EP2927395A1 - Kupplungsanordnung für einen Schließzylinder mit Doppeldruckfeder - Google Patents

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EP2927395A1
EP2927395A1 EP15156762.5A EP15156762A EP2927395A1 EP 2927395 A1 EP2927395 A1 EP 2927395A1 EP 15156762 A EP15156762 A EP 15156762A EP 2927395 A1 EP2927395 A1 EP 2927395A1
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EP
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housing
coupling
coupling arrangement
switching
arrangement according
Prior art date
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EP15156762.5A
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English (en)
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EP2927395B1 (de
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Thomas Kaiser
Ottmar Knie
Stephan Reddig
Martin Veelmann
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Dom Sicherheitstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Dom Sicherheitstechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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    • E05B9/04—Casings of cylinder locks
    • E05B9/045—Modular casings for adjusting the length of cylinder locks

Definitions

  • the present invention relates to a clutch assembly for a lock cylinder, comprising a housing, a switching element disposed in the housing, a driving device disposed in the housing, and a coupling device displaceable between a coupling position and a disengaging position.
  • Such clutch assemblies are used, in particular in electromechanical lock cylinders, to toggle between a dome state and a disengaged state.
  • a dome state is an actuator, such as a handle or a door knob, rotatably by means of Coupling assemblies connected to a cam for actuating a lock of the corresponding door.
  • the actuating element is freely rotatable, so that the lock can not be operated.
  • the input of such an authorization signal can be wireless or via a corresponding control by a person.
  • An evaluation then checks whether an authorization to open the door is present and optionally switches the clutch assembly in the coupled state.
  • coupling arrangements which lock or release a shaft of the actuating element against the door to be opened or another stationary object in a rotationally fixed manner. With a confirmed authorization to open the door, the shaft of the actuator is then unlocked so that the actuator can be rotated and a lock can be operated. Otherwise, the actuator can not be rotated due to the obstruction against the door or the other object.
  • an electromechanical clutch assembly which can switch between two switching states, a coupled state and a decoupled state, back and forth.
  • an electric motor is activated. The movement of the electric motor is then translated into a movement of mechanical elements for coupling and decoupling.
  • EP 1 736 622 A1 a lock cylinder with a lock cylinder housing, in which on one or both sides a rotatable by a knob knob shaft is rotatably supported, and with electrical and / or electronic and / or magnetic and / or electromagnetic and / or electromechanical and / or mechanical functional elements, to which at least one Closing element and at least one electromechanically operating coupling means which rotatably connects the closing element with the knob shaft due to an authorization signal and / or releases the knob shaft to actuate a lock, as well as include a transmitter that generates the authorization signal due to an input or an input signal.
  • the knob shaft consists of at least two segments which are rotatably connected to each other, wherein at least one functional element is arranged in at least one segment.
  • the publication DE 103 24 690 A1 shows a closing device which has two clutches between a handle member and a cam, one of which is with a cylinder lock and the other with an electrical actuator on and to disengage. This makes it possible to obtain access to secured by means of the locking device rooms, regardless of the operability of the electrical actuator.
  • the electrical actuating device has a transmission device, a torque limiting device, a spring accumulator and a self-locking device.
  • EP 2 275 628 A2 a lock cylinder with a housing main part, which rotatably supports a closing member and a drive shaft for rotating the closing member, a housing end piece, which has a penetrated by the drive shaft bearing eye and is mounted in variierbarebarer distance to the closure member on the housing main body and with an operating knob, which in variierbarer distance position for Closing member is attached to the free end of the drive shaft.
  • the front side of the housing main part has two adjacent openings, one of which is associated with the bearing cavity and the other a mounting cavity, in which mounting cavity a mounting pin of the housing end piece inserted.
  • EP 2 314 809 A1 an engagement mechanism provided for electromechanical lock cylinders having a carriage that can be moved forward and backward by means of a spindle that is actuated by a motor.
  • the carriage supports engagement pins which engage an engagement disc.
  • a cam should be firmly connected to the engagement disc, so that their rotation actuates the corresponding lock.
  • the movement of the carriage is guided along rods which are provided in the corresponding housing of a rotor in which the assembly with the motor and the carriage is accommodated.
  • the dome pins are associated with springs that urge the pins into the engaged position when the pins are located opposite the holes in the disk.
  • the switching element is a worm shaft which is rotatable about a switching axis by means of the drive means, wherein the switching element is fixed in axial direction with respect to the switching axis
  • the coupling arrangement further comprises a slide element, the rotatably and parallel to the shift axis is mounted displaceably, wherein the slide element with the worm shaft for converting a rotational movement of the worm shaft in a relative to the switching axis axial movement of the slider element engages
  • the coupling device is supported on the slider element such that the coupling device by means of the drive means via the slider element is displaceable parallel to the shift axis, and wherein the coupling device is supported in a first axial direction with respect to the shift axis on the slider element by means of a first spring element and in a respect to the switching axis second axial direction, in particular directed opposite to the first axial direction, is supported on the slider element by means
  • a lock cylinder is proposed with such a coupling arrangement or one of its embodiments with a concentrically arranged to the housing component, wherein the housing and the component in the coupling position in the rotational direction are positively connected to each other, and in the Entkuppelposition the housing and the component in the direction of rotation disconnected from each other.
  • the forces of the first spring element and the second spring element act directly against each other, so that in the dome position and the uncoupling position, the coupling device is force-free and no holding forces of the drive means for holding either the dome position or Entkuppelposition are required.
  • an overall energy requirement of the drive device is minimized.
  • the design allows a simpler and more cost-effective construction, since the slide element is occupied directly by the first spring element and the second spring element with force accumulators in both axial directions.
  • the coupling device for example, independently Of the number of any provided axial pins, thus only two spring elements or a single spring element per provided with a force storage movement direction are provided.
  • the housing is formed as a cylindrical hollow shaft, wherein the housing extends along a longitudinal axis, wherein the switching axis is the longitudinal axis or a straight line parallel to the longitudinal axis, and wherein the housing is a perpendicular to the Having longitudinal axis extending end face.
  • the clutch assembly may be provided as, for example, a module for use in a modular knob shaft.
  • the installation in Knaufwellen or lock cylinder arrangements for use in fixed installation situations is particularly easy in this way possible.
  • the coupling direction parallel to the longitudinal axis is achieved by the parallelism of the indexing axis with the longitudinal axis. In this way it is possible to design the coupling arrangement such that it is coupled over the end face. This is also advantageous in particular for use in modular lock cylinder arrangements, since a selective coupling with elements adjoining in the axial direction is made possible. Apart from that, it is of course possible in principle that the switching axis is oblique or perpendicular to the longitudinal axis.
  • the end face is a coupling surface of the clutch assembly, wherein at least a portion of the coupling device in the dome position with respect to the longitudinal axis protrudes eccentrically from the end face and is withdrawn in the uncoupled position in the housing.
  • the coupling device is rotatably mounted and displaceable parallel to the shift axis on the housing.
  • the housing is formed such that it can rotatably support the coupling device, but displaceable parallel to the shift axis.
  • the coupling device is an adjusting disc with at least one pin element which is coupled with respect to the switching axis axial direction with the adjusting disc.
  • the at least pin member may be eccentric with respect to the indexing axis, i. not coaxial with the switching axis, be arranged.
  • a plurality of pin elements can also be provided, which can be evenly distributed, in particular in the circumferential direction. In this way, the transferable forces can be increased.
  • All pin elements can also be provided by means of the first and the second spring element in the two axial directions with a spring memory. Individual spring accumulators for each pin element can thus be avoided, which simplifies the construction and reduces the assembly costs.
  • each pin element has a circumferential groove, with which the at least one pin element is inserted in a recess on an outer periphery of the adjusting disc.
  • pin elements are then mounted radially inward in the recess on the outer circumference of the adjusting disc. Radially outside, they can then be mounted directly on the housing.
  • the slide element is designed as a sleeve arranged on the worm shaft.
  • the slide element has a first flange at the first end of the sleeve and a second detachable from the sleeve flange at a first end opposite the second end of the sleeve, wherein the flanges in respect the shift axis extend radial direction.
  • the adjusting disc has an inner recess, wherein the slider element is guided through the Innausströmung, so that the adjusting disc is guided in respect to the switching axis axial direction slidably on the slider element.
  • the slide element and the adjusting disc on axially the same height.
  • the adjusting disc is mounted in a rest position approximately centrally on the slide element.
  • the first and second spring element which is supported on an end flange of the slider element.
  • Radially outside the adjusting disk is then coupled with at least one pin element, which can be passed in this way past the respective spring element and flange of the slider element through the end face.
  • first spring element and the second spring element are each formed as a frusto-conical helical spring.
  • the slide element extends through the first spring element and the second spring element, wherein each of the spring elements applied loosely or with a bias on the slide element formed as a sleeve between a relative to the shift axis in the radial direction extending flange the slider element and the adjusting disc is arranged.
  • the adjusting disk is force-free or substantially force-free between the first spring element and the second spring element in a rest position, which occupies it in the dome position as well as in the uncoupling position.
  • the first spring element and the second spring element are each subjected to a bias in the rest position.
  • the first spring element and the second spring element have identical spring characteristics.
  • the sleeve has a recess
  • the second releasable flange has an extension which projects through the recess into an interior of the sleeve and engages with the worm shaft, in particular with a track of the worm shaft engages.
  • each leg section additionally has an inward-pointing projection which can engage in a correspondingly formed in a respective groove bottom recess.
  • the detachable flange can be quasi clipped.
  • the releasable flange may be formed from a plastic.
  • the sleeve has a recess
  • the second releasable flange has an extension which projects through the recess into an interior of the sleeve and engages with the worm shaft.
  • This extension thus extends through the sleeve in the interior. It thus virtually forms an internal thread that can interlock with the thread of the worm shaft.
  • the first spring element, the second spring element and the adjusting disc are secured on the sleeve between their flanges in the axial direction, but also the sleeve or the slider element with the worm thread engaged. The components can then no longer fall apart in the axial direction. This allows a particularly simple assembly assembly.
  • the coupling device has two pin elements.
  • the two pin elements are arranged diametrically opposite to each other with respect to the switching axis.
  • the worm shaft has a track which has an end stop at each end.
