können auch ein spezifisches mechanisches Profil enthalten, um auch die in einer Schließanlage enthaltenen rein mechanischen Zylinder zu schließen.
    3. iii) Als Einfach- bzw. Doppelknaufzylinder weist der Zylinder auf einer bzw. beiden Seiten der Türe einen Drehknauf auf, welcher eine rein elektronische Verriegelung ermöglicht (elektronischer Knaufzylinder). Erst nach rein elektronischer Überprüfung der Schließberechtigung erfolgt die Freigabe und der Drehknauf kann zum Öffnen bzw. Schließen bedient werden, wodurch der Schließbart gedreht wird. Ohne Berechtigung dreht zumindest einer der genannten Knäufe leer durch, oder blockiert. Als Identmittel wird beispielsweise ein Keyfob, ein Armband, eine Chipkarte (z.B. Mifare Chipkarte), eine Funkkarte (beispielsweise RFID Karte) oder ein passiver bzw. aktiver Transponder verwendet, ohne darauf beschränkt zu sein. Die vorliegende Erfindung ist auf jegliche Art von elektronischen Schließzylindern anwendbar, insbesondere auf die oben beispielhaft genannten Varianten, ohne darauf beschränkt zu sein. Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand eines elektronischen Doppelknaufzylinders beschrieben.
  • Der erfindungsgemäße Schließzylinder weist einen bezüglich seiner Längsachse drehbaren Schließbart auf, mit dem der Riegel des Schlosses betätigt werden kann. Der erfindungsgemäße Schließzylinder verfügt über einen Rückstellmechanismus, der den Schließbart vorbelastet, um einen vorbestimmten Winkelbereich für die Ruheposition des Schließbarts auszuschließen bzw. einen bestimmten Winkelbereich für die Ruheposition zuzulassen.
  • Der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus hat den Vorteil, dass ein Rückstellglied, das die erforderliche Kraft für den Rückstellmechanismus liefert, außerhalb des Kernbereichs des Schließzylinders untergebracht werden kann ohne den Durchmesser des Kerns wesentlich zu beschneiden. Dadurch wird im Hinblick auf hohe Rückstellkräfte ein großes Rückstellglied, beispielsweise ein großes Federelement, und somit eine hohe Effektivität ermöglicht, ohne die durch den Kern bestimmte Grundfunktionalität zu beeinträchtigen.
  • Zudem hat der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus den Vorteil, dass der Rückstellmechanismus ausschließlich den Bauraum des Schließzylinders selbst nutzt, wodurch Kompatibilität mit üblichen, vorzugsweise genormten, Schlössern gewährleistet werden kann.
  • Der Rückstellmechanismus umfasst mindestens ein Rückstellglied, das die erforderliche Kraft für den Rückstellmechanismus liefert. Zudem umfasst der Rückstellmechanismus mindestens ein erstes größeres Zahnrad das mit dem Schließbart drehfest verbunden ist und ein zweites kleineres Zahnrad das
    mit dem ersten größeren Zahnrad in Eingriff kommt bzw. kommen kann, sodass eine am zweiten kleineren Zahnrad durch das Rückstellglied angreifende Kraft vom kleineren Zahnrad auf das erste größere Zahnrad übertragen werden kann. Hierbei ist zu beachten, dass sich die relativen Begriffe "kleineres" und "größeres" Zahnrad aufeinander beziehen, wodurch klar wird, dass das größere Zahnrad größer ist als das kleinere Zahnrad. Zudem soll sich der Begriff der Größe auf den Durchmesser bzw. Radius der Zahnräder beziehen, vorzugsweise die entsprechenden Wälzkreisdurchmesser. Obwohl die beiden Zahnräder unterschiedlich groß sind, sollten die beiden Zahnräder erfindungsgemäß die gleiche Anzahl von Zähnen haben.
  • Um dennoch einen Eingriff zwischen den beiden Zahnrädern zu ermöglichen ist es bevorzugt, dass das kleinere Zahnrad ein Rad ist, das über den gesamten Umfang des Rads gleichmäßig verteilt Zähne aufweist, wohingegen das größere Zahnrad über einen Winkelbereich von weniger als 360° (bezahnter Winkelbereich), vorzugsweise weniger als 300° die gleiche Anzahl von Zähnen gleichmäßig verteilt. Mit anderen Worten, das größere Zahnrad hat über einen Winkelbereich von >30°, aber vorzugsweise weniger als 180° keine Zähne, der im Folgenden "zahnfreier Bereich" genannt wird.. Vorzugsweise hat das größere Zahnrad mindestens einen "bezahnten Winkelbereich" und mindestens einen "zahnfreien Bereich". Weiter bevorzugt hat das größere Zahnrad genau einen "bezahnten Winkelbereich" und genau einen "zahnfreien Bereich", wobei die Summe dieser beiden Winkelbereiche 360° ergibt.
