EP2927396A1 - Kupplungsanordnung für Schließzylinder mit Lauffeder - Google Patents

Kupplungsanordnung für Schließzylinder mit Lauffeder Download PDF

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EP2927396A1
EP2927396A1 EP15157625.3A EP15157625A EP2927396A1 EP 2927396 A1 EP2927396 A1 EP 2927396A1 EP 15157625 A EP15157625 A EP 15157625A EP 2927396 A1 EP2927396 A1 EP 2927396A1
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EP
European Patent Office
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shaft
housing
coupling
coupling arrangement
switching
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EP15157625.3A
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EP2927396B1 (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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    • E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0611—Cylinder locks with electromagnetic control
    • E05B47/0638—Cylinder locks with electromagnetic control by disconnecting the rotor
    • E05B47/0642—Cylinder locks with electromagnetic control by disconnecting the rotor axially, i.e. with an axially disengaging coupling element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B9/00—Lock casings or latch-mechanism casings ; Fastening locks or fasteners or parts thereof to the wing
    • 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 switch between a clutched state and a disengaged state.
  • a clutched state In the 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 In the decoupled state, 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.
  • WO 2011/131163 A1 a lock cylinder assembly consisting of a housing with a cam, at least a first actuating knob and an electromechanical coupling.
  • the clutch has nut pieces in the actuating knob and in the cam and includes an axially displaceable first father piece, which is arranged in the engaged state rotationally positive fit in both nut pieces of actuating knob and cam and is arranged in the uncoupled state only in one of the two nut pieces of actuating knob and cam ,
  • the document shows WO 98/15703 A1 an electromechanical locking arrangement for operating a closing means, which is installed in a door and having a manually operable manipulation means.
  • the closure assembly has a functional unit for mounting on the door separate from the closure means.
  • the functional unit has an electric drive means, which is linked to a coupling agent.
  • the coupling means is coupled by the electric drive means between a first extreme position in which the manually operable manipulation means is decoupled from the closure means and a second extreme position in which the manually operable manipulation means is coupled to the closure means.
  • the switching element is rotatable about a switching axis by means of the drive device, wherein the switching element is fixed in axial direction with respect to the switching axis, wherein the switching element is formed as a shaft, and wherein the shaft rotatably with a is connected to the shaft in respect of the switching axis axial direction displaceable coil spring
  • the coupling device comprises a support member which is rotatably mounted and displaceable parallel to the shift axis, wherein the support member with the coil spring for converting a rotational movement of the switching element in a relative to the shift axis Movement of the carrier element engages
  • the coupling device further comprises at least two pin elements, wherein each pin element is movably coupled together with the carrier element parallel to the shift axis, and in particular wherein the Clutch assembly has two stops for limiting a path of the coil spring on the shaft.
  • 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 housing is designed as a cylindrical hollow shaft, wherein the housing itself 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 has a perpendicular to the 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 cylinders, since selective coupling with elements or modules adjoining in the axial direction is made possible.
  • the end face is a coupling surface of the coupling arrangement, each pin element of the coupling device in the dome position with respect to the longitudinal axis eccentric at least partially protruding from the end face and is withdrawn in the uncoupling position in the housing.
  • the coupling device is rotatably mounted and displaceable parallel to the shift axis on the housing.
  • the carrier element at least partially surrounds the switching element and the helical spring radially outward relative to the switching axis, wherein the carrier element has an inner circumferential surface, wherein the inner circumferential surface has an internally threaded portion which engages with the helical spring.
  • the internal thread portion is formed only as a projection which engages with a thread of the coil spring.
  • the carrier element and the coil spring can be arranged in the axial direction completely overlapping at the same height. The compactness of the design in the axial direction can be increased.
  • the carrier element partially surrounds the switching element and a portion of the drive device is arranged in a circumferential region recessed by the carrier element.
  • the carrier element completely surrounds the switching element.
  • the carrier element has an outer peripheral surface, wherein each pin element has a recess which meshes with a protrusion projecting radially outward on the outer peripheral surface with respect to the shift axis.
  • the clutch arrangement has a gearbox for replacing an input rotational speed of the drive device with an output rotational speed of the shaft.
  • the drive device may be designed in particular as a DC motor.
  • a speed of the drive device suitable, so that there is a desired speed of movement of the thread of the coil spring relative to the female threaded portion.
  • the axial pitch achieved per revolution can be set via the corresponding thread pitches. In this way, by suitable design, a rapid implementation of the rotational movement of the drive means can be provided in a desired axial offset.
  • the drive device is rotatably coupled to a pinion of the transmission, wherein the pinion meshes with a rotatably connected to the shaft wheel.
  • the transmission can thus be provided simply by means of, for example, a spur gear toothing. This makes the entire structure inexpensive and easy to install.
  • the drive device and the shaft are arranged at least partially in relation to the switching axis radial direction side by side.
  • the shaft and the drive device overlap each other in the axial direction.
  • the shaft, the carrier element, the at least two pin elements and the drive device are arranged in the housing such that they overlap each other at least partially in an axial direction with respect to the switching axis.
  • the proposed clutch arrangement in the axial as well as in the radial direction can be kept very compact.
  • the shaft and the drive device can overlap each other in the axial direction.
  • the coil spring which is designed as a spring, is already guided on the shaft.
  • the support member surrounds the shaft and is coupled via radially outwardly disposed projections in the inner recesses of the pin elements, all movement conversions and spring storage thus takes place in the same axial portion of the clutch assembly in which all elements overlap each other.
  • the carrier element is formed from plastic.
  • the carrier element with appropriate hardness and low friction coefficient for any sliding movements on the housing may be formed.
  • the coupling device has two pin elements.