  • the housing is divided into two parts in the longitudinal direction.
  • the component is a cam or a shaft segment of a segmented knob shaft.
  • a coupling can be made both directly with a lock bit for actuating a lock and in any other shaft segment, such as an extension module or any other segment.
  • the housing is a module or a shaft segment of a segmented knob shaft of the lock cylinder, a handle of the lock cylinder or a knob shaft of the lock cylinder.
  • the coupling arrangement can thus directly form a shaft segment or module of a segmented or modular knob shaft.
  • the coupling arrangement can be arranged in a handle, for example a door knob, a door handle or another actuating device, or else the housing can be the knob shaft of the lock cylinder so that the knob shaft can be coupled to the front side with a component, for example the lock bit.
  • Fig. 1 shows a schematic view of the arrangement of a lock cylinder 10 in a door 12.
  • the lock cylinder is used, in the presence of a person, to allow the actuation of a lock 14 to open the door 12.
  • the door 12 in this case has an outer side 18, is assumed in the present example that people want to gain access from here. Opposite the outer side 18 is an inner side 20, which constitutes a safe area in the present example.
  • a handle such as an outer knob 22, arranged on an outer side of the door 12, for example, a handle, such as an outer knob 22, arranged on an outer side of the door 12, for example, a handle, such as an outer knob 22, arranged on an outer side of the door 12, for example, a handle, such as an outer knob 22, arranged on an outer side of the door 12, for example, a handle, such as an outer knob 22, arranged on an outer side of the door 12, for example, this outer knob 22 has a receiving device 24 and / or an input device 26, via which an authorization signal, for example from an RFID chip or an active wireless signal, can be received or via which, for example, a code can be typed. It is then evaluated whether the transmitted or entered code authorizes opening of the door 12 and, if so, opening of the door 12 is enabled.
  • an authorization signal for example from an RFID chip or an active wireless signal
  • the outer knob 22 will couple with the closure member 16 in the direction of rotation via a knob shaft 32 in a dome position and not engage in a disengaged position.
  • a provided between the outer knob 22 and the closing element 16 outer knob shaft is designated by the reference numeral 32.
  • the knob shaft 32 extends within a lock cylinder housing 30 and rotates relative to the lock cylinder housing 30.
  • On an inner side of the door 12 can also be a handle, such as an inner knob 28, may be provided, which in turn is coupled to an inner knob shaft 34 with the closing element 16.
  • the inside 20 is safe.
  • the inner knob 28 is therefore permanently coupled via the inner knob shaft 34 with the closing element 16.
  • a coupling arrangement 40 is provided between the outer knob 22 and the closing element 16. This is the outer knob 22 only rotatably coupled with the closing element 16, if an authorization exists.
  • the clutch assembly 40 thus there are two states. First, a Entkuppelposition in which the outer knob 22 is freely rotatable about an axis of rotation 38 of the knob shaft 32, and a dome position in which the outer knob 22 is rotatably coupled to the closing element 16.
  • the coupling arrangement 40 there are several possible positions, which are designated 40, 40 'and 40 "For example, the coupling arrangement can be arranged directly in the outer knob 22 and couple it with the knob shaft 32 or decouple.
  • the clutch assembly 40 effectively makes or disables two partial shafts of the clutch shaft 32.
  • the clutch assembly as indicated at 40 ", may directly contact be arranged one end of the coupling shaft 32 and optionally directly non-rotatably engage in the closing element 16 or be decoupled from this. This results, for example, with 36, 36 'and 36 "possible positions for coupling surfaces.
  • the coupling surfaces thus extend in the illustrated example thus perpendicular to a rotation axis 38 of the knob shaft.
  • couplings over a circumferential surface are also known in principle.
  • These obstructions also take place via a corresponding lateral surface.
  • a knob shaft 32 thus generally has the shape of a cylinder. This knob shaft is rotatably mounted in a lock cylinder housing. In principle, it is also possible to store a knob shaft directly, that is to say without lock cylinder housing 30, in a door 12.
  • the clutch assemblies contemplated herein are particularly suitable for use in coupling to end surfaces of the respective elements.
  • the peculiarity is that the respective coupling surfaces 36, 36 'and 36 "are aligned perpendicular to a rotation axis 38.
  • a significant advantage provided thereby is the compatibility with any doors 12, since structural measures in a radial plane within the Door 12 are not necessary.
  • Fig. 2 shows a further possible use of a clutch assembly 40 in the context of a modular lock cylinder 10 '. Identical elements are identified by the same reference numerals and will not be explained again below.
  • a closing element 16 for actuating the lock 14 is to be coupled.
  • a multi-module knob shaft 32 is provided.
  • a module of the knob shaft 32 may be the clutch assembly 40.
  • Another module 46 may carry the closure member 16.
  • Another module 44 may be formed as an extension module depending on the thickness of the door 12 to couple the modules 40 and 46 rotatably.
  • the clutch assembly selectively couples via the clutch surface 36 to the adjacent module 44.
  • the clutch assembly 40 may then be mounted in or on the outside knob 22, for example.
  • the modules 40, 44 and 46 of the knob shaft 32 can be arranged directly in the door 12. You can also choose, similar to the representation in the Fig. 1 be surrounded by a lock cylinder housing 30.
  • another internal knob shaft 34 is formed of two modules.
  • a module 48 couples with the inner knob 28 and may for example have a standard length.
  • an extension module 42 is used to adapt to a thickness of the door 12.
  • the inner knob shaft 34 may be provided with an electromechanical coupling of order 40, even if an authorization 20 is to be queried on an inner side.
  • the Fig. 3 shows an embodiment of the clutch assembly 40th
  • the coupling arrangement 40 has an electrical connection 50 via which it can be coupled, for example, to an input device 26 and / or a receiving device 24. Furthermore, a first electronics 52 and a second electronics 54 are provided. The first electronics 52 and the second electronics 54 are connected by means of a flat conductor 56. In a gap 58 between the first electronics 52 and the second electronics 54 may be arranged a Bohrschutz to which the flat conductor within a housing (in the Fig. 3 not shown) is guided around.
  • the electronics 52, 54 serve, for example, to control a drive device 60 and / or to check an authorization signal entered via the electrical connection 50 and, if applicable, to control the drive device 60.
  • the relevant assemblies are in a safe area.
  • the drive device 60 is drilled and energized with an external power supply and in this way the clutch assembly 40 can be switched.
  • the drive device 60 may be an electric motor, in particular a stepper motor.
  • the drive device 60 drives a switching element 62.
  • the switching element 62 is rotatable about a switching axis 66.
  • the switching element 62 is designed as a worm shaft 64. In an outer circumference of the worm shaft 64 thus a spirally extending track 106 is cut.
  • the track 106 has fixed end stops 107, 107 '.
  • the worm shaft 64 serves to implement a rotational movement 67 about the switching axis 66 of the switching element 62 in an axial direction X relative to the switching axis 66.
  • a slide element 68 is provided.
  • the slider element 68 has a sleeve 82 which encloses an inner space 104. In an assembled state, the worm shaft 64 is inserted into the inner space 104.
  • the slide member 68 is thus rotatably in the housing (not shown), but slidably supported in the axial direction X on the worm shaft 64.
  • the sleeve has a first end 86 to which a first flange 84 is provided. This first flange 84 serves to support on the housing (not shown).
  • the sleeve 68 has a second end 88 opposite the first end 86. At this second end 88, two grooves are provided, of which a groove 98 is visible in the illustrated view. The groove extends perpendicular to the switching axis 66 in the radial direction. In the view shown in the Y direction. Furthermore, this is second end 88 a recess 102 is provided which is an opening in the interior 104.
  • the slider element 68 has a second releasable flange 90.
  • the detachable flange 90 has two leg portions 92 ', so that results in a substantially U-shaped profile in cross section.
  • the detachable flange 90 can be pushed into the grooves 98 in the negative Y direction by means of the legs 92, 92 '.
  • each of the legs 92, 92 ' have a projection 94 which snaps into a further recess or depression on a groove bottom of the groove 98.
  • the second releasable flange 90 also has an extension 96. This extension 96 is designed such that it protrudes in an assembled state through the recess 102 into the inner space 104.
  • the extension 96 then engages with the track 106 of the worm shaft 64 into each other. In this way, it is possible to move the sleeve 68 in the axial direction on the switching element 62 by the switching element 62 and the worm shaft 64 is rotated about the switching axis 66 becomes. Since the coupling device 70 is located on the sleeve 82 between the two flanges 84 and 90, the coupling device is also displaced in the axial direction X or parallel to the switching axis 66.
  • the coupling device 70 has an adjusting disk 72.
  • the adjusting disc 72 has an inner recess 73.
  • the inner recess 73 is dimensioned such that the adjusting disk 72 can be arranged displaceably on the sleeve 82 in the axial direction.
  • the dome device 70 is within the housing (in the Fig. 3 not shown) rotationally fixed and in the axial direction, that is arranged parallel to the switching axis 66, displaceable on the sleeve 82.
  • the adjusting disk 72 has two recesses 110, 110 'in its outer circumference. In these recesses, a first pin member 74 and a second pin member 76 are inserted. Each of the pin members has a circumferential groove 108.
  • each of the pin members 74, 76 may then be radially outward on the housing (in the Fig. 3 not shown), so that it is securely held in the recess 110, 110 ', but together with the adjusting disc 72 in the axial Direction X, or parallel to the switching axis 66 is displaceable. Both pin elements 74, 76 are thus displaceable together, by means of the adjusting disc 72nd
  • the adjusting disk in turn is mounted floating on the sleeve 82.
  • the adjusting disc 72 is supported in a first axial direction, namely in the negative X direction on the first flange 84 by means of a first spring element 78.
  • the first spring element 78 is designed as a conical or frusto-conical helical spring.
  • the adjusting disk 72 is supported on the second flange 90 by means of a second spring element 80.
  • the second spring element 80 is configured as a frusto-conical or conical helical spring.
  • the spring elements 78, 80 and the length of the sleeve portion 82 may be dimensioned such that the spring elements 78, 80 are not compressed in a basic position and thus, so to speak, rest loosely on the sleeve portion 82.
  • the first spring element 78 and the second spring element 80 are subjected to a certain bias, so are compressed by a certain Vorliqueshren to hold the adjusting disc 72 in a defined position in a basic position relative to the slide member 68.