  • Vorzugsweise ist mit Eingriff der beiden Zahnräder eine Übertragung zwischen zwei Drehungen der beiden Zahnräder gemeint, d.h. wenn die Zähne in Eingriff sind, dann greifen sie formschlüssig, und somit schlupffrei ineinander. Aufgrund des zahnfreien Bereichs kann es aber zu einem Zustand kommen, bei dem die beiden Zahnräder nicht in Eingriff sind, d.h. es entsteht ein Schlupf über den zahnfreien Bereich. Vorzugsweise weist das erste größere Zahnrad über einen Winkelbereich von 30-90° keine Zähne auf.
  • Vorzugsweise ist das kleinere Zahnrad und/oder das größere Zahnrad als Stirnrad ausgebildet. Zudem ist es denkbar, dass das größere und/oder das kleinere Zahnrad als Außenzahnrad bzw. Innenzahnrad ausgebildet sind. Die Verzahnung kann zudem gerade (achsparallel), schräg (Schrägverzahnung) oder gegenschräg (Pfeilverzahnung) ausgeführt sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art Zahnräder beschränkt und Ausgestaltungen in Form von Kegelrad, Kegelplanrad, Kronrad und Spindelrad usw. sind ebenso denkbar.
  • Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schließzylinder als Profilzylinder (PZ-Zylinder) ausgebildet. Der Zylinderkern des Profilzylinders ist vorzugsweise drehbar gelagert und vorzugsweise zumindest ein Teil des Zylinderkerns über eine Kupplung mit dem Schließbart drehfest koppelbar. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform handelt es sich beim dem Schließzylinder um einen elektronischer Knaufzylinder, der einen oder zwei Knäufe aufweist. Bei einem Einzelknaufzylinder bzw. einem Halbzylinder mit nur einem Knauf ist vorzugsweise ein Kopplungsmechanismus zwischen Knauf und Schließbart vorgesehen, der in Abhängigkeit einer Authentifizierung den Knauf mit dem Schließbart koppelt bzw. entkoppelt bzw. im entkoppelten Zustand belässt. Bei einem Doppelknaufzylinder können beide Knäufe mit dem Schließbart temporär, für das Aufschließen bzw. Abschließen, gekoppelt werden oder nur einer der beiden Knäufe, wobei der andere Knauf dann vorzugsweise drehfest bzw. dauerhaft fest mit dem Schließbart gekoppelt ist.
  • Vorzugsweise ist das erste größere Zahnrad so im Schließzylinder angeordnet, dass es um die Längsachse des Schließzylinders drehbar ist. Mit anderen Worten, die Drehachse des erste größere Zahnrad verläuft vorzugsweise parallel zur Längsachse des Schließzylinders, vorzugsweise durch die Mittelachse des Zylinderkerns.
  • Der erfindungsgemäße Schließzylinder, insbesondere in Form eines Profilzylinders, weist einen zylindrischen Abschnitt (Zylinderkern) und einen davon radial abstehenden, vorzugsweise U-förmigen, Abschnitt auf. Diese beiden Abschnitte werden oft auch als zylindrischer Lagerabschnitt und Flanschabschnitt bezeichnet. Das erste größere Zahnrad ist vorzugsweise im zylindrischen Abschnitt des Profilzylinders angeordnet und das zweites kleineres Zahnrad im abstehenden Abschnitt des Profilzylinders angeordnet ist. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Durchmesser des ersten größeren Zahnrads zum Durchmesser des zweiten kleineren Zahnrads im Bereich von 17/8 - 15/10, vorzugsweise bei ca. 17/10. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der "Wälzkreisdurchmesser" der beiden Zahnräder im Bereich von 17/8 - 15/10. Anders ausgedrückt ist die Strecke entlang des Wälzkreisdurchmessers am größeren Zahnrad im bezahnten Bereich gleich oder im Wesentlichen gleich zum Umfang des kleineren Zahnrads entlang des Wälzkreisdurchmessers.