  • the housing is designed as a cylindrical hollow shaft, wherein the housing extends along a longitudinal axis, and wherein the two pin elements are arranged diametrically opposite to each other with respect to the longitudinal axis.
  • the switching axis and the longitudinal axis are not identical.
  • 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 wave segment, for example an extension module or any other segment or module.
  • the housing is 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 to allow for the presence of a person authorization to operate 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 another active wireless signal, can be received or via which, for example, a code can be entered. 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 another 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 40.
  • the clutch assembly 40 is shown in a dome position 116.
  • the coupling arrangement 40 has an electrical connection 50 with which it can be connected, for example, to the receiving device 24 and / or an input device 26. Furthermore, the clutch arrangement 40 has a first electrical system 52 and a second electrical system 56. The first electrics 52 and the second electrics 56 serve to drive a device 60 of the clutch assembly 40 to regulate and / or check incoming authorization signals and, if applicable, to actuate the drive device 60 when the authorization has been established. Between the first electrical system 52 and the second electrical system 56, a drill protection 54 is arranged. The drill guard may be cone-shaped, with a tip of the cone pointing in the negative X-direction or away from the drive means 60. All of these elements are fixed in a housing 58, of which a lower half in the Fig. 3 is shown.
  • the drive device 60 is rotationally fixed and fixedly connected to the housing 58 in the X direction.
  • a bracket 62 is provided. This can be connected, for example by screws, of which a screw 64 is shown, with the housing 58.
  • a plurality of housing parts can be connected or aligned with each other, as will be explained below.
  • the clutch assembly 40 has a transmission 68.
  • the transmission 68 sets an input speed of the drive device 60 to an output speed of a switching element (in the Fig. 3 not visible).
  • a switching element in the Fig. 3 not visible.
  • a pinion 70 is rotatably coupled to an output shaft of the drive device 60.
  • the pinion 70 meshes with a wheel 72, which in turn is rotatably connected to the switching element.
  • the switching element is rotatable about a switching axis 82.
  • the housing 58 has substantially the shape of a hollow cylinder and extends along a longitudinal axis 80.
  • the longitudinal axis 80 is parallel to the switching axis 82.
  • the X direction is thus the "axial direction”.
  • a corresponding radial direction is thus in the YZ plane.
  • two pin elements 74, 76 are provided for coupling with a component.
  • dome position 116 project sections 84 and 86 of the pin members 74, 76 from an end face 78 of the housing 58.
  • the pin elements 74, 76 are arranged diametrically to the longitudinal axis 80. In this way, a non-rotatable and positive coupling can be made with a component on the protruding portions 84, 86, so that the coupling assembly 40 and the component can be rotated together.
  • Each of the pin elements 74, 76 is displaceable in a corresponding pin holder 87, 88 parallel to the switching axis 82 and the longitudinal axis 80.
  • the arrangement for displacing the pin elements 74, 76 will be described below with reference to FIGS FIGS. 4 and 5 described.
  • the Fig. 4 shows the operation of the clutch assembly 40 based on an optional representation of a switching element 90 and a coupling device 120.
  • the wheel 72 is rotatably coupled to the switching element 90.
  • the switching element 90 is formed as a shaft 92.
  • the shaft 92 has a longitudinal groove 94.
  • a coil spring 96 is provided which is non-rotatably connected to the shaft 92.
  • the coil spring has a first end 98 and a second end 100. The first end 98 and the second end 100 are hooked into the longitudinal groove 94. In this way, the coil spring is rotatably connected to the shaft 92.
  • the coupling device 120 has the pin element 76. Furthermore, of course, the coupling device 120 also in the Fig. 4 not shown further pin element 74. Furthermore, the coupling device 120 has a carrier element 102.
  • the support member 102 surrounds the coil spring 96 and the shaft 92 radially outwardly at least partially. In its basic body, the carrier element 102 resembles a broken sleeve. As a result, the support member 102 has an outer peripheral surface 126 and an inner peripheral surface 124. On the inner peripheral surface 124, a female threaded portion 104 is provided.
  • the internally threaded portion 104 may be formed as a single lug or projection, but it may also extend over a larger angular range than a female threaded portion on the inner peripheral surface 124.
  • the female threaded portion 104 engages and meshes with the coil spring 96.
  • each pin member On the outer peripheral surface is provided for each pin member a radially outwardly facing projection 106 or 106 '. This engages with a provided in the pin member 76 recess 128 into each other.
  • the carrier element 102 is displaceable in the axial direction X relative to the switching element 90. Due to the coupling of the projection 106 into the recess 128 in this movement, the pin element 76 taken in the axial direction. The pin member 76 and the pin member 74 are thus displaced together with the support member 102 in the axial direction.
  • a peripheral region 108 of the carrier element 102 facing in the positive Y direction is recessed.
  • the carrier element can completely surround the shaft 92 and the helical spring 96. But it may also be recessed area 108. In this can then be arranged a portion of the drive means 60 and be saved in this way space in the Y direction.
  • a ring 110 is arranged on the shaft 92, which extends perpendicular to a longitudinal axis of the shaft 92. As related to the Fig. 5a will be explained, this serves as a stop element.
  • the shaft 92 When viewed in the positive X direction, the shaft 92 is rotated clockwise, as illustrated by the arrow 122, the carrier element 102 would initially run in the negative X direction. The movement would be carried out until the radial projection 106 abuts the pin holder 88. Then the carrier element 102 can not move further. As the rotation of the shaft 92 continues, the coil spring 96 travels in the positive X direction until it abuts the wheel 72. The wheel 72 then stops as a stop the axial movement of the coil spring 96th
  • the Movement sequence are as follows.