  • the first spring element 78 and the second spring element 80 may have identical spring characteristics in all embodiments.
  • the spring 78 relaxes and thus moves the adjusting disc 72 together with the pin members 74 and 76 in the positive X direction.
  • the spring 78 relaxes and thus moves the adjusting disc 72 together with the pin members 74 and 76 in the positive X direction.
  • the reverse movement from a dome position to the uncoupling position for example, when the pin members 74, 76 due
  • the slider element 68 is moved in the axial direction, namely in the negative X direction, in the case of a large friction in an adjacent element.
  • the slider element 68 moves in the axial direction relative to the switching element 62 and also relative to the adjusting disc 72.
  • the second spring element 80 is then compressed. In this now the applied force is stored. If the pin elements 74, 76 are then released, the second spring element 80 relaxes and displaces the adjusting disk 72 in the negative X direction and thus also the pin elements 74, 76 in the uncoupling position.
  • Fig. 4 shows the coupling assembly 40, wherein in the Fig. 3 assembled elements are assembled. Identical elements are identified by the same reference numerals and will therefore not be explained again. For reasons of clarity, only the electrical connection 50, the drive device 60 and the pin elements 74, 76 are designated.
  • the coupling arrangement has a housing 112.
  • the housing 112 is configured as a cylindrical sleeve member extending along a longitudinal axis 126. In the longitudinal direction, the housing 112 is divided into two parts. It thus has a first housing part 114 and a second housing part 116.
  • the housing can basically have any shape, in particular it can also be a section of a knob shaft 32 or above a section of a housing of a knob 22, 28.
  • the two housing parts 114 and 116 can be assembled, which simplifies assembly of the clutch assembly 40.
  • a first section 120 of defined cross-section over which a ring 118 can be slid with a corresponding cross-section to hold the two housing halves 114 and 116 together and at the same time serve as sliding bearings.
  • a further section 124 of defined cross-section may be provided over which a Correspondingly configured cover element 122 can be pushed. This can also serve to hold the housing halves 114, 116 and / or as a sliding bearing.
  • the coupling assembly 40 on an end face 128, which forms a coupling surface 36.
  • two recesses 130, 132 are provided, through which the pin members 74, 76 can pass. In a dome position, thus, a portion 134 of the pin member 74 and a portion 136 of the pin member 76 protrude from the end face 128.
  • a drill protection 154 is shown. Such a drill protection 154 can usually be formed as a cone. The tip of the cone then points in the negative X-direction, ie away from the drive device 60. The drive device 60 is fixed against rotation on the housing 112.
  • Fig. 5b the clutch assembly 40 is shown in a uncoupled position.
  • the pin elements 74, 76 are retracted, so that the sections 134, 136 no longer protrude from the end face 128.
  • the coupling arrangement 40 can then be released or the housing 112 can then rotate freely relative to an adjacent element 16 or a further shaft segment 42 to 48.
  • the Fig. 6 shows an embodiment of a lock cylinder 10 with the coupling assembly 40 in the assembled state.
  • the remaining elements of the lock cylinder 10 have exploded. Identical elements are identified by the same reference numerals and will therefore not be explained again.
  • the lock cylinder housing 30 may be formed in particular as a profile cylinder and has a threaded bore 160, with which, for example, the lock cylinder by means of a screw relative to a lock 14 and the door 12 can be attached.
  • the closing element 16 is designed as a closing nose and has Dome recesses 167, 168, in which the pin members 74, 76 can engage with the closing element 16 for rotationally fixed coupling of the clutch assembly 40.
  • the pin members 74, 76 can engage with the closing element 16 for rotationally fixed coupling of the clutch assembly 40.
  • two of a total of six distributed over the circumference dome openings 167, 168 Of course, for example, eight or ten recesses can be distributed over the circumference.
  • ring members 164, 165 may be provided to seal, for example, the clutch assembly 40 to the closure member 16 and / or to slide.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für einen Schließzylinder, mit einem Gehäuse (112), einem Schaltelement (62) und einer Antriebseinrichtung (60), die in dem Gehäuse (112) angeordnet und dazu ausgelegt ist, das in dem Gehäuse (112) beweglich gelagerte Schaltelement (62) zu bewegen, und mit einer Kuppeleinrichtung (70), die zwischen einer Kuppelposition (150) und einer Entkuppelposition (152) versetzbar ist, wobei das Schaltelement (62) eine Schneckenwelle (64) ist, die mittels der Antriebseinrichtung (60) um eine Schaltachse (66) drehbar ist, wobei das Schaltelement (62) in bezüglich der Schaltachse (66) axialer Richtung festgelegt ist, wobei die Kupplungsanordnung des Weiteren ein Schieberelement (68) aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse (66) versetzbar gelagert ist, wobei das Schieberelement (68) mit der Schneckenwelle (64) zum Umsetzen einer Drehbewegung der Schneckenwelle (64) in eine bezüglich der Schaltachse (66) axiale Bewegung des Schieberelements (68) ineinandergreift, wobei die Kuppeleinrichtung (70) an dem Schieberelement (68) derart abgestützt ist, dass die Kuppeleinrichtung (70) mittels der Antriebseinrichtung (60) über das Schieberelement (68) parallel zu der Schaltachse (66) versetzbar ist. Des Weiteren ist die Kuppeleinrichtung (70) in einer bezüglich der Schaltachse (66) ersten axialen Richtung an dem Schieberelement (68) mittels eines ersten Federelements (78) abgestützt ist und in einer bezüglich der Schaltachse (66) zweiten axialen Richtung an dem Schiebelement mittels eines zweiten Federelements (80) abgestützt. (Fig. 3)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für einen Schließzylinder, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Schaltelement, einer in dem Gehäuse angeordneten Antriebseinrichtung und mit einer Kuppeleinrichtung, die zwischen einer Kuppelposition und einer Entkuppelposition versetzbar ist.
  • Derartige Kupplungsanordnungen sind im Stand der Technik beispielsweise aus der Druckschrift EP 2 314 809 A1 bekannt.
  • Derartige Kupplungsanordnungen werden insbesondere in elektromechanischen Schließzylindern dazu verwendet, zwischen einem Kuppelzustand und einem Entkuppelzustand hin und herzu schalten. In dem Kuppelzustand ist ein Betätigungselement, beispielsweise eine Handhabe oder ein Türknauf, drehfest mittels der Kupplungsanordnungen mit einem Schließbart zur Betätigung eines Schlosses der entsprechenden Tür verbunden. In dem entkoppelten Zustand ist das Betätigungselement frei drehbar, so dass das Schloss nicht betätigt werden kann.
  • Zwischen dem Kuppelzustand und dem entkuppelten Zustand wird in Abhängigkeit von einem empfangenen Berechtigungssignal hin und her geschaltet. Die Eingabe eines solchen Berechtigungssignals kann drahtlos oder über ein entsprechendes Bedienelement durch eine Person erfolgen. Eine Auswerteelektronik überprüft dann, ob eine Berechtigung zum Öffnen der Tür vorliegt und schaltet gegebenenfalls die Kupplungsanordnung in den gekuppelten Zustand.
  • Daneben sind auch Kupplungsanordnungen bekannt, die eine Welle des Betätigungselements gegenüber der zu öffnenden Tür oder einem anderen ortsfesten Gegenstand drehfest sperren oder freigeben. Bei bestätigter Berechtigung, die Tür zu öffnen, wird die Welle des Betätigungselements dann entsperrt, so dass das Betätigungselement gedreht und ein Schloss betätigt werden kann. Ansonsten kann das Betätigungselement aufgrund der Versperrung gegenüber der Tür bzw. dem anderen Gegenstand nicht gedreht werden.
  • Allen diesen Ausgestaltungen ist gemein, dass eine elektromechanische Kupplungsanordnung benötigt wird, die zwischen zwei Schaltzuständen, einem gekoppelten Zustand und einem entkoppelten Zustand, hin und her schalten kann. Üblicherweise wird ein Elektromotor angesteuert. Die Bewegung des Elektromotors wird dann in eine Bewegung von mechanischen Elementen zum Kuppeln bzw. Entkuppeln umgesetzt.
  • Insbesondere in dem genannten Fall, dass mittels der Kupplungsanordnung in einem gekuppelten Zustand ein Betätigungselement drehfest gekuppelt wird und in einem entkuppelten Zustand frei drehen kann, kann der Fall auftreten, dass aufgrund der Lage des Betätigungselements, insbesondere eines frei drehbaren Türknaufs, die Kupplungsanordnung nicht von dem entkuppelten Zustand in den gekoppelten Zustand versetzt werden kann. In der Regel liegt dies daran, dass vorgesehene Kupplungselemente anstatt ineinander einzugreifen aufgrund ihrer Lage relativ zueinander aufeinanderstoßen. Erst durch eine fortgesetzte Drehung, beispielsweise des Türknaufs gelangen dann diese Elemente irgendwann wieder in eine Lage relativ zueinander, in der sie ineinandergreifen können. Während eines solchen Zeitraums ist es jedoch unerwünscht, die entsprechende Antriebseinrichtung dauerhaft zu bestromen und eine Kraft auf die Mechanik zu beaufschlagen, so dass bei entsprechender relativer Lage die Kupplungselemente sich ineinander bewegen. Dies liegt zum einen daran, dass die beteiligten mechanischen Elemente möglichst gering belastet und auf Dauer haltbar sein sollen, zum anderen daran, dass hierdurch der Energieaufwand deutlich steigt. Daher ist man bemüht, die für einen einzigen Schaltvorgang benötigte Kraft bzw. das benötigte Moment nur ein einziges Mal mittels der Antriebseinrichtung aufbringen zu müssen. Des Weiteren werden dann so genannte Kraftspeicher vorgesehen, die im Falle des Aufeinanderstoßens von an dem Kupplungsvorgang beteiligten Elementen die Kraft speichern und dann freigeben können, wenn die relative Lage der beteiligten Elemente sich ändert.
  • Im Stand der Technik sind für derartige Kraftspeicher verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. Auf der einen Seite existieren mechanische Lösungen, die häufig Federelemente als Kraftspeicher verwenden. Darüber hinaus existieren auch Lösungen, die sich magnetische Felder zunutze machen.