  • Ein Profilzylinder nach DIN 18252 hat im zylindrischen Abschnitt einen Außendurchmesser von 17mm und die Breite des davon radial abstehenden Abschnitts beträgt 10mm. Um diese äußeren Gegebenheiten besonders effektiv auszunutzen wird man vorzugsweise im zylindrischen als auch im radial abstehenden Abschnitt ein möglichst großes Zahnrad einbauen. Wenn man beispielsweise ein Zahnrad einbaut, das stets 1 mm Abstand von den Außenmaßen hat, erhält man zwei Zahnräder mit 17mm-2mm= 15mm bzw. 10mm-2mm = 8 mm Außendurchmesser.
  • Der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus hat mindestens ein Rückstellglied, das mindestens ein Federelement aufweist, das in einem Profilzylinder vorzugsweise im abstehenden Abschnitt angeordnet ist. Das Federelement ist nicht auf eine bestimmte Art begrenzt und kann prinzipiell als Torsionsfeder, Biegefeder oder Zugfeder ausgestaltet sein. Als nicht einschränkende Beispiele für mögliche Federelemente sind Druckfeder, Zugfeder, Blattfeder, Schraubendruckfeder, Schraubenzugfeder, gewundene Torsionsfeder, Schenkelfeder, gerade Torsionsfeder, Biegefeder, Membranfeder, Blattfeder, Tellerfeder, Elastomerfeder, Evolutfeder, Ringfeder und Schraubenfeder zu nennen. Auch ist das Federelement nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt, vorzugsweise jedoch aus Federstahl oder einer Kupfer-Beryllium-Legierung hergestellt.
  • Vorzugsweise greift das Rückstellglied bzw. das Federelement an einer exzentrischen Stelle am kleineren Zahnrad an, wodurch das Rückstellglied das kleinere Zahnrad in eine vordefinierte Lage vorspannt. Es bieten sich für einen Fachmann wiederum mehrerer Möglichkeiten, wie das Rückstellglied an diese exzentrische Stelle angreifen soll. Beispielsweise könnte am kleineren Zahnrad ein abstehender Exzenterzapfen vorhanden sein, an dem eine Zug oder Druckfeder angreift. Gemäß einer weiteren Ausführungsform könnte anstelle eines Exzenterzapfens eine Vertiefung, beispielsweise eine Exzenterbohrung, im kleineren Zahnrad ausgebildet sein, in die ein Stab eingesetzt wird auf den dann das Federelement die Rückstellkraft überträgt.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Explosionszeichnung eines elektronischen Doppelknaufzylinders in der Ausgestaltung eines Profilzylinders;
    Fig. 2a - 2b
    eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus;
    Fig. 3a-3c
    Seitenansichten des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus in drei verschiedenen Zuständen;
    Fig. 4
    eine den Figuren 2a und 2b ähnliche Teilansicht des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus mit einem dargestellten Rückstellglied; und
    Fig. 5a -5d
    perspektivische Teilansichten des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus in vier verschiedenen Zuständen.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Figur 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform. In der als 42 Explosionszeichnung dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen elektronischen Doppelknaufzylinder mit den beiden Knäufen 3 und 4, die an den beiden Enden der Längsachse A des Schließzylinders angebracht sind. Zudem handelt es sich bei dem dargestellten Schließzylinder um einen Profilzylinder mit einem runden zylindrischen Kernbereich 1 und einem davon radial abstehenden U-förmigen Abschnitt 5. In der dargestellten Ausführungsform soll der Knauf 3 ein Innenknauf sein, der vorzugsweise permanent drehfest mit dem Schließbart 2 gekoppelt ist, so dass bei eingesetztem Schließzylinder in einem Schloss der Schließbart 2 über den Knauf 3 stets gedreht werden kann. Vorzugsweise enthält der Innenknauf 3 wichtige elektronische Bauteile, die zur Authentifizierung eines Benutzers verwendet werden. Der Knauf 4 wird als Außenknauf verwendet und ist in dieser dargestellten Ausführungsform lösbar am Zylinderkern 6 angebracht, wobei der Zylinderkern vorzugsweise drehbar im zylindrischen Abschnitt 1 des Schließzylinders gelagert ist. Der abnehmbare Außenknauf 4 ermöglicht ein problemloses Einsetzen des Schließzylinders in einen Schlosskasten. Vorzugsweise wird eine Kupplung bzw. ein Koppelmechanismus zwischen dem Außenknauf 4 und dem Schließbart 2, vorzugsweise im drehbaren Zylinderkernabschnitt 6 zwischen Schließbart 2 und Außenknauf 4 bereitgestellt, so dass eine Drehung des Außenknaufs 4 in eine Drehung des Schließbarts 2 nur im gekoppelten Zustand erfolgt, der wiederum von einer erfolgreichen Authentifizierung abhängt. Mit anderen Worten, bei einer durch die Auswerteelektronik in Innenknauf 3 erfolgreichen Authentifizierung wird ein Signal vorzugsweise durch den Zylinderkern, vorzugsweise durch den teilweise zylindrisch bzw. ringförmig ausgestalteten Schließbart 2 als elektronisches Signal an einen Aktuator im Kopplungselement übermittelt, so dass eine Kopplung des Außenknaufs 4 mit dem Schließbart 2 erfolgen kann.