  • the shaft 92 would rotate clockwise when viewed in the positive X direction, as indicated by the arrow 122. Due to the jamming of the pin member 76, the support member 102 could not move in the axial direction in the negative X direction. It would thus immediately start to run the coil spring 96 on the shaft 92 until it abuts with its end 100 to the wheel 72. However, the rotational movement 122 would then continue and the shaft 92 further rotated. Since the coil spring 96 abuts with its end 100 already in the wheel 72, it is compressed by the continued rotational movement in the positive X direction.
  • the coil spring 96 When the rotation now ends, the coil spring 96 is in an upset state. There is now a power stored in it. If the pin member 76 now suddenly released, the coil spring 96 relaxes and pushes the pin member 76 in the negative X direction until the radial projection 106 abuts the pin holder 88. The relative position of the internally threaded portion 104 to the coil spring 96 is now the same as in the non-blocking motion operation.
  • the shaft 92 can subsequently be rotated in principle any further.
  • the coil spring 96 then runs out of the internally threaded portion 104 and jumps over upon further rotation of the shaft 92.
  • the coil spring 96 even with freely movable pin members 74, 76, in its axial end positions always slightly against the end stops, i. the ring 110 or the wheel 72, are compressed.
  • the helical spring 96 automatically finds the internal thread section 104 when the direction of rotation of the drive device 60 is reversed. The function of the coupling device 120 is thus ensured. It is advantageous that the drive means 60 can be controlled for example over a fixed time window, in particular with a safety margin, and that even after loss of position always the end positions, such as the dome position 116 or the Entkuppelposition 118 can be achieved.
  • the Fig. 5a shows the coupling assembly 40 in an isometric plan view omitting the drive means 60, so that the view of the underlying components is free. Also in the Fig. 5a the dome position 116 is shown. In the Fig. 5b the uncoupling position 118 is shown. In a uncoupling position 118, accordingly, the pin members with their protruding portions 84, 86 are retracted into the housing 58 and the support member 102 is displaced in the negative X direction, as shown in FIG Fig. 5b is shown. The coil spring 96 is then as in the Fig. 5b shown between the female threaded portion 104 and the wheel 72. As in the Fig.
  • the ring 110 forms a stop for supporting the coil spring 96 on a support member 112.
  • the coil spring 96 can be supported on the wheel 72.
  • Another support element 114 may be provided, for example, for supporting the carrier element 102 in the positive X direction and as a stop.
  • the construction of the clutch assembly 40 is very compact.
  • all important components are arranged overlapping each other.
  • these are the pin members 74, 76, the pin holders 87, 88, the support member 102, the shaft 92 and the coil spring 96.
  • the drive means is in the positive Y-direction over the shaft 92.
  • the Fig. 6 shows an embodiment of a lock cylinder 10.
  • the elements of the coupling arrangement are shown assembled to the drill protection 54.
  • the housing 58 is longitudinally divided and has a first housing part 132 and a second housing part 134. This can for example be connected or aligned with one another by means of the screws or positioning pins 66, 66 '.
  • the housing parts have a first portion 136, on which a ring 140 can be pushed.
  • a second section 138 is provided, on which with respect to the ring 140 from the opposite direction, a further ring 142 can be pushed.
  • the rings 140, 142 may serve to connect the housing parts 132, 134 together and / or to brace and serve as sliding bearings for the clutch assembly 40 in the lock cylinder housing 30.
  • the lock cylinder housing 30 has a threaded bore 144, with which it can be screwed to a door 12.
  • a cam is provided, this has internal recesses 146, 148.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungsanordnung (40) für einen Schließzylinder (10), mit einem Gehäuse (58), einem in dem Gehäuse (58) angeordneten Schaltelement (90), einer in dem Gehäuse (58) angeordneten Antriebseinrichtung (60) und mit einer Kuppeleinrichtung (120), die zwischen einer Kuppelposition (116) und einer Entkuppelposition (118) versetzbar ist, wobei das Schaltelement (90) mittels der Antriebseinrichtung (60) um eine Schaltachse (82) drehbar ist, wobei das Schaltelement (90) in bezüglich der Schaltachse (82) axialer Richtung festgelegt ist, wobei das Schaltelement (90) als Welle (92) ausgebildet ist, und wobei die Welle (92) drehfest mit einer auf der Welle (92) in bezüglich der Schaltachse (82) axialer Richtung versetzbaren Schraubenfeder (96) verbunden ist, wobei die Kupplungsanordnung zwei Anschläge zum Begrenzen eines Laufwegs der Schraubenfeder (96) auf der Welle (92) aufweist, wobei die Kuppeleinrichtung (120) ein Trägerelement (102) aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse (82) versetzbar gelagert ist, wobei das Trägerelement (102) mit der Schraubenfeder (96) zum Umsetzen einer Drehbewegung (122) des Schaltelements in eine bezüglich der Schaltachse (82) axiale Bewegung des Trägerelements ineinandergreift, und wobei die Kuppeleinrichtung (120) des Weiteren mindestens zwei Stiftelemente (74, 76) aufweist, wobei jedes Stiftelement (74, 76) gemeinsam mit dem Trägerelement (102) parallel zu der Schaltachse (82) bewegbar gekoppelt ist.

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 WO 2011/022855 A1 bekannt.
  • Derartige Kupplungsanordnungen werden insbesondere in elektromechanischen Schließzylindern dazu verwendet, zwischen einem Kuppelzustand und einem Entkuppelzustand hin und her zu 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 gekuppelten 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 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 sich bei entsprechender relativer Lage die Kupplungselemente 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.