  • Des Weiteren ist man im Stand der Technik bemüht, mit bestimmten Konzepten für Kupplungsanordnungen bzw. Elementen von Schließzylindern eine möglichst große Vielfalt von Türgeometrien und Einsatzfeldern abdecken zu können. Auch kommt es vermehrt vor, dass Schließzylindersysteme gewechselt werden müssen, so dass eine vielfältige Einsatzmöglichkeit im Nachrüst- und Reparaturbereich gefordert ist.
  • Daher sind im Stand der Technik neben Schließzylindersystemen, die gezielt auf eine bestimmte Einbausituation ausgelegt sind, auch modulare Anordnungen bekannt, die über Adapterstücke bzw. Wellenverlängerungen in einer Vielzahl von Einbausituationen, beispielsweise ein- oder zweiseitigen betätigbaren Türen, Türen unterschiedlicher Dicke usw., einsetzbar sind.
  • So zeigt die Druckschrift EP 1 736 622 A1 einen Schließzylinder mit einem Schließzylindergehäuse, in dem einseitig oder beidseitig eine mittels eines Knaufs drehbare Knaufwelle drehbar gelagert ist, und mit elektrischen und/oder elektronischen und/oder magnetischen und/oder elektromagnetischen und/oder elektromechanischen und/oder mechanischen Funktionselementen, zu denen wenigstens ein Schließelement und wenigstens ein elektromechanisch arbeitendes Kupplungsmittel, das aufgrund eines Berechtigungssignals das Schließelement drehfest mit der Knaufwelle verbindet und/oder die Knaufwelle freigibt, um ein Schloss zu betätigen, sowie eine Auswerteelektronik gehören, die aufgrund einer Eingabe oder eines Eingabesignals das Berechtigungssignal erzeugt. Die Knaufwelle besteht aus wenigstens zwei Segmenten, die drehfest miteinander verbunden sind, wobei wenigstens ein Funktionselement in wenigstens einem Segment angeordnet ist.
  • Die Druckschrift DE 103 24 690 A1 zeigt eine Schließeinrichtung, die zwischen einem Handhabeglied und einem Schließbart zwei Kupplungen aufweist, von denen eine mit einem Zylinderschloss und die andere mit einer elektrischen Betätigungseinrichtung ein- und auszukuppeln ist. Dadurch wird es möglich, unabhängig von der Funktionsfähigkeit der elektrischen Betätigungseinrichtung Zugang zu mittels der Schließeinrichtung gesicherten Räume zu erhalten. Die elektrische Betätigungseinrichtung weist eine Getriebeeinrichtung, eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung, einen Federspeicher und eine Selbsthemmeinrichtung auf.
  • Des Weiteren zeigt die Druckschrift EP 2 275 628 A2 einen Schließzylinder mit einem Gehäusehauptteil, welches ein Schließglied und eine Antriebswelle zum Drehen des Schließgliedes drehbar lagert, einem Gehäuseendstück, welches ein von der Antriebswelle durchgriffenes Lagerauge aufweist und in variierbarer Abstandslage zum Schließglied am Gehäusehauptteil befestigt ist und mit einem Betätigungsknauf, der in variierbarer Abstandslage zum Schließglied am freien Ende der Antriebswelle befestigt ist. Die Stirnseite des Gehäusehauptteils weist zwei nebeneinander liegende Öffnungen auf, von denen eine die Lagerhöhlung und die andere einer Befestigungshöhlung zugeordnet ist, in welcher Befestigungshöhlung ein Befestigungszapfen des Gehäuseendstücks steckt.
  • Des Weiteren zeigt die Druckschrift EP 2 314 809 A1 einen Eingriffsmechanismus, der für elektromechanische Schließzylinder vorgesehen ist, der einen Schlitten aufweist, der vorwärts und rückwärts mittels einer Spindel bewegt werden kann, die durch einen Motor aktuiert ist. Der Schlitten lagert Eingriffsstifte, die in eine Eingriffsscheibe eingreifen. Eine Nocke soll fest mit der Eingriffsscheibe verbunden sein, so dass deren Rotation das entsprechende Schloss aktuiert. Die Bewegung des Schlittens ist entlang von Stäben geführt, die in dem entsprechenden Gehäuse eines Rotors bereitgestellt sind, in dem die Anordnung mit dem Motor und dem Schlitten beherbergt ist. Die Kuppelstifte sind Federn zugeordnet, die die Stifte in die Eingriffsposition drücken, wenn die Stifte gegenüber den Löchern in der Scheibe angeordnet sind.
  • Hierauf aufbauend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung mit Federspeicher bereitzustellen, die manipulationssicher und einfach und damit kostengünstig montierbar ist und sich darüber hinaus zum Einsatz in verschiedenen Einbausituationen insbesondere auch zum Einsatz in modularen Schließzylinderanordnungen eignet.
  • Daher wird vorgeschlagen, die eingangs genannte Kupplungsanordnung dahingehend weiterzubilden, dass das Schaltelement eine Schneckenwelle ist, die mittels der Antriebseinrichtung um eine Schaltachse drehbar ist, wobei das Schaltelement in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung festgelegt ist, wobei die Kupplungsanordnung des Weiteren ein Schieberelement aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse versetzbar gelagert ist, wobei das Schieberelement mit der Schneckenwelle zum Umsetzen einer Drehbewegung der Schneckenwelle in eine bezüglich der Schaltachse axiale Bewegung des Schieberelements ineinandergreift, wobei die Kuppeleinrichtung an dem Schieberelement derart abgestützt ist, dass die Kuppeleinrichtung mittels der Antriebseinrichtung über das Schieberelement parallel zu der Schaltachse versetzbar ist, und wobei die Kuppeleinrichtung in einer bezüglich der Schaltachse ersten axialen Richtung an dem Schieberelement mittels eines ersten Federelements abgestützt ist und in einer bezüglich der Schaltachse zweiten axialen Richtung, insbesondere die entgegengesetzt zu der ersten axialen Richtung gerichtet ist, an dem Schieberelement mittels eines zweiten Federelements abgestützt ist.
  • Des Weiteren wird ein Schließzylinder mit einer solchen Kupplungsanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen mit einem konzentrisch zu dem Gehäuse angeordneten Bauteil vorgeschlagen, wobei das Gehäuse und das Bauteil in der Kuppelposition in Drehrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind, und in der Entkuppelposition das Gehäuse und das Bauteil in Drehrichtung voneinander entkuppelt sind.
  • Mittels der vorgeschlagenen Kupplungsanordnung und des vorgeschlagenen Schließzylinders wird es so möglich, einen Federspeicher für die Kuppeleinrichtung nicht nur für den Bewegungsvorgang des Schaltelements von der Entkuppelposition in die Kuppelposition bereitzustellen, sondern auch für den Bewegungsvorgang des Schaltelements von der Kuppelposition in die Entkuppelposition bereitzustellen. Somit können die Aktuierungskräfte der Antriebseinrichtung nicht nur beim Kupplungsvorgang, sondern auch beim Entkupplungsvorgang gespeichert werden. Dies ermöglicht es, die Kupplungseinrichtung auch wieder sicher in den Entkupplungszustand zu versetzen. Selbst wenn unter Umständen in der Entkuppelposition die Kuppeleinrichtung aufgrund von hohen Reibungskräften verklemmt sein sollte, würde die Kraft der Antriebseinrichtung gespeichert und, wenn beispielsweise eine Handhabungseinrichtung eines Schließzylinders wieder losgelassen wird, die in dem Federspeicher gespeicherten Kräfte genutzt werden, um automatisch wieder die Entkuppelposition bei einem Abfallen der Reibungskräfte zu erreichen. Auf diese Weise wird insbesondere vermieden, dass die Kupplungsanordnung ungewollt in der Kuppelposition verbleibt, was ein darauf folgendes unautorisiertes Öffnen einer Tür, in die ein Schließzylinder eingebaut ist, ermöglichen würde.
  • Des Weiteren wirken die Kräfte des ersten Federelements und des zweiten Federelements direkt gegeneinander, so dass in der Kuppelposition und der Entkuppelposition die Kuppeleinrichtung kraftfrei positioniert ist und keinerlei Haltekräfte der Antriebseinrichtung zum Halten entweder der Kuppelposition oder der Entkuppelposition benötigt werden. So wird insgesamt ein Energiebedarf der Antriebseinrichtung minimiert.
  • Letztlich ermöglicht die Ausgestaltung einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau, da das Schieberelement direkt durch das erste Federelement und das zweite Federelement mit Kraftspeichern in beide axialen Richtungen belegt ist. Unabhängig von der Ausgestaltung der Kuppeleinrichtung, beispielsweise unabhängig von der Anzahl etwaiger vorgesehener Axialstifte, sind somit lediglich zwei Federelemente bzw. ein einziges Federelement pro mit einem Kraftspeicher versehener Bewegungsrichtung vorzusehen.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird daher vollkommen gelöst.
  • In einer Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse als zylindrische Hohlwelle ausgebildet ist, wobei das Gehäuse sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Schaltachse die Längsachse oder eine zu der Längsachse parallele Gerade ist, und wobei das Gehäuse eine sich senkrecht zu der Längsachse erstreckende Stirnfläche aufweist.
  • Auf diese Weise kann die Kupplungsanordnung als beispielsweise ein Modul zur Verwendung in einer modularen Knaufwelle bereitgestellt werden. Auch der Einbau in Knaufwellen bzw. Schließzylinderanordnungen zum Einsatz in festgelegten Einbausituationen wird auf diese Weise besonders einfach möglich. Die Kupplungsrichtung parallel zu der Längsachse wird durch die Parallelität der Schaltachse mit der Längsachse erzielt. Auf diese Weise wird es möglich, die Kupplungsanordnung derart auszulegen, dass über die Stirnfläche gekuppelt wird. Auch dies ist insbesondere zum Einsatz in modular aufgebauten Schließzylinderanordnungen vorteilhaft, da eine selektive Kupplung mit sich in axialer Richtung anschließenden Elementen ermöglicht wird. Davon abgesehen ist es grundsätzlich natürlich möglich, dass die Schaltachse schräg oder senkrecht zu der Längsachse verläuft.