  • Um den Schließbart 2 in eine Ruheposition bzw. einen Ruhebereich vorzuspannen wird der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus bereitgestellt, der als wesentliche Bauteile ein (erstes) größeres Zahnrad 20 und ein (zweites) kleineres Zahnrad 10 aufweist. Vorzugsweise ist das größere Zahnrad 20 konzentrisch mit Schließbart bzw. dem ringförmigen Teil des Schließbarts 2 angeordnet, so dass sich das größere Zahnrad und der Schließbart um eine gemeinsame Achse (A; siehe Fig. 3a) drehen lassen. Mit anderen Worten, das größere Zahnrad 20 ist vorzugsweise möglichst groß innerhalb des zylindrischen Abschnitts 1 des Schließzylinders untergebracht. Das kleinere Zahnrad 10 ist in der dargestellten Ausführungsform im radial abstehenden, U-förmigen Abschnitt (hier nach unten gerichtet) des Profilzylinders untergebracht und ebenfalls möglichst groß innerhalb der zur Verfügung stehenden Außenmaße ausgestaltet. Zudem umfasst der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus ein Rückstellelement, vorzugsweise in Form von mindestens einer Feder. Vorzugsweise kann dieses Rückstellelement jedoch auch mehrere Federn und zusätzliche Hebelelemente aufweisen, die erfindungsgemäß vorzugsweise im radial abstehenden, nach unten gerichteten, U-förmigen Abschnitt untergebracht sind. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Mechanik des Rückstellelements entfernt vom drehbar gelagerten Zylinderkern 6 untergebracht werden kann, so dass die bereits bewährte Ausgestaltung eines Doppelknaufzylinders, der eine Drehbewegung des Zylinderkerns 6 bzw. Datenübertragung innerhalb des Zylinderkerns 6 ermöglichen sollte, nicht behindert wird. In Fig. 1 sind zudem einige gestalterische Merkmale dargestellt, die jedoch nicht näher beschrieben werden, da sie für das Verständnis des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus nicht relevant sind.
  • Figuren 2a und 2b zeigen wesentliche Teile des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus in zwei unterschiedlichen Positionen, wobei die Darstellung der Figuren 2a und 2b im Wesentlichen einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Schließzylinders senkrecht zur Längsachse A des Zylinders darstellt. Die Figuren 2a und 2b zeigen den Bereich, in dem der Schließbart 2 sich im Ruhebereich befinden kann. Insbesondere zeigen die Figuren 2a und 2b die Extrempositionen des Ruhebereichs, das heißt der Schließbart 2 kann sich im unteren Bereich kräftefrei bewegen und dabei in jeder dieser Positionen verbleiben, ohne dass der Rückstellmechanismus den Schließbart 2 bewegt. Fig. 2a zeigt die maximale Auslenkung nach rechts über den Winkel β/2, das heißt eine Position in der das oberste der Zahnräder 13 des kleinen Zahnrads 10 noch innerhalb des zahnfreies Bereichs 22 ist, jedoch an den ersten Zahn des Zahnbereichs 21 des großen Zahnrads 20 links anstößt. Entsprechend ist in der Fig. 2b die maximale kräftefreie Auslenkung des Schließbarts 2 nach links dargestellt in der der oberste Zahn der Zahnräder 13 des kleinen Zahnrads 10 sich ebenfalls noch im zahnfreien Bereich 22 des großen Zahnrads befindet, jedoch an den ersten Zahn des Zahnbereichs 21 auf der anderen Seite des zahnfreien Bereichs 22 des größeren Zahnrads 20 anstößt. Hierbei ist der oberste Zahn in Bezug auf die Ruhestellung des kleinen Zahnrads gemeint, d.h., der Zahn der am nächsten zu dem weiter unten diskutierten exzentrischen Angriffspunkt 11 liegt.