  • Im Bereich der Kupplungsanordnungen mit Federspeicher zeigt die eingangs genannte Druckschrift WO 2011 022 855 A1 eine Schließeinrichtung mit einem in einem Stator gelagerten Rotor, wobei der Rotor durch einen elektronisch gesteuerten Antrieb mit einem Abtriebselement kuppelbar und/oder gegen den Stator sperrbar ist, und wobei der elektrisch gesteuerte Antrieb im Rotor angeordnet ist und sich bei einer Drehbewegung des Rotors mit diesem mit dreht, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb über ein Federelement mit einem Kupplungselement zum Kuppeln des Rotors mit dem Abtriebselement bzw. zum Versperren des Rotors gegen den Stator gekoppelt ist, derart, dass eine vom elektrischen Antrieb erzeugte Bewegung durch das Federelement auf das Kupplungselement übertragbar ist.
  • Des Weiteren zeigt die Druckschrift WO 2011/131163 A1 eine Schließzylinderanordnung bestehend aus einem Gehäuse mit einem Schließbart, wenigstens einem ersten Betätigungsknauf und einer elektromechanischen Kupplung. Die Kupplung weist Mutterstücke im Betätigungsknauf und im Schließbart auf und umfasst ein axial verlagerbares erstes Vaterstück, das im eingekuppelten Zustand dreh-formschlüssig in beiden Mutterstücken von Betätigungsknauf und Schließbart angeordnet ist und im entkuppelten Zustand nur in einem der beiden Mutterstücke von Betätigungsknauf und Schließbart angeordnet ist.
  • Des Weiteren zeigt die Druckschrift WO 98/15703 A1 eine elektromechanische Schließanordnung zum Betreiben eines Schließmittels, das in einer Tür installiert ist und ein manuell zu betätigendes Manipulationsmittel aufweist. Die Schließanordnung weist eine Funktionseinheit zum Montieren an der Tür separat von dem Verschlussmittel auf. Die Funktionseinheit weist ein elektrisches Antriebsmittel auf, das mit einem Kupplungsmittel verknüpft ist. Das Kupplungsmittel ist durch das elektrische Antriebsmittel zwischen einer ersten Extremposition, in der das manuell betätigbare Manipulationsmittel entkoppelt von dem Verschlussmittel ist und einer zweiten Extremposition, in der das manuell betätigbare Manipulationsmittel mit dem Schließmittel gekoppelt ist.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kupplungsanordnung mit mechanischem Federspeicher bereitzustellen, die einfach montierbar und manipulationssicher ist und sich darüber hinaus für einen Einsatz in verschiedenen Einsatzgebieten, insbesondere in modular aufgebauten Kupplungswellen, eignet.
  • Daher wird vorgeschlagen, die eingangs genannte Kupplungsanordnung dahingehend weiterzubilden, dass das Schaltelement mittels der Antriebseinrichtung um eine Schaltachse drehbar ist, wobei das Schaltelement in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung festgelegt ist, wobei das Schaltelement als Welle ausgebildet ist, und wobei die Welle drehfest mit einer auf der Welle in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung versetzbaren Schraubenfeder verbunden ist, wobei die Kuppeleinrichtung ein Trägerelement aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse versetzbar gelagert ist, wobei das Trägerelement mit der Schraubenfeder zum Umsetzen einer Drehbewegung des Schaltelements in eine bezüglich der Schaltachse axiale Bewegung des Trägerelements ineinandergreift, und wobei die Kuppeleinrichtung des Weiteren mindestens zwei Stiftelemente aufweist, wobei jedes Stiftelement gemeinsam mit dem Trägerelement parallel zu der Schaltachse bewegbar gekoppelt ist, und insbesondere wobei die Kupplungsanordnung zwei Anschläge zum Begrenzen eines Laufwegs der Schraubenfeder auf der Welle aufweist.
  • Des Weiteren wird ein Schließzylinder mit einer derartigen 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.
  • Auf diese Weise wird über die mit der Antriebseinrichtung gekuppelte Welle und die auf der Welle in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung versetzbare Schraubenfeder ein Federspeicher sowohl für eine Bewegung der Kupplungsanordnung von der Entkuppelposition in die Kuppelposition als auch für eine Bewegung von der Kuppelposition in die Entkuppelposition bereitgestellt. Über das in die Schraubenfeder eingreifende Trägerelement wird quasi ein Gewinde zum Umsetzen der Drehbewegung in eine Bewegung in axialer Richtung bereitgestellt. Somit kann mittels kompakten Aufbaus nicht nur eine Umsetzung der Bewegungsrichtung sondern auch eine Federspeicherung der von der Antriebseinrichtung aufgebrachten Antriebsenergie bereitgestellt werden. Des Weiteren ist es mittels des Trägerelements möglich, für eine Mehrzahl von Stiftelementen die Federspeicherung gemeinsam bereitzustellen. Auf diese Weise wird es vermieden, dass für jedes der Stiftelemente ein separater Federspeicher bzw. Energiespeicher für beide Bewegungsrichtungen bereitgestellt werden muss.
  • Auf diese Weise wird es in kompakter Bauweise und einfach montierbar möglich, in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung mittels der zwei Stiftelemente eine drehfeste und formschlüssige Verbindung zu einem weiteren Element in der Kuppelposition herzustellen. Die Kupplungsanordnung kann dann gemeinsam mit diesem weiteren Element gedreht werden. In der Entkuppelposition verbleibt die Kupplungsanordnung frei relativ zu diesem weiteren Element drehbar, bspw. einem Schließelement zum Aktivieren eines Schlosses.
  • 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 Schließzylindern vorteilhaft, da eine selektive Kopplung mit sich in axialer Richtung anschließenden Elementen bzw. Modulen ermöglicht wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Stirnfläche eine Kupplungsfläche der Kupplungsanordnung ist, wobei jedes Stiftelement der Kuppeleinrichtung in der Kuppelposition bezüglich der Längsachse exzentrisch zumindest teilweise 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 mit einem in axialer Richtung anschließenden 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. deren 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.