  • In einer Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass die Stirnfläche eine Kupplungsfläche der Kupplungsanordnung ist, wobei zumindest ein Abschnitt der Kupplungseinrichtung in der Kuppelposition bezüglich der Längsachse exzentrisch aus der Stirnfläche herausragt und in der Entkuppelposition in das Gehäuse zurückgezogen ist.
  • Auf diese Weise wird also bereitgestellt, dass über die Kupplungsanordnung, die in der Kuppelposition aus der Stirnfläche herausragt, in Drehrichtung eine formschlüssige Kupplung und ein in axialer Richtung anschließendem Element herbeigeführt werden kann. In der entkuppelten Position ist dieser Abschnitt der Kupplungsanordnung in das Gehäuse zurückgezogen, so dass keine Kupplung mit dem benachbarten Element besteht und insoweit die Kupplungsanordnung bzw. das Gehäuse frei drehbar werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kuppeleinrichtung drehfest und parallel zu der Schaltachse versetzbar an dem Gehäuse gelagert ist.
  • Es wird ein besonders kompakter Aufbau in radialer Richtung möglich, indem das Gehäuse derart ausgebildet wird, dass es die Kuppeleinrichtung drehfest, aber parallel zu der Schaltachse versetzbar abstützen kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass die Kuppeleinrichtung eine Stellscheibe mit mindestens einem Stiftelement ist, das bezüglich der Schaltachse axialer Richtung mit der Stellscheibe gekoppelt ist. Insbesondere kann dabei das mindestens Stiftelement bezüglich der Schaltachse exzentrisch, d.h. nicht koaxial mit der Schaltachse, angeordnet sein.
  • Auf diese Weise wird es möglich, mittels des mindestens einen Stiftelements in der Kuppelposition eine formschlüssige Kupplung in Drehrichtung herbeizuführen. Grundsätzlich können auch mehrere Stiftelemente vorgesehen sein, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein können. Auf diese Weise können die übertragbaren Kräfte erhöht werden. Durch die Anordnung wird gleichzeitig der Vorteil bereitgestellt, dass alle Stiftelemente an einer einzigen Stellscheibe gekoppelt sind und gemeinsam mit der Stellscheibe verschoben werden. Alle Stiftelemente können auch mittels des ersten und des zweiten Federelements in den beiden axialen Richtungen mit einem Federspeicher versehen werden. Einzelne Federspeicher für jedes Stiftelement können so vermieden werden, was den Aufbau vereinfacht und die Montagekosten verringert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jedes Stiftelement eine Umfangsnut aufweist, mit der das mindestens eine Stiftelement in einer Ausnehmung an einem Außenumfang der Stellscheibe eingelegt ist.
  • Auf diese Weise wird eine besonders einfache Montage der Stiftelemente möglich. Die Stiftelemente sind dann radial innen in der Ausnehmung am Außenumfang der Stellscheibe gelagert. Radial außen können sie dann direkt an dem Gehäuse gelagert sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schieberelement als eine auf der Schneckenwelle angeordnete Hülse ausgebildet ist.
  • Dies ermöglicht einen axial kompakten Aufbau, da das Schieberelement direkt auf der Schneckenwelle in axialer Richtung versetzt werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann dann vorgesehen sein, dass das Schieberelement einen ersten Flansch an dem ersten Ende der Hülse und einen zweiten, von der Hülse lösbaren Flansch an einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende der Hülse aufweist, wobei sich die Flansche in bezüglich der Schaltachse radialer Richtung erstrecken.
  • Auf diese Weise wird es, wie im Folgenden noch detaillierter dargelegt werden wird, möglich, die Stellscheibe und das erste Federelement sowie das zweite Federelement auf der Hülse anzuordnen. Durch den lösbaren zweiten Flansch können diese auf die Hülse aufgeschoben und mittels des zweiten Flansches in seiner montierten Lage dann gesichert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Stellscheibe eine Innenausnehmung aufweist, wobei das Schieberelement durch die Innausnehmung geführt ist, so dass die Stellscheibe in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung verschiebbar auf dem Schieberelement geführt ist.
  • Auf diese Weise wird ermöglicht, in axialer kompakter Bauweise das Schieberelement und die Stellscheibe auf axial gleicher Höhe anzuordnen. Die Stellscheibe ist in eine Ruheposition etwa mittig auf dem Schieberelement gelagert. In jede axiale Richtung schließt sich dann das erste bzw. zweite Federelement an, das auf einem Endflansch des Schieberelements abgestützt ist. Radial außen ist die Stellscheibe dann mit zumindest einem Stiftelement gekoppelt, das auf diese Weise vorbei an dem jeweiligen Federelement und Flansch des Schieberelements durch die Stirnfläche geführt werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das erste Federelement und das zweite Federelement jeweils als eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder ausgebildet sind.
  • Auf diese Weise kann die gesamte Anordnung axial noch kompakter bauen, da die Federelemente bei Kompression jeweils die einzelnen Gewindegänge ineinander verschieben.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass sich das Schieberelement durch das erste Federelement und das zweite Federelement hindurch erstreckt, wobei jedes der Federelemente lose oder mit einer Vorspannung beaufschlagt auf dem als Hülse ausgebildeten Schieberelement zwischen einem sich bezüglich der Schaltachse in radialer Richtung erstreckenden Flansch des Schieberelements und der Stellscheibe angeordnet ist.
  • Auf diese Weise wird die kompakte axiale Bauform wie voranstehend ausgeführt herbeigeführt. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Stellscheibe kraftfrei bzw. im Wesentlichen kraftfrei zwischen dem ersten Federelement und dem zweiten Federelement in einer Ruheposition liegt, die es jeweils in der Kuppelposition als auch in der Entkuppelposition einnimmt. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass das erste Federelement und das zweite Federelement jeweils mit einer Vorspannung beaufschlagt in der Ruheposition sind. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Federelement und das zweite Federelement identische Federkennlinien aufweisen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass die Hülse eine Aussparung aufweist, wobei der zweite lösbare Flansch einen Fortsatz aufweist, der durch die Aussparung in einen Innenraum der Hülse ragt und mit der Schneckenwelle ineinandergreift, insbesondere mit einer Spur der Schneckenwelle ineinandergreift.
  • Auf diese Weise wird es möglich, den lösbaren Flansch sehr einfach zu montieren. Durch einfaches Aufstecken des lösbaren Flansches auf die Hülse kann somit eine Montage erzielt werden. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass jeder Schenkelabschnitt zusätzlich einen nach innen weisenden Vorsprung aufweist, der in eine entsprechend in einem jeweiligen Nutgrund ausgebildete Ausnehmung eingreifen kann. Auf diese Weise kann der lösbare Flansch quasi eingeklippt werden. Insbesondere kann der lösbare Flansch aus einem Kunststoff ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Hülse eine Aussparung aufweist, wobei der zweite lösbare Flansch einen Fortsatz aufweist, der durch die Aussparung in einen Innenraum der Hülse ragt und mit der Schneckenwelle ineinandergreift.
  • Dieser Fortsatz erstreckt sich somit durch die Hülse in den Innenraum. Er bildet somit quasi ein Innengewinde, das mit dem Gewinde der Schneckenwelle ineinandergreifen kann. Auf diese Weise wird es möglich, die Hülse zunächst auf die Schneckenwelle zu schieben, alle weiteren Einzelteile wie Stellscheibe und erstes Federelement und zweites Federelement auf die Hülse zu schieben und anschließend den zweiten lösbaren Flansch aufzustecken. Auf diese Weise werden dann in axialer Richtung nicht nur das erste Federelement, das zweite Federelement und die Stellscheibe auf der Hülse zwischen ihren Flanschen gesichert, sondern auch die Hülse bzw. das Schieberelement mit dem Schneckengewinde in Eingriff gebracht. Die Komponenten können dann nicht mehr in axialer Richtung auseinanderfallen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Baugruppenmontage.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kuppeleinrichtung zwei Stiftelemente aufweist.
  • Auf diese Weise kann zuverlässig eine Kupplung in Drehrichtung bereitgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die zwei Stiftelemente bezüglich der Schaltachse diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.
  • Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Kraftverteilung in der gesamten Anordnung bereitgestellt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schneckenwelle eine Spur aufweist, die an jedem Ende einen Endanschlag aufweist.
  • Auf diese Weise wird es für den Fortsatz nicht möglich, die Spur zu verlassen. Auf diese Weise wird auch verhindert, dass das Schieberelement wieder von der Schneckenwelle in axialer Richtung herunterfallen kann. Des Weiteren wird auf diese Weise der Vorteil bereitgestellt, dass durch die festen Endanschläge der Verfahrweg definiert begrenzt ist. Auf diese Weise kann eine Referenz bei Schrittverlust bereitgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse in Längsrichtung zweigeteilt ist.
  • Auf diese Weise wird eine besonders einfache Montage der gesamten Kupplungsanordnung in dem Gehäuse ermöglicht.
  • In einer Ausgestaltung des Schließzylinders kann vorgesehen sein, dass das Bauteil ein Schließbart oder ein Wellensegment einer segmentierten Knaufwelle ist.
  • Somit kann eine Kopplung sowohl direkt mit einem Schließbart zum Betätigen eines Schlosses als auch in einem beliebigen anderen Wellensegment erfolgen, beispielsweise einem Verlängerungsmodul oder einem beliebigen anderen Segment.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Schließzylinders kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Modul oder ein Wellensegment einer segmentierten Knaufwelle des Schließzylinders, eine Handhabe des Schließzylinders oder eine Knaufwelle des Schließzylinders ist. Die Kupplungsanordnung kann somit unmittelbar ein Wellensegment bzw. Modul einer segmentierten oder modularen Knaufwelle ausbilden. Des Weiteren kann die Kupplungsanordnung in einer Handhabe, beispielsweise einem Türknauf, einer Türklinke oder einer anderen Betätigungseinrichtung angeordnet sein, oder aber das Gehäuse kann die Knaufwelle des Schließzylinders sein, so dass die Knaufwelle stirnseitig mit einem Bauteil, beispielsweise dem Schließbart, gekoppelt werden kann.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht einer Einbausituationen eines Schließzylinders mit möglichen Anordnungen einer Kupplungsanordnung;
    Fig. 2
    eine schematische Ansicht einer Einbausituation einer Kupplungsanordnung in einer modular aufgebauten Knaufwelle;
    Fig. 3
    eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer Kupplungsanordnung ohne Gehäuse;
    Fig. 4
    eine teilweise explodierte isometrische Ansicht einer Kupplungsanordnung mit Gehäuse;
    Fig. 5a
    die Kupplungsanordnung in einer Seitenansicht in einer Kuppelposition;
    Fig. 5b
    die Kupplungsanordnung in einer Seitenansicht in einer Entkuppelposition; und
    Fig. 6
    eine explodierte Ansicht der Elemente eines Schließzylinders mit eingebauter Kupplungsanordnung.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung eines Schließzylinders 10 in einer Tür 12. Der Schließzylinder wird dazu verwendet, bei vorliegender Berechtigung einer Person, das Betätigen eines Schlosses 14 zu ermöglichen, um die Tür 12 zu öffnen. Die Tür 12 weist hierbei eine Außenseite 18 auf, von der im vorliegenden Beispiel angenommen wird, dass sich Personen von hier Zugang verschaffen wollen. Der Außenseite 18 gegenüberliegend liegt eine Innenseite 20, die einen sicheren Bereich in dem vorliegenden Beispiel darstellt.