  • Aufgrund der symmetrisch ausgestalteten Ausführungsform entspricht die Auslenkung um β/2 nach links der maximalen Auslenkung um β/2 nach rechts, wobei in diesem Fall der Ruhebereich als β beschrieben werden kann. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Wert von β/2 = 40°, so dass der Winkelbereich des Ruhebereichs 2 x β/2 = 80° beträgt. Dieser Winkel 80° entspricht im Wesentlichen dem Winkelbereich des zahnfreien Bereichs 22 auf dem großen Zahnrad 20. Sobald die Zahnräder 21 des größeren Zahnrads mit den Zahnrädern 13 des kleineren Zahnrads in Eingriff kommen, verdreht sich das kleinere Zahnrad 10 und somit verschiebt sich der exzentrische Angriffspunkt 11 des kleinen Zahnrads aus der in Figuren 2a und 2b dargestellten Position; d.h., der exzentrische Angriffspunkt 11 wird nach unten verdreht. Das Federelement 30, das in Fig. 4 dargestellt ist versucht einer derartigen Verdrehung des exzentrischen Angriffspunkts 11 entgegenzuwirken, bewirkt somit eine Vorspannung des exzentrischen Angriffspunkt 11 nach oben, wodurch das größere Zahnrad wieder in die "Ruheposition" zugedreht wird.
  • Figur 2a und 2b zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Rückstellmechanismus. Die Kombination des kleineren Zahnrads 10 mit dem größeren Zahnrad 20 kann als Getriebeeinheit beschrieben werden, mit einem Antriebselement und einem Abtriebselement, die relativ beweglich zueinander angeordnet sind, wobei in einem Eingriffzustand die beiden Zahnräder 10 und 20 formschlüssig in Wirkverbindung stehen, so dass eine Kraftübertragung zwischen den Zahnrädern erzielbar ist. Das vom Federelement angetriebene Zahnrad kann als treibendes Zahnrad bzw. bzw. Ritzel bezeichnet werden, das getriebene größere Rad als Abtrieb. Bei der Zahnform der beiden Räder handelt es sich vorzugsweise um eine Evolventenverzahnung. Da die beiden Zahnräder sich im "Zahnlückenbereich" des Abtriebs frei zueinander bewegen können, könnte man das größere Zahnrad als "Abtrieb mit Freilauf bezeichnen". Beide Zahnräder 10, 20 sind drehbar angeordnet und haben die gleiche Anzahl von Zähnen; in der hier dargestellten Ausführungsform elf.
  • Mit anderen Worten, eine Wirkverbindung besteht wenn die Zähne des kleineren Zahnrads 10 mit den Zahnrädern des bezahnten (Winkel)bereichs 21 des größeren Zahnrads 20 ineinander greifen. Aufgrund des "Zahnlückenbereich" 22 (im Folgenden auch als "zahnfreier Bereichs" bezeichnet) im größeren Zahnrad 20 kann das größere Zahnrad über diesen zahnfreien Bereich 22 in einem Freilaufzustand bewegt werden, ohne dass eine Kraft vom kleineren Zahnrad 10 auf das größere Zahnrad 20 übertragen wird. D.h. wenn das größere Zahnrad 20 sich in einer Lage befindet, in dem keine Wirkverbindung zum kleinen Zahnrad 10 besteht, dann kann der Rückstellmechanismus das größere Zahnrad 22 nicht verdrehen. Nochmals in anderen Worten, der zahnfreie Bereich 22 definiert die "Ruheposition" bzw. den "Ruhebereich" in dem das größer Zahnrad 20 kraftfrei verbleiben kann und definiert somit den Bereich in dem der Schließbart 2 - der mit dem größeren Zahnrad 20 vorzugsweise drehfest verbunden ist - verbleiben darf, um dennoch die Antipanikfunktion des Antipanikschlosses zu gewährleisten.