  • Auf diese Weise wird es ermöglicht, das Gehäuse direkt zur Abstützung der Kuppeleinrichtung zu nutzen. Dies ermöglicht weiter eine kompakte Bauform der gesamten Kupplungsanordnung.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement das Schaltelement und die Schraubenfeder bezüglich der Schaltachse radial außen zumindest teilweise umgibt, wobei das Trägerelement eine Innenumfangsfläche aufweist, wobei die Innenumfangsfläche einen Innengewindeabschnitt aufweist, der mit der Schraubenfeder ineinandergreift.
  • Insbesondere ist es möglich, dass der Innengewindeabschnitt lediglich als ein Vorsprung ausgebildet ist, der mit einem Gewinde der Schraubenfeder ineinandergreift. Auf diese Weise können das Trägerelement und die Schraubenfeder in axialer Richtung vollständig überlappend auf gleicher Höhe angeordnet werden. Die Kompaktheit der Bauform in axialer Richtung kann so erhöht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement das Schaltelement teilweise umgibt und in einem von dem Trägerelement ausgesparten Umfangsbereich ein Abschnitt der Antriebseinrichtung angeordnet ist.
  • Auf diese Weise kann auch in radialer Richtung eine kompaktere Bauform erreicht werden, da der ausgesparte Abschnitt zur Anordnung eines Abschnitts der Antriebseinrichtung verwendet werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement das Schaltelement vollständig umgibt.
  • Auf diese Weise kann ein besonders sicheres Ineinandergreifen von dem Innengewindeabschnitt und dem Gewinde der Schraubenfeder erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement eine Außenumfangsfläche aufweist, wobei jedes Stiftelement eine Ausnehmung aufweist, die mit einem an der Außenumfangsfläche bezüglich der Schaltachse radial nach außen hervorragenden Vorsprung ineinandergreift.
  • Auf diese Weise wird es möglich, radial außen das Trägerelement mit jedem der Stiftelemente zu koppeln. Die Kopplung erfolgt dabei in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung formschlüssig. Somit ist ein sicheres Versetzen der Stiftelemente in der axialen Richtung möglich. Des Weiteren wird es so ermöglicht, dass alle Stiftelemente mittels eines einzigen Trägerelements bewegt werden können. Der Federspeicher wirkt somit für alle Stiftelemente gemeinsam. Separate Federspeicher für jedes Stiftelement werden so vermieden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kupplungsanordnung ein Getriebe zum Ersetzen einer Eingangsdrehzahl der Antriebseinrichtung auf eine Ausgangsdrehzahl der Welle aufweist.
  • Im Übrigen kann die Antriebseinrichtung insbesondere als Gleichstrommotor ausgebildet sein. Mittels des Getriebes wird es dann möglich, eine Drehzahl der Antriebseinrichtung geeignet umzusetzen, so dass sich eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit des Gewindes der Schraubenfeder relativ zu dem Innengewindeabschnitt ergibt. Über die entsprechenden Gewindesteigungen kann darüber hinaus der pro Umdrehung erzielte axiale Versatz eingestellt werden. Auf diese Weise kann durch geeignete Auslegung ein schnelles Umsetzen der Drehbewegung der Antriebseinrichtung in einen gewünschten axialen Versatz bereitgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung drehfest mit einem Ritzel des Getriebes gekoppelt ist, wobei das Ritzel mit einem drehfest mit der Welle verbundenen Rad kämmt.
  • Das Getriebe kann somit denkbar einfach mittels beispielsweise einer Stirnradverzahnung bereitgestellt sein. Dies macht den gesamten Aufbau kostengünstig und einfach montierbar.
  • Des Weiteren kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung und die Welle zumindest teilweise in bezüglich der Schaltachse radialer Richtung nebeneinander angeordnet sind.
  • Mit anderen Worten überlappen die Welle und die Antriebseinrichtung einander in axialer Richtung. Somit ergibt sich eine in axialer Richtung sehr kompakte Bauform, bei der über die Kopplung mittels einer Ritzel-Rad-Verbindung die beiden Elemente Antriebseinrichtung und Welle quasi übereinander angeordnet werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass die Welle, das Trägerelement, die mindestens zwei Stiftelemente und die Antriebseinrichtung derart in dem Gehäuse angeordnet sind, dass sie in bezüglich der Schaltachse axialer Richtung einander zumindest teilweise überlappen.
  • Wie im Folgenden im Zusammenhang mit den Figuren noch deutlich erläutert wird, kann die vorgeschlagene Kupplungsanordnung in axialer wie auch in radialer Richtung sehr kompakt gehalten werden. Wie voranstehend erläutert wurde, können durch die Kupplung über das Getriebe die Welle und die Antriebseinrichtung in axialer Richtung einander überlappen. Die Schraubenfeder, die als Lauffeder ausgebildet ist, ist ohnehin auf der Welle geführt. Auch das Trägerelement umgibt die Welle und ist über radial außen angeordneten Vorsprünge in Innenausnehmungen der Stiftelemente gekoppelt, alle Bewegungsumsetzungen und Federspeicherungen erfolgen somit in demselben axialen Abschnitt der Kupplungsanordnung, in dem sämtliche Elemente einander überlappen.
  • In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement aus Kunststoff ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise kann nicht nur eine Gewichtseinsparung erzielt werden, sondern darüber hinaus das Trägerelement mit geeigneter Härte und geringem Reibungskoeffizienten für etwaige Gleitbewegungen an dem Gehäuse ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kuppeleinrichtung zwei Stiftelemente aufweist.
  • Diese zwei Stiftelemente können vollkommen ausreichend sein, eine drehfeste formschlüssige Kupplung mit einem weiteren Element in der Kuppelposition herbeizuführen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse als zylindrische Hohlwelle ausgebildet ist, wobei das Gehäuse sich entlang einer Längsachse erstreckt, und wobei die zwei Stiftelemente bezüglich der Längsachse diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.