  • Entsprechend ist an einer Außenseite der Tür 12 beispielsweise eine Handhabe, etwa ein Außenknauf 22, angeordnet. Diese Außenknauf 22 weist in dem vorliegenden Beispiel eine Empfangseinrichtung 24 und/oder eine Eingabeeinrichtung 26 auf, über die ein Berechtigungssignal, beispielsweise von einem RFID-Chip oder ein aktives drahtloses Signal, empfangen werden kann oder über die beispielsweise ein Code eingetippt werden kann. Es wird dann ausgewertet, ob der übertragene oder eingegebene Code zum Öffnen der Tür 12 berechtigt und, wenn dies der Fall ist, wird ein Öffnen der Tür 12 ermöglicht.
  • Um das Öffnen der Tür 12 wahlweise bereitzustellen, ist vorgesehen, dass der Außenknauf 22 über eine Knaufwelle 32 in einer Kuppelposition mit dem Schließelement 16 in Drehrichtung kuppelt und in einer Entkuppelposition nicht kuppelt. Eine zwischen dem Außenknauf 22 und dem Schließelement 16 vorgesehene äußere Knaufwelle ist mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet. Die Knaufwelle 32 verläuft innerhalb eines Schließzylindergehäuses 30 und dreht sich relativ zu dem Schließzylindergehäuse 30. An einer Innenseite der Tür 12 kann ebenfalls eine Handhabe, beispielsweise ein Innenknauf 28, vorgesehen sein, der wiederum mit einer inneren Knaufwelle 34 mit dem Schließelement 16 gekuppelt ist. Im dargestellten Beispiel ist die Innenseite 20 sicher. Der Innenknauf 28 ist daher dauerhaft über die inneren Knaufwelle 34 mit dem Schließelement 16 gekuppelt. Es ist also stets möglich, mittels des Innenknaufs das Schließelement 16 zu betätigen. Demgegenüber ist jedoch zwischen dem Außenknauf 22 und dem Schließelement 16 eine Kupplungsanordnung 40 vorgesehen. Diese soll den Außenknauf 22 nur dann mit dem Schließelement 16 drehfest kuppeln, wenn eine Berechtigung besteht. Für die Kupplungsanordnung 40 bestehen somit zwei Zustände. Zum einen eine Entkuppelposition, in der der Außenknauf 22 frei um eine Drehachse 38 der Knaufwelle 32 drehbar ist, und eine Kuppelposition, in der der Außenknauf 22 drehfest mit dem Schließelement 16 gekuppelt ist.
  • Für die Anordnung Kupplungsanordnung 40 gibt es mehrere mögliche Positionen, die mit 40, 40' und 40" bezeichnet sind. Beispielsweise kann die Kupplungsanordnung direkt in dem Außenknauf 22 angeordnet sein und diesen mit der Knaufwelle 32 kuppeln bzw. entkuppeln. Mit der Position 40' ist eine Kupplungsanordnung bezeichnet, die innerhalb der Knaufwelle 32 angeordnet ist. Hier sorgt die Kupplungsanordnung 40 quasi dafür, zwei Teilwellen der Kupplungswelle 32 miteinander in Eingriff zu bringen oder nicht. Des Weiteren kann natürlich die Kupplungsanordnung, wie mit 40" bezeichnet ist, direkt an einem Ende der Kupplungswelle 32 angeordnet sein und wahlweise direkt drehfest in das Schließelement 16 eingreifen oder von diesem entkuppelt sein. Hieraus ergeben sich beispielsweise mit 36, 36' bzw. 36" mögliche Positionen für Kupplungsflächen.
  • Eine axiale Richtung bezüglich der Drehachse 38 ist in der Fig. 1 schematisch mit X bezeichnet. Die entsprechende Radialebene ergibt sich dann aus den Raumrichtungen Y und Z.
  • Die Kupplungsflächen erstrecken sich in dem dargestellten Beispiel somit senkrecht zu einer Drehachse 38 der Knaufwelle. Im Stand der Technik sind grundsätzlich auch Kupplungen über eine Umfangsfläche bekannt. Des Weiteren ist es auch bekannt, statt eines drehfesten Kuppelns bzw. Entkuppelns von Elementen mittels einer Kupplungsanordnung wahlweise eine Knaufwelle 32 gegenüber einem Schließzylindergehäuse 30 zu versperren oder freizugeben. Auch diese Versperrungen erfolgen dann über eine entsprechende Mantelfläche. Eine Knaufwelle 32 weist somit in der Regel die Form eines Zylinders auf. Diese Knaufwelle ist drehbar in einem Schließzylindergehäuse gelagert. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine Knaufwelle direkt, das heißt ohne Schließzylindergehäuse 30, in einer Tür 12 zu lagern. Die Kupplungsanordnungen, die vorliegend betrachtet werden, sind jedoch insbesondere zum Einsatz des Kuppelns an Stirnflächen der jeweiligen Elemente geeignet. Hier besteht insoweit die Besonderheit, dass die jeweiligen Kupplungsflächen 36, 36' und 36" senkrecht zu einer Drehachse 38 ausgerichtet sind. Ein wesentlicher Vorteil, der hierdurch bereitgestellt wird, ist die Kompatibilität mit beliebigen Türen 12, da bauliche Maßnahmen in einer Radialebene innerhalb der Tür 12 nicht notwendig sind.
  • Selbstverständlich ist es in den Ausführungsbeispielen durchaus möglich, dass auch der Innenknauf 28 mit dem Schließelement 16 mittels einer Kupplungsanordnung 40 in der voranstehend beschriebenen Weise gekuppelt wird. In diesem Fall ist dann sowohl das innenseitige als auch das außenseitige Betätigen der Tür 12 an eine Berechtigung geknüpft.
  • Die Fig. 2 zeigt eine weitere Einsatzmöglichkeit einer Kupplungsanordnung 40 im Rahmen eines modular aufgebauten Schließzylinders 10'. Gleiche Elemente sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Folgenden nicht erneut erläutert.
  • Erneut soll mittels eines Außenknaufs 22 in einer Kuppelposition ein Schließelement 16 zum Betätigen des Schlosses 14 gekuppelt werden. Hierzu ist eine mehrere Module aufweisende Knaufwelle 32 vorgesehen. Beispielsweise kann ein Modul der Knaufwelle 32 die Kupplungsanordnung 40 sein. Ein weiteres Modul 46 kann das Schließelement 16 tragen. Ein weiteres Modul 44 kann als Verlängerungsmodul je nach dicke der Tür 12 ausgebildet sein, um die Module 40 und 46 drehfest zu kuppeln. Die Kupplungsanordnung kuppelt wahlweise über die Kupplungsfläche 36 mit dem angrenzenden Modul 44. Die Kupplungsanordnung 40 kann dann beispielsweise in oder an dem Außenknauf 22 angebracht sein. Grundsätzlich können die Module 40, 44 und 46 der Knaufwelle 32 direkt in der Tür 12 angeordnet sein. Sie können wahlweise auch, ähnlich zur Darstellung in der Fig. 1, von einem Schließzylindergehäuse 30 umgeben sein.
  • In ähnlicher Weise ist eine weitere, innenseitige Knaufwelle 34 aus zwei Modulen ausgebildet. Ein Modul 48 kuppelt dabei mit dem Innenknauf 28 und kann beispielsweise eine Standardlänge aufweisen. Des Weiteren dient ein Verlängerungsmodul 42 zum Anpassen an eine Dicke der Tür 12. Selbstverständlich kann auch, ähnlich wie in der Fig. 1 erläutert, die innenseitige Knaufwelle 34 mit einer elektromechanischen Kupplung von Ordnung 40 versehen sein, wenn auch an einer Innenseite 20 eine Berechtigung abgefragt werden soll.
  • Eine Ausführungsform der Kupplungsanordnung 40 wird im Folgenden im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5a und 5b erläutert.
  • Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Kupplungsanordnung 40.
  • Die Kupplungsanordnung 40 weist in der dargestellten Ausführungsform einen elektrischen Anschluss 50 auf, über den es beispielsweise mit einer Eingabeeinrichtung 26 und/oder einer Empfangseinrichtung 24 gekoppelt werden kann. Des Weiteren sind eine erste Elektronik 52 und eine zweite Elektronik 54 vorgesehen. Die erste Elektronik 52 und die zweite Elektronik 54 sind mittels eines Flachleiters 56 verbunden. In einem Zwischenraum 58 zwischen der ersten Elektronik 52 und der zweiten Elektronik 54 kann ein Bohrschutz angeordnet sein, um den der Flachleiter innerhalb eines Gehäuses (in der Fig. 3 nicht dargestellt) herumgeführt ist. Die Elektronik 52, 54 dient dazu, beispielsweise eine Antriebseinrichtung 60 anzusteuern und/oder ein über den elektrischen Anschluss 50 eingegebenes Berechtigungssignal zu prüfen und ggf., bei vorliegender Berechtigung, die Antriebseinrichtung 60 anzusteuern. Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, sicherheitsrelevante Baugruppen der Elektronik in der zweiten Elektronik 54, d.h. hinter einem in dem Zwischenraum 58 vorgesehenen Bohrschutz anzuordnen. Auf diese Weise liegen die relevanten Baugruppen in einem sicheren Bereich. Darüber hinaus ist mittels des Bohrschutzes verhindert, dass die Antriebseinrichtung 60 angebohrt und mit einer externen Energieversorgung bestromt und auf diese Art die Kupplungsanordnung 40 geschaltet werden kann.