  • Sollte der Schließbart sich in dem oberen Bereich befinden (siehe beispielsweise Figuren 5b-5d), dann greifen die Zahnräder des größeren Zahnrads 20 in die Zähne 13 des kleineren Zahnrads 10 ein. Das kleinere Zahnrad 10 wird sich deshalb aus der in Fig. 2a und 2b dargestellten Stellung verdrehen, sodass der exzentrische Angriffspunkt 11 am kleinen Zahnrad aus Ruheposition verdreht wird. Da aber das Federelement 30 am exzentrische Angriffspunkt 11 angreift und stets versucht, diesen Angriffspunkt 11 in die Ruheposition des kleineren Zahnrads 10 zu bewegen bzw. zu drehen, wird das größere Zahnrad 20 zusammen mit dem Schließbart 2 zwangsweise in den erlaubten Ruhebereich für den Schließbart verdreht.
  • Fig. 4 zeigt ähnlich wie die Figuren 2a und 2b eine Ruheposition innerhalb des Ruhebereichs (Freilaufbereichs), jedoch mit dem zusätzlich dargestellten Federelement 30 in Form einer Druckfeder. Die Druckfeder 30 versucht den exzentrisch am kleinen Zahnrad 10 angebrachten Zapfen 11 noch oben zu drücken; ist diese obere Position erreicht befindet sich das kleinere Zahnrad 10 in der Ruheposition.
  • Vorzugsweise sind alle Zahnelemente des kleineren Zahnrads 10 und des größeren Zahnrads 20 in ihrer Geometrie ähnlich bzw. identisch ausgeführt, um ein sichereres Eingreifen zu ermöglichen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art von Zahnrädern beschränkt. Beispielsweise zeigen die Figuren 3a bis 3c und 5a bis 5d eine Ausführungsform mit dem kleineren Zahnrad 10 als Stirnzahnrad und dem größeren Zahnrad als zylindrische Hülse mit Zahnelementen 25 die sich in axialer Richtung von der Hülse erstrecken. Das größere Zahnrad ähnelt somit einem Kegelplanrad. Gemäß weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen können die Zahnräder auch als Kegelräder ausgeführt sein. Ein Fachmann wird leicht erkennen, dass es eine Vielzahl von möglichen Ausgestaltungen gibt, um ein erfindungsgemäßes Eingreifen der beiden unterschiedlich großen Zahnräder zu realisieren.
  • Im Gegensatz zu den Figuren 2a und 2b in denen Positionen des Rückstellmechanismus innerhalb einer Ruheposition dargestellt sind, zeigen die Figuren 3b und 3c schematisch einen erfindungsgemäßen Schließzylinder in Positionen, in denen der Rückstellmechanismus den Schließbart zurück in die Ruheposition drücken möchte.
  • Fig. 3a entspricht im Wesentlichen der in Fig. 4 dargestellten Position, jedoch von der Seite. Der Schließbart 2 ist senkrecht nach unten gerichtet, der exzentrische Zapfen 11 ist in seiner Ruheposition oben, was durch die hier rein beispielhaft dargestellte Druckfeder, die eine Kraft nach oben ausübt, erreicht wird. Das größere Zahnrad 20 befindet sich in der "Freilaufposition" bezüglich des kleineren Zahnrads 10, das heißt der Schließbart 2 kann um diese senkrecht nach unten gerichtete Stellung um β/2 nach rechts und links (in der Seitenansicht nach hinten bzw. nach vorn) kräftefrei bewegt werden, ohne dass der Rückstellmechanismus eine Rückstellkraft auf das größere Zahnrad 20 und somit den Schließbart ausübt.
  • In Fig. 3b ist der Schließbart 2 nicht sichtbar, da er sich bezüglich der Papierebene senkrecht nach hinten erstreckt. Mit anderen Worten, die Positionen des Schließbarts der Figuren 3a und 3b sind um 90° verdreht. Diese 90° verdrehte Position der Fig. 3b überschreitet somit den Ruhebereich von β/2 = 40°, so dass der Rückstellmechanismus versucht, den Schließbart 2 zurück in die Ruheposition zu verdrehen.