  • Auf diese Weise kann mittels zweier Stiftelemente besonders sicher eine drehfeste formschlüssige Verbindung mit einem benachbarten Element bereitgestellt werden, wobei der Krafteintrag symmetrisch bezüglich der Längsachse erfolgt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schaltachse und die Längsachse nicht identisch sind.
  • Abhängig von den geometrischen Rahmenbedingungen kann mittels dieser Ausgestaltung die notwendige radiale Baugröße minimiert 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 bzw. Modul.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Schließzylinders kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 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 isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer Kupplungsanordnung;
    Fig. 4
    eine isometrische Ansicht der Anordnung zum Umsetzen der Bewegungen und Kraftspeicherung;
    Fig. 5a
    eine isometrische Ansicht der Kupplungsanordnung in Fig. 3 mit Blick auf die Komponenten unterhalb der Antriebseinrichtung in einer Kuppelposition;
    Fig. 5b
    eine isometrische Ansicht der Kupplungsanordnung in Fig. 3 mit Blick auf die Komponenten unterhalb der Antriebseinrichtung 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 anderes 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 5 erläutert.
  • Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Kupplungsanordnung 40. In der Ansicht in der Fig. 3 ist die Kupplungsanordnung 40 in einer Kuppelposition 116 dargestellt.
  • Die Kupplungsanordnung 40 weist einen elektrischen Anschluss 50 auf, mit dem sie beispielsweise mit der Empfangseinrichtung 24 und/oder einer Eingabeeinrichtung 26 verbunden werden kann. Des Weiteren weist die Kupplungsanordnung 40 eine erste Elektrik 52 und eine zweite Elektrik 56 auf. Die erste Elektrik 52 und die zweite Elektrik 56 dienen dazu, eine Antriebseinrichtung 60 der Kupplungsanordnung 40 zu regeln und/oder eingehende Berechtigungssignale zu überprüfen und ggf., bei festgestellter Berechtigung, die Antriebseinrichtung 60 zu aktuieren. Zwischen der ersten Elektrik 52 und der zweiten Elektrik 56 ist ein Bohrschutz 54 angeordnet. Der Bohrschutz kann konusförmig ausgestaltet sein, wobei eine Spitze des Konus in negative X-Richtung weist bzw. weg von der Antriebseinrichtung 60. Alle diese Elemente sind in einem Gehäuse 58 festgelegt, von dem eine untere Hälfte in der Fig. 3 gezeigt ist.
  • Die Antriebseinrichtung 60 ist drehfest und in X-Richtung fest mit dem Gehäuse 58 verbunden. Hierzu ist eine Klammer 62 bereitgestellt. Diese kann beispielsweise durch Schrauben, von denen eine Schraube 64 dargestellt ist, mit dem Gehäuse 58 verbunden werden. Beispielsweise mittels weiterer Schrauben oder Positionierstifte 66, 66' können mehrere Gehäuseteile miteinander verbunden bzw. zueinander ausgerichtet werden, wie im Folgenden noch erläutert wird.
  • Die Kupplungsanordnung 40 weist ein Getriebe 68 auf. Das Getriebe 68 setzt eine Eingangsdrehzahl der Antriebseinrichtung 60 auf eine Ausgangsdrehzahl eines Schaltelements (in der Fig. 3 nicht sichtbar) um. Hierzu ist beispielsweise ein Ritzel 70 drehfest mit einer Abtriebswelle der Antriebseinrichtung 60 gekoppelt. Das Ritzel 70 kämmt mit einem Rad 72, das wiederum drehfest mit dem Schaltelement verbunden ist. Das Schaltelement ist so drehbar um eine Schaltachse 82.
  • Das Gehäuse 58 weist im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf und erstreckt sich entlang einer Längsachse 80. Die Längsachse 80 verläuft parallel zu der Schaltachse 82. Die X-Richtung ist somit die "axiale Richtung". Eine entsprechend radiale Richtung liegt somit in der Y-Z-Ebene. Zum Kuppeln mit einem Bauteil sind zwei Stiftelemente 74, 76 bereitgestellt. In der in der Fig. 3 dargestellten Kuppelposition 116 ragen Abschnitte 84 bzw. 86 der Stiftelemente 74, 76 aus einer Stirnfläche 78 des Gehäuses 58 hervor. Insbesondere sind die Stiftelemente 74, 76 diametral zu der Längsachse 80 angeordnet. Auf diese Weise kann über die hervorragenden Abschnitte 84, 86 eine drehfeste und formschlüssige Kupplung mit einem Bauteil hergestellt werden, so dass die Kupplungsanordnung 40 und das Bauteil gemeinsam gedreht werden können.
  • Jedes der Stiftelemente 74, 76 ist in einer entsprechenden Stifthalterung 87, 88 parallel zu der Schaltachse 82 bzw. der Längsachse 80 versetzbar. Die Anordnung zur Versetzung der Stiftelemente 74, 76 wird im Folgenden mit Blick auf die Figuren 4 und 5 beschrieben.
  • Die Fig. 4 zeigt die Funktionsweise der Kupplungsanordnung 40 anhand einer freigestellten Darstellung eines Schaltelements 90 und einer Kuppeleinrichtung 120. Das Rad 72 ist drehfest mit dem Schaltelement 90 gekuppelt. Das Schaltelement 90 ist als Welle 92 ausgebildet. Die Welle 92 weist eine Längsnut 94 auf. Des Weiteren ist eine Schraubenfeder 96 bereitgestellt, die drehfest mit der Welle 92 verbunden ist. Hierzu weist die Schraubenfeder ein erstes Ende 98 und ein zweites Ende 100 auf. Das erste Ende 98 und das zweite Ende 100 sind in die Längsnut 94 eingehakt. Auf diese Weise ist die Schraubenfeder drehfest mit der Welle 92 verbunden.