  • Bei der Antriebseinrichtung 60 kann es sich um einen Elektromotor handeln, insbesondere um einen Schrittmotor.
  • Die Antriebseinrichtung 60 treibt ein Schaltelement 62 an. Das Schaltelement 62 ist um eine Schaltachse 66 drehbar. Das Schaltelement 62 ist als Schneckenwelle 64 ausgestaltet. In einen Außenumfang der Schneckenwelle 64 ist somit eine spiralförmig verlaufende Spur 106 geschnitten. Die Spur 106 weist feste Endanschläge 107, 107' auf.
  • Die Schneckenwelle 64 dient dazu, eine Drehbewegung 67 um die Schaltachse 66 des Schaltelements 62 in eine bezüglich der Schaltachse 66 axiale Richtung X umzusetzen. Hierzu ist ein Schieberelement 68 vorgesehen. Das Schieberelement 68 weist eine Hülse 82 auf, die einen Innenraum 104 umschließt. In einem zusammengebauten Zustand ist die Schneckenwelle 64 in den Innenraum 104 eingeschoben. Das Schieberelement 68 ist somit in dem Gehäuse (nicht dargestellt) drehfest, aber in axialer Richtung X auf der Schneckenwelle 64 verschiebbar abgestützt. Die Hülse weist ein erstes Ende 86 auf, an dem ein erster Flansch 84 vorgesehen ist. Dieser erste Flansch 84 dient zum Abstützen an dem Gehäuse (nicht dargestellt). Des Weiteren weist die Hülse 68 ein dem ersten Ende 86 entgegengesetztes zweites Ende 88 auf. An diesem zweiten Ende 88 sind zwei Nuten vorgesehen, von denen eine Nut 98 in der dargestellten Ansicht sichtbar ist. Die Nut erstreckt sich senkrecht zu der Schaltachse 66 in radialer Richtung. In der dargestellten Ansicht in der Y-Richtung. Des Weiteren ist an diesem zweiten Ende 88 eine Aussparung 102 vorgesehen, die eine Durchbrechung in den Innenraum 104 ist. Das Schieberelement 68 weist einen zweiten, lösbaren Flansch 90 auf. Der lösbare Flansch 90 weist zwei Schenkelabschnitte 92' auf, so dass sich im Querschnitt ein im Wesentlichen U-förmiges Profil ergibt. Der lösbare Flansch 90 lässt sich in negativer Y-Richtung mittels der Schenkel 92, 92' in die Nuten 98 schieben. Darüber hinaus kann jeder der Schenkel 92, 92' einen Vorsprung 94 aufweisen, der in eine weitere Ausnehmung oder Vertiefung an einem Nutgrund der Nut 98 einschnappt. Auf diese Weise ist es möglich, die Elemente einer Kuppeleinrichtung 70 entlang der X-Richtung, d.h. parallel zu der Schaltachse in beiden Richtungen axial auf der Hülse 68 festzulegen. Der zweite lösbare Flansch 90 weist darüber hinaus einen Fortsatz 96 auf. Dieser Fortsatz 96 ist derart ausgestaltet, dass er in einem zusammengebauten Zustand durch die Aussparung 102 in den Innenraum 104 hineinragt. Der Fortsatz 96 greift dann mit der Spur 106 der Schneckenwelle 64 ineinander. Bei einer Drehung der Schneckenwelle 64 läuft somit der Fortsatz 96 innerhalb der Spur 106. Auf diese Weise ist es möglich, die Hülse 68 in axialer Richtung auf dem Schaltelement 62 zu versetzen, indem das Schaltelement 62 bzw. die Schneckenwelle 64 um die Schaltachse 66 gedreht wird. Da sich die Kuppeleinrichtung 70 zwischen den beiden Flanschen 84 und 90 auf der Hülse 82 befindet, wird so auch die Kuppeleinrichtung in axialer Richtung X bzw. parallel zu der Schaltachse 66 versetzt.
  • Die Kuppeleinrichtung 70 weist eine Stellscheibe 72 auf. Die Stellscheibe 72 weist eine Innenausnehmung 73 auf. Die Innenausnehmung 73 ist derart dimensioniert, dass die Stellscheibe 72 auf der Hülse 82 in axialer Richtung verschiebbar anordenbar ist. Die Kuppeleinrichtung 70 ist innerhalb des Gehäuses (in der Fig. 3 nicht dargestellt) drehfest und in axialer Richtung, d.h. parallel zu der Schaltachse 66, versetzbar auf der Hülse 82 angeordnet. Die Stellscheibe 72 weist in ihrem Außenumfang zwei Ausnehmungen 110, 110' auf. In diese Ausnehmungen sind ein erstes Stiftelement 74 und ein zweites Stiftelement 76 eingelegt. Jedes der Stiftelemente weist eine Umfangsnut 108 auf. Mit dieser kann entsprechend der jeweilige Axialstift in die Ausnehmung im Außenumfang eingelegt werden. Jedes der Stiftelemente 74, 76 kann dann radial außen an dem Gehäuse (in der Fig. 3 nicht dargestellt) abgestützt sein, so dass es sicher in der Ausnehmung 110, 110' gehalten ist, aber zusammen mit der Stellscheibe 72 in axialer Richtung X, bzw. parallel zu der Schaltachse 66 versetzbar ist. Beide Stiftelemente 74, 76 sind somit gemeinsam versetzbar, und zwar mittels der Stellscheibe 72.
  • Die Stellscheibe wiederum ist auf der Hülse 82 quasi schwimmend gelagert. Die Stellscheibe 72 ist in einer ersten axialen Richtung, nämlich in negativer X-Richtung an dem ersten Flansch 84 mittels eines ersten Federelements 78 abgestützt. Das erste Federelement 78 ist als konische oder kegelstumpfförmige Schraubenfeder ausgebildet. In einer zweiten Axialrichtung, nämlich in positiver X-Richtung, ist die Stellscheibe 72 an dem zweiten Flansch 90 mittels eines zweiten Federelements 80 abgestützt. Das zweite Federelement 80 ist als kegelstumpfförmige oder konische Schraubenfeder ausgestaltet. Die Federelemente 78, 80 und die Länge des Hülsenabschnitts 82 können derart dimensioniert sein, dass die Federelemente 78, 80 in einer Grundstellung nicht komprimiert sind und damit sozusagen lose auf dem Hülsenabschnitt 82 aufliegen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste Federelement 78 und das zweite Federelement 80 mit einer gewissen Vorspannung beaufschlagt sind, also um ein gewisses Vorspannungsmaß komprimiert sind, um die Stellscheibe 72 in definierter Lage in einer Grundstellung relativ zu dem Schieberelement 68 zu halten. Das erste Federelement 78 und das zweite Federelement 80 können in allen Ausgestaltungen identische Federkennlinien aufweisen.
  • Aufgrund der in der Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung der Kupplungsanordnung wird es somit möglich, nicht nur eine Drehbewegung des Schaltelements 62 in Drehrichtung 67 in eine Bewegung der Stiftelemente 74, 76 in axialer Richtung X umzusetzen, sondern auch eine Federspeicherung bereitzustellen. Ist beispielsweise die Bewegung der Stiftelemente 74, 76 in eine Kuppelposition blockiert, verfährt das Schieberelement 68 trotz allem in axialer Richtung X relativ zu der Stellscheibe 72. Dabei wird das erste Federelement 78 komprimiert. Die beaufschlagte Kraft bzw. Energie wird somit in dem ersten Federelement 78 gespeichert. Wird eine Bewegung der Stiftelemente 74, 76 in axialer Richtung X bei anderer Drehstellung der Kupplungsanordnung 40 relativ zu einem anschließenden Element 16 freigegeben, entspannt sich die Feder 78 und verschiebt damit die Stellscheibe 72 zusammen mit den Stiftelementen 74 und 76 in positiver X-Richtung. Gleiches gilt für die umgekehrte Bewegung von einer Kuppelposition in die Entkuppelposition. In diesem Fall, beispielsweise wenn die Stiftelemente 74, 76 aufgrund großer Reibung in einem benachbarten Element gehalten werden, wird trotz allem das Schieberelement 68 in axialer Richtung, nämlich in negativer X-Richtung, bewegt. Das Schieberelement 68 bewegt sich in axialer Richtung relativ zu dem Schaltelement 62 und auch relativ zu der Stellscheibe 72. Dabei wird dann das zweite Federelement 80 komprimiert. In diesem wird nun die beaufschlagte Kraft gespeichert. Werden die Stiftelemente 74, 76 dann frei, entspannt sich das zweite Federelement 80 und verschiebt die Stellscheibe 72 in negativer X-Richtung und somit auch die Stiftelemente 74, 76 in die Entkuppelposition.
  • Auf diese Weise wird in beide axiale Richtungen (positive X-Richtung und negative X-Richtung), d.h. in beide Richtungen parallel zu der Schaltachse 66, eine Kraftspeicherung bereitgestellt.
  • Fig. 4 zeigt die Kupplungsanordnung 40, wobei die in der Fig. 3 dargestellten Elemente zusammengebaut sind. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut erläutert. Aus Übersichtsgründen sind nur der elektrische Anschluss 50, die Antriebseinrichtung 60 und die Stiftelemente 74, 76 bezeichnet.