  • Ein Verdrehen des kleineren Zahnrads 10 aus seiner Ruheposition wird dadurch erreicht, dass ein Drehen eines Knaufs ein Drehen des größeren Zahnrads 20 bewirkt, wodurch die Zähne 25 des größeren Zahnrads 20 mit den Zahnrädern des kleineren Zahnrads 10 in Eingriff kommen, sodass das kleinere Zahnrad 10 aus der Ruheposition verdreht wird. Daher wird der exzentrisch angebrachte Zapfen 11 aus der obersten Position in eine veränderte Position gedreht. Die Feder 30 versucht nun den Zapfen 11 nach oben zu drücken und erzeugt somit eine Rückstellkraft, d.h. ein Drehmoment am kleineren Zahnrad 10, das wiederum ein Drehmoment am größeren Zahnrad 20 erzeugt.
  • Fig. 3c zeigt eine weitere Extremstellung bei der die Rückstellfeder 30 maximal komprimiert ist, das heißt der exzentrische Zapfen 11 ist in der maximal nach unten gerichteten Position. Da der erfindungsgemäße Rückstellmechanismus mit dem kleineren und dem größeren Zahnrad 10, 20 derart gestaltet ist, dass eine komplette 360° Drehung an den Knäufen - und somit eine entsprechende 360° Drehung des größeren Zahnrads - eine ebenfalls 360° Drehung des kleineren Zahnrads 10 bewirkt, folgt aus der in Fig. 3c dargestellten 180° Drehung bezüglich der Fig. 3a ebenfalls eine 180° Drehung des kleineren Zahnrads 10. Wiederum sind das kleinere Zahnrad 10 und das größere Zahnrad 20 in Eingriff, so dass ein von der Feder 30 ausgeübte Kraft den exzentrischen Zapfen 11 nach oben zu drücken versucht, wodurch ein Drehmoment im kleineren Zahnrad 10 erzeugt wird, das wiederum auf das größere Zahnrad 20 übertragen wird. Aufgrund der unterschiedlichen Größe der beiden Zahnräder erhält man ein vorteilhaftes Übersetzungsverhältnis, das heißt die durch die baulichen Gegebenheiten beschränkten Federkräfte, die im radial abstehenden U-förmigen Abschnitt eines Profilzylinders untergebracht werden können, werden aufgrund dieses Untersetzungsverhältnis bezüglich kleinerem und größerem Zahnrad sehr effektiv ausgenutzt, wodurch schließlich eine große Rückstellkraft für den Schließbart 2 bereitgestellt werden kann.
  • Schließlich wird noch auf die Figuren 5a bis 5d verwiesen, in denen der Innenknauf 3 mit dem Schließbart 2, der drehfest mit dem größeren Zahnrad 20 gekoppelt ist, perspektivisch gezeigt ist. Wiederum sind zur Darstellung des Rückstellmechanismus nur wesentliche Teile dargestellt, nämlich das kleinere Zahnrad 10 und das Rückstellelement 30 in Form einer Sprungfeder, die am exzentrischen Zapfen 10 des kleineren Zahnrads 10 angreift. Die Position des Rückstellmechanismus der Fig. 5a entspricht im Wesentlichen der Position aus Fig. 3a bzw. Fig. 4. Die Position der Fig. 5c entspricht im Wesentlichen der Position der Fig. 3b, das heißt eine 90° Verdrehung des Schließbarts 2 aus der senkrecht nach unten gerichteten Position, die sich innerhalb der erfindungsgemäßen Ruheposition zentriert befindet. Fig. 5b zeigt wiederum eine 90° Verdrehung des Schließbarts, jedoch in die andere Richtung als Fig. 5c. Schließlich entspricht die Position der Fig. 5d der Position der seitlichen Darstellung aus Fig. 3c, das heißt der Schließbart ist nach oben gerichtet.
  • Die Erfindung umfasst ebenfalls die genauen oder exakten Ausdrücke, Merkmale, numerischen Werte oder Bereiche usw., wenn vorstehend oder nachfolgend diese Ausdrücke, Merkmale, numerischen Werte oder Bereiche im Zusammenhang mit Ausdrücken wie z.B. "etwa, ca., um, im Wesentlichen, im Allgemeinen, zumindest, mindestens" usw. genannt wurden (also "etwa 3" soll ebenfalls "3" oder "im Wesentlichen radial" soll auch "radial" umfassen). Der Ausdruck "bzw." bedeutet überdies "und/oder".