  • Die Kuppeleinrichtung 120 weist das Stiftelement 76 auf. Des Weiteren weist die Kuppeleinrichtung 120 selbstverständlich auch das in der Fig. 4 nicht dargestellte weitere Stiftelement 74 auf. Des Weiteren weist die Kuppeleinrichtung 120 ein Trägerelement 102 auf. Das Trägerelement 102 umgibt die Schraubenfeder 96 und die Welle 92 radial außen zumindest teilweise. In ihrem Grundkörper ähnelt der Trägerelement 102 einer aufgebrochenen Hülse. Folglich weist der Trägerelement 102 eine Außenumfangsfläche 126 und eine Innenumfangsfläche 124 auf. An der Innenumfangsfläche 124 ist ein Innengewindeabschnitt 104 vorgesehen. Der Innengewindeabschnitt 104 kann als einzelne Nase bzw. Vorsprung ausgebildet sein, er kann sich jedoch auch über einen größeren Winkelbereich als Innengewindeabschnitt an der Innenumfangsfläche 124 erstrecken. Der Innengewindeabschnitt 104 greift mit der Schraubenfeder 96 ineinander bzw. kämmt mit dieser.
  • An der Außenumfangsfläche ist für jedes Stiftelement ein radial nach außen weisender Vorsprung 106 bzw. 106' vorgesehen. Dieser greift mit einer in dem Stiftelement 76 vorgesehenen Ausnehmung 128 ineinander. Das Trägerelement 102 ist in axialer Richtung X relativ zu dem Schaltelement 90 versetzbar. Aufgrund der Kopplung des Vorsprungs 106 in die Ausnehmung 128 wird bei dieser Bewegung das Stiftelement 76 in axialer Richtung mitgenommen. Das Stiftelement 76 und auch das Stiftelement 74 sind somit zusammen mit dem Trägerelement 102 in axialer Richtung versetzbar.
  • Ein in positiver Y-Richtung weisender Umfangsbereich 108 des Trägerelements 102 ist ausgespart. Grundsätzlich kann das Trägerelement die Welle 92 und die Schraubenfeder 96 vollständig umgeben. Es kann aber auch der Bereich 108 ausgespart sein. In diesem kann dann ein Abschnitt der Antriebseinrichtung 60 angeordnet sein und auf diese Weise Bauraum in Y-Richtung eingespart werden.
  • Des Weiteren ist auf der Welle 92 ein Ring 110 angeordnet, der sich senkrecht zu einer Längsachse der Welle 92 erstreckt. Wie im Zusammenhang mit der Fig. 5a noch erläutert wird, dient dieser als Anschlagselement.
  • Aus der Fig. 4 wird bereits die Bewegungsumsetzung einer Drehbewegung 122 des Rads 72 bzw. des Schaltelements 90 in eine Bewegung in axialer Richtung X des Stiftelements 76 deutlich. Dreht sich das Rad 72 mittels der Antriebseinrichtung 60 wird die Welle 92 gedreht. Aufgrund der drehfesten Kopplung dreht sich auch die Schraubenfeder 96. Wird zunächst angenommen, dass das Stiftelement 76 nicht blockiert ist und sich frei bewegen kann, bewegt sich das Trägerelement 102 abhängig von der Drehrichtung der Welle 92 in dem Gewinde der Schraubenfeder 96. Auf diese Weise wird das Trägerelement 102 in Richtung der Schaltachse 82 bzw. in axialer Richtung X versetzt. Würde beispielsweise in der Darstellung der Fig. 4 bei Blick in positiver X-Richtung die Welle 92 im Uhrzeigersinn wie durch den Pfeil 122 verdeutlicht gedreht, würde zunächst das Trägerelement 102 in negativer X-Richtung laufen. Die Bewegung würde solange ausgeführt, bis der radiale Vorsprung 106 an der Stifthalterung 88 anschlägt. Dann kann sich das Trägerelement 102 nicht weiter bewegen. Wird die Rotation der Welle 92 fortgesetzt, läuft die Schraubenfeder 96 in positiver X-Richtung, bis sie an dem Rad 72 zur Anlage kommt. Das Rad 72 stoppt dann als Anschlag die axiale Bewegung der Schraubenfeder 96.
  • Wird nun angenommen, dass in der in der Fig. 4 dargestellten Kuppelposition das Stiftelement 76 in einem benachbarten Bauteil verklemmt wäre, würde der Bewegungsablauf wie folgt lauten. Die Welle 92 würde bei Blick in positiver X-Richtung im Uhrzeigersinn gedreht, wie dies durch den Pfeil 122 verdeutlicht ist. Aufgrund der Verklemmung des Stiftelements 76 könnte sich das Trägerelement 102 nicht in axialer Richtung in negative X-Richtung bewegen. Es würde somit sofort die Schraubenfeder 96 auf der Welle 92 zu laufen beginnen, bis sie mit ihrem Ende 100 an dem Rad 72 anschlägt. Dann würde die Drehbewegung 122 jedoch noch fortgesetzt und die Welle 92 weitergedreht. Da die Schraubenfeder 96 mit ihrem Ende 100 schon in dem Rad 72 anschlägt, wird sie durch die fortgesetzte Drehbewegung in positive X-Richtung komprimiert. Wenn die Drehbewegung nun endet, liegt die Schraubenfeder 96 in einem gestauchten Zustand vor. In ihr ist nunmehr eine Kraft gespeichert. Wird das Stiftelement 76 nun plötzlich frei, entspannt sich die Schraubenfeder 96 und schiebt das Stiftelement 76 in negativer X-Richtung bis der radiale Vorsprung 106 an der Stifthalterung 88 anschlägt. Die relative Position des Innengewindeabschnitts 104 zu der Schraubenfeder 96 ist nun dieselbe wie bei dem Bewegungsvorgang ohne Blockierung.