  • Die Kupplungsanordnung weist ein Gehäuse 112 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 112 als zylinderförmiges Hülsenelement ausgestaltet, das sich entlang einer Längsachse 126 erstreckt. In Längsrichtung ist das Gehäuse 112 zweigeteilt. Es weist somit ein erstes Gehäuseteil 114 und ein zweites Gehäuseteil 116 auf. Die Ausgestaltung des Gehäuses 112 ist jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen. Das Gehäuse kann grundsätzlich jedwede Form aufweisen, insbesondere kann es sich auch um einen Abschnitt einer Knaufwelle 32 oder weiter oben um einen Abschnitt eines Gehäuses eines Knaufs 22, 28 handeln. Die beiden Gehäuseteile 114 und 116 können zusammengesetzt werden, was eine Montage der Kupplungsanordnung 40 vereinfacht. An einem Außenumfang kann ein erster Abschnitt 120 mit definiertem Querschnitt vorgesehen sein, über den ein Ring 118 mit einem entsprechenden Querschnitt geschoben werden kann, um die beiden Gehäusehälften 114 und 116 zusammenzuhalten und gleichzeitig als Gleitlager zu dienen. Des Weiteren kann an einem Ende des Gehäuses ein weiterer Abschnitt 124 von definiertem Querschnitt vorgesehen sein, über den ein im Querschnitt korrespondierend ausgestaltetes Deckelelement 122 geschoben werden kann. Auch dieses kann zum Zusammenhalten der Gehäusehälften 114, 116 und/oder als Gleitlager dienen. Somit weist die Kupplungsanordnung 40 eine Stirnfläche 128 auf, die eine Kupplungsfläche 36 ausbildet. In der Stirnfläche sind zwei Aussparungen 130, 132 bereitgestellt, durch die die Stiftelemente 74, 76 hindurchtreten können. In einer Kuppelposition ragen somit ein Abschnitt 134 des Stiftelements 74 und ein Abschnitt 136 des Stiftelements 76 aus der Stirnfläche 128 hervor.
  • In der Fig. 5a ist die Kupplungsanordnung 40 in einer Seitenansicht in einer Kuppelposition 150 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erläutert. In der Fig. 5a ist des Weiteren ein Bohrschutz 154 dargestellt. Ein derartiger Bohrschutz 154 kann üblicherweise als Konus ausgebildet sein. Die Spitze des Konus weist dann in negative X-Richtung, d.h. weg von der Antriebseinrichtung 60. Die Antriebseinrichtung 60 ist drehfest an dem Gehäuse 112 festgelegt.
  • Demgegenüber ist in Fig. 5b die Kupplungsanordnung 40 in einer Entkuppelposition dargestellt. Wie in einem Vergleich erkennbar ist, sind die Stiftelemente 74, 76 zurückgezogen, so dass die Abschnitte 134, 136 nicht mehr aus der Stirnfläche 128 hervorragen. Die Kupplungsanordnung 40 lässt sich dann frei bzw. das Gehäuse 112 lässt sich dann frei gegenüber einem benachbarten Element 16 oder einem weiteren Wellensegment 42 bis 48 drehen.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Schließzylinders 10 mit der Kupplungsanordnung 40 im zusammengebauten Zustand. Die übrigen Elemente des Schließzylinders 10 sind explodiert. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut erläutert.
  • Das Schließzylindergehäuse 30 kann insbesondere als Profilzylinder ausgebildet sein und weist eine Gewindebohrung 160 auf, mit denen beispielsweise der Schließzylinder mittels einer Schraube relativ zu einem Schloss 14 bzw. der Tür 12 befestigt werden kann. Das Schließelement 16 ist als Schließnase ausgebildet und weist Kuppelaussparungen 167, 168 auf, in die die Stiftelemente 74, 76 zum drehfesten Kuppeln der Kupplungsanordnung 40 mit dem Schließelement 16 eingreifen können. Zu erkennen sind zwei von insgesamt sechs über den Umfang verteilten Kuppelaussparungen 167, 168. Selbstverständlich können beispielsweise auch acht oder zehn Aussparungen über den Umfang verteilt werden. Dabei sind jeweils zwei Aussparungen bezüglich der Schaltachse 66 diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet, wie auch die Stiftelemente 74, 76. Auf diese Weise ist das Winkelmaß, um das die Kupplungsanordnung 40 verdreht werden muss, um die Kuppelposition mit dem Schließelement 16 einzunehmen, reduziert. Des Weiteren können Ringelemente 164, 165 vorgesehen sein, um beispielsweise die Kupplungsanordnung 40 an dem Schließelement 16 abzudichten und/oder gleitend zu lagern.

Claims (20)

  1. Kupplungsanordnung (40) für einen Schließzylinder (10), mit einem Gehäuse (112), einem in dem Gehäuse (112) angeordneten Schaltelement (62), einer in dem Gehäuse (112) angeordneten Antriebseinrichtung (60) und mit einer Kuppeleinrichtung (70), die zwischen einer Kuppelposition (150) und einer Entkuppelposition (152) versetzbar ist,
    wobei das Schaltelement (62) eine Schneckenwelle (64) ist, die mittels der Antriebseinrichtung (60) um eine Schaltachse (66) drehbar ist, wobei das Schaltelement (62) in bezüglich der Schaltachse (66) axialer Richtung festgelegt ist,
    wobei die Kupplungsanordnung (40) des Weiteren ein Schieberelement (68) aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse (66) versetzbar gelagert ist, wobei das Schieberelement (68) mit der Schneckenwelle (64) zum Umsetzen einer Drehbewegung der Schneckenwelle (64) in eine bezüglich der Schaltachse (66) axiale Bewegung des Schieberelements (68) ineinandergreift,
    wobei eine Kuppeleinrichtung (70) an dem Schieberelement (68) derart abgestützt ist, dass die Kuppeleinrichtung (70) mittels der Antriebseinrichtung (60) über das Schieberelement (68) parallel zu der Schaltachse (66) versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kuppeleinrichtung (70) in einer bezüglich der Schaltachse (66) ersten axialen Richtung an dem Schieberelement (68) mittels eines ersten Federelements (78) abgestützt ist und in einer bezüglich der Schaltachse (66) zweiten axialen Richtung an dem Schieberelement (68) mittels eines zweiten Federelements (80) abgestützt ist.
  2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (112) als zylindrische Hohlwelle ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (112) sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Schaltachse (66) die Längsachse oder eine zu der Längsachse parallele Gerade ist, und wobei das Gehäuse (112) eine sich senkrecht zu der Längsachse erstreckende Stirnfläche aufweist.
  3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche eine Kupplungsfläche der Kupplungsanordnung ist, wobei zumindest ein Abschnitt der Kupplungseinrichtung in der Kuppelposition (150) bezüglich der Längsachse exzentrisch aus der Stirnfläche herausragt und in der Entkuppelposition (152) in das Gehäuse (112) zurückgezogen ist.
  4. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppeleinrichtung (70) drehfest und parallel zu der Schaltachse (66) versetzbar an dem Gehäuse (112) gelagert ist.
  5. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppeleinrichtung (70) eine Stellscheibe (72) mit mindestens einem Stiftelement (74, 76) ist, das mit der Stellscheibe (72) gekoppelt und gemeinsam mit der Stellscheibe (72) in bezüglich der Schaltachse (66) axialer Richtung bewegbar ist.
  6. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stiftelement (74, 76) eine Umfangsnut (108) aufweist, mit der das mindestens eine Stiftelement (74, 76) in eine Ausnehmung (110) an einem Außenumfang der Stellscheibe (72) eingelegt ist.
  7. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schieberelement (68) als eine auf der Schneckenwelle (64) angeordnete Hülse (82) ausgebildet ist.
  8. Kupplungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement (68) einen ersten Flansch (84) an einem ersten Ende (86) der Hülse (82) und einen zweiten, von der Hülse (82) lösbaren Flansch (90) an einem dem ersten Ende (86) entgegengesetzten zweiten Ende (88) der Hülse (82) aufweist, wobei sich die Flansche (84, 90) bezüglich der Schaltachse (66) in radialer Richtung erstrecken.
  9. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellscheibe (72) eine Innenausnehmung (73) aufweist, wobei das Schieberelement (68) durch die Innenausnehmung (73) geführt ist, so dass die Stellscheibe (72) in bezüglich der Schaltachse (66) axialer Richtung verschiebbar auf dem Schieberelement (68) geführt ist.
  10. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (78) und das zweite Federelement (80) jeweils als eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder ausgebildet sind.
  11. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schieberelement (68) durch das erste Federelement (78) und das zweite Federelement (80) hindurch erstreckt, wobei jedes der Federelemente (78, 80) lose oder mit einer Vorspannung beaufschlagt auf dem als Hülse (82) ausgebildeten Schieberelement (68) zwischen einem sich bezüglich der Schaltachse (66) in radialer Richtung erstreckenden Flansch (84, 90) des Schieberelements (68) und der Stellscheibe (72) angeordnet ist.
  12. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (82) zwei Nuten (98) in ihrem Außenumfang aufweist, die zueinander parallel verlaufen und senkrecht zu einer Längsachse der Hülse (82) verlaufen, wobei der zweite lösbare Flansch (90) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkelabschnitten (92) aufweist, wobei jeweils ein Schenkelabschnitt (92) in eine Nut (98) eingeschoben ist.
  13. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (82) eine Aussparung (102) aufweist, wobei der zweite lösbare Flansch (90) einen Fortsatz (96) aufweist, der durch die Aussparung (102) in einen Innenraum (104) der Hülse (82) ragt und mit der Schneckenwelle (64) ineinandergreift.
  14. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppeleinrichtung (70) zwei Stiftelemente (74, 76) aufweist.
  15. Kupplungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stiftelemente (74, 76) bezüglich der Schaltachse (66) diametral entgegensetzt zueinander angeordnet sind.
  16. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (64) eine Spur (106) aufweist, die an jedem Ende einen Endanschlag aufweist.
  17. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (112) in Längsrichtung (126) zweitgeteilt ist.
  18. Schließzylinder (10) mit einer Kupplungsanordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einem konzentrisch zu dem Gehäuse (112) angeordneten Bauteil, wobei das Gehäuse (112) und das Bauteil (16, 42, 44, 46, 48) in der Kuppelposition (150) in Drehrichtung (67) formschlüssig miteinander verbunden sind, und in der Entkuppelposition (152) das Gehäuse (112) und das Bauteil (16, 42, 44, 46, 48) in Drehrichtung (67) voneinander entkuppelt sind.
  19. Schließzylinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Schließbart (16) oder ein Wellensegment (42, 44, 46, 48) einer segmentierten Knaufwelle (32) ist.
  20. Schließzylinder nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (112) ein Wellensegment (42, 44, 46, 48) einer segmentierten Knaufwelle (32) des Schließzylinders (10), eine Handhabe (22) des Schließzylinders (10) oder eine Knaufwelle (32) des Schließzylinders (10) ist.
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