Claims (13)

  1. Rückstellmechanismus in einem Schließzylinder (42) für ein Antipanikschloss, der einen drehbaren Schließbart (2) des Schließzylinders (42) vorbelastet, um einen vorbestimmten Winkelbereich für eine Ruheposition des Schließbarts auszuschließen, wobei der Rückstellmechanismus aufweist:
    mindestens ein Rückstellglied (30), das die erforderliche Kraft für den Rückstellmechanismus liefert,
    ein erstes größeres Zahnrad (20), das mit dem Schließbart (2) drehfest verbunden ist,
    ein zweites kleineres Zahnrad (10), das mit dem ersten größeren Zahnrad (20) in Eingriff kommen kann, sodass eine am zweiten kleineren Zahnrad (10) durch das Rückstellglied (30) angreifende Kraft auf das erste größere Zahnrad (20) übertragen wird, wobei
    das erste größere Zahnrad (20) und das zweite kleinere Zahnrad (10) die gleiche Anzahl von Zähnen haben.
  2. Rückstellmechanismus nach Anspruch 1, wobei das erste größere Zahnrad (20) über einen Winkelbereich (22) von 30°-90° keine Zähne aufweist und vorzugsweise über einen Winkelbereich (21) von 330°-270° Zähne aufweist.
  3. Rückstellmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste und zweite Zahnrad (20, 10) so ineinander greifen, dass eine 360° Drehung des ersten größeren Zahnrads (20) aus der Ruheposition heraus eine 360° Drehung des zweiten kleineren Zahnrads (10) bewirkt.
  4. Rückstellmechanismus nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Rückstellglied (30) mindestens ein Federelement (30) aufweist und dieses vorzugsweise in einem abstehenden Abschnitt eines Schließzylinders angeordnet ist.
  5. Schließzylinder (42) für ein Antipanikschloss mit einem bezüglich einer Längsachse (A) des Schließzylinders drehbaren Schließbart (2), der über einen Rückstellmechanismus, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, vorbelastet ist, um einen vorbestimmten Winkelbereich für die Ruheposition auszuschließen, wobei der Rückstellmechanismus aufweist:
    mindestens ein Rückstellglied (30), das die erforderliche Kraft für den Rückstellmechanismus liefert,
    ein erstes größeres Zahnrad (20), das mit dem Schließbart (2) drehfest verbunden ist,
    ein zweites kleineres Zahnrad (10), das mit dem ersten größeren Zahnrad (20) in Eingriff kommen kann, sodass eine am zweiten kleineren Zahnrad (10) durch das Rückstellglied (30) angreifende Kraft auf das erste größere Zahnrad (20) übertragen wird, wobei
    das erste größere Zahnrad (20) und das zweite kleinere Zahnrad (10) die gleiche Anzahl von Zähnen haben.
  6. Schließzylinder nach Anspruch 5, wobei der Schließzylinder (42) in Profilzylinder mit einem drehbar gelagerten Zylinderkern (6) ist, wobei der drehbare Zylinderkern oder ein Teil davon über eine Kupplung mit dem Schließbart (2) drehfest koppelbar ist.
  7. Schließzylinder nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Schließzylinder (42) einen zylindrischen Abschnitt (1) und einen davon radial abstehenden Abschnitt (5) aufweist, wobei das erste größere Zahnrad (11) im zylindrischen Abschnitt (1) des Profilzylinders angeordnet ist und das zweite kleineres Zahnrad (10) im abstehenden Abschnitt (5) des Profilzylinders an geordnet ist, und wobei das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers des ersten größeren Zahnrads (20) zum Teilkreisdurchmesser des zweiten kleineren Zahnrads (20) im Bereich von 17/8 - 15/10 liegt, vorzugsweise bei ca. 17/10.
  8. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 7, wobei das Rückstellglied (30) mindestens ein Federelement (30) aufweist, das vorzugsweise im abstehenden Abschnitt (5) eines Profilzylinders angeordnet ist.
  9. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 8, wobei der Schließzylinder ein elektronischer Knaufzylinder ist.
  10. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 9, wobei das erste größere Zahnrad (20) um die Längsachse (A) des Schließzylinders drehbar ist.
  11. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 10, wobei das erste größere Zahnrad (20) eine zentrale Bohrung parallel zur Längsachse (A) des Schließzylinders aufweist.
  12. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 11, wobei der Kraftfluss der Rückstellkraft vom Rückstellglied (30) über das zweite kleinere Zahnrad (10) zum ersten größeren Zahnrad (11) verläuft.
  13. Schließzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 - 12, wobei das Rückstellglied (30) an einer exzentrischen Position (11) des zweiten kleineren Zahnrads (10) angreift.
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