  • Die Welle 92 kann darauffolgend grundsätzlich beliebig weiter gedreht werden. Die Schraubenfeder 96 läuft dann aus dem Innengewindeabschnitt 104 und springt bei weiterer Drehung der Welle 92 über. Die Schraubenfeder 96 kann, auch bei frei bewegbaren Stiftelementen 74, 76, in ihren axialen Endpositionen immer leicht gegen die Endanschläge, d.h. den Ring 110 oder das Rad 72, komprimiert werden. Die Schraubenfeder 96 findet bei Drehrichtungsumkehr der Antriebseinrichtung 60 den Innengewindeabschnitt 104 selbsttätig wieder. Die Funktion der Kuppeleinrichtung 120 ist somit sichergestellt. Vorteilhaft ist dabei, dass die Antriebseinrichtung 60 beispielsweise über ein festes Zeitfenster angesteuert werden kann, insbesondere mit einer Sicherheitsreserve, und dass auch nach Positionsverlust immer wieder die Endpositionen, etwa die Kuppelposition 116 oder die Entkuppelposition 118, erreicht werden.
  • Bei einem Versetzen von einer Entkuppelposition in die Koppelposition der Fig. 4 gilt das voranstehend Gesagte mit entsprechend umgekehrter Drehrichtung, wobei das Trägerelement 102 entgegengesetzte axiale Bewegungen ausführt und an dem entgegengesetzten Wellendende in der Ausgangsstellung liegt. Die Schraubenfeder 96 liegt entsprechend nicht in der in Fig. 4 dargestellten Position, sondern zwischen dem Innengewindeabschnitt 104 und dem Rad 72.
  • Die Fig. 5a zeigt die Kupplungsanordnung 40 in einer isometrischen Draufsicht unter Auslassung der Antriebseinrichtung 60, so dass der Blick auf die darunterliegenden Komponenten frei wird. Auch in der Fig. 5a ist die Kuppelposition 116 dargestellt. In der Fig. 5b ist die Entkuppelposition 118 dargestellt. In einer Entkuppelposition 118 sind entsprechend die Stiftelemente mit ihren hervorragenden Abschnitten 84, 86 in das Gehäuse 58 zurückgezogen und das Trägerelement 102 ist in negativer X-Richtung verschoben, wie dies in Fig. 5b dargestellt ist. Die Schraubenfeder 96 liegt dann wie in der Fig. 5b gezeigt zwischen dem Innengewindeabschnitt 104 und dem Rad 72. Wie in der Fig. 5a zu erkennen ist, bildet der Ring 110 einen Anschlag zum Abstützen der Schraubenfeder 96 an einem Stützelement 112 aus. Auf der entsprechend entgegengesetzten Seite kann die Schraubenfeder 96 an dem Rad 72 abgestützt werden. Ein weiteres Stützelement 114 kann beispielsweise zum Abstützen des Trägerelements 102 in positiver X-Richtung und als Anschlag vorgesehen sein.
  • Wie zu erkennen ist, ist die Bauweise der Kupplungsanordnung 40 sehr kompakt. In dem in der Fig. 5a dargestellten axialen Abschnitt entlang der X-Achse bzw. der Längsachse 80 des Gehäuses 58 sind sämtliche wichtigen Komponenten aneinander überlappend angeordnet. Dies sind die Stiftelemente 74, 76, die Stifthalterungen 87, 88, das Trägerelement 102, die Welle 92 und die Schraubenfeder 96. Auch die Antriebseinrichtung befindet sich in positiver Y-Richtung über der Welle 92. Somit kann auf sehr kurzem axialen Bauraum die gewünschte Umsetzung der Bewegungsrichtung erfolgen als auch in beide Richtungen parallel zu der X-Richtung bzw. der Schaltachse 82 eine Kraftspeicherung bereitgestellt werden, falls die Stiftelemente 74, 76 versperrt sind.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Schließzylinders 10. Die Elemente der Kupplungsanordnung sind bis auf den Bohrschutz 54 zusammengebaut dargestellt. Wie zu erkennen ist, ist das Gehäuse 58 längsgeteilt und weist einen ersten Gehäuseteil 132 und einen zweiten Gehäuseteil 134 auf. Dies können beispielsweise mittels der Schrauben oder Positionierstifte 66, 66' miteinander verbunden bzw. zueinander ausgerichtet werden. Darüber hinaus weisen die Gehäuseteile jedoch einen ersten Abschnitt 136 auf, auf den ein Ring 140 geschoben werden kann. Des Weiteren ist ein zweiter Abschnitt 138 vorgesehen, auf den bezüglich des Rings 140 aus entgegengesetzter Richtung ein weiterer Ring 142 aufgeschoben werden kann. Die Ringe 140, 142 können dazu dienen, die Gehäuseteile 132, 134 miteinander zu verbinden oder/und zu verspannen und als Gleitlagerungen für die Kupplungsanordnung 40 in dem Schließzylindergehäuse 30 dienen.
  • Das Schließzylindergehäuse 30 weist eine Gewindebohrung 144 auf, mit der es mit einer Tür 12 verschraubt werden kann. Als Schließelement 16 ist ein Schließbart vorgesehen, dieser weist Innenaussparungen 146, 148 auf. In der Fig. 6 sind dies sechs Aussparungen, von denen jeweils zwei einander bezüglich der Längsachse 80 diametral entgegensetzt gegenüberliegen und somit mit den Stiftelementen 74 und 76 korrespondieren. Auf diese Weise gibt es insgesamt drei Drehstellungen, in denen die Kupplungsanordnung 40 mit dem Schließelement 16 gekuppelt werden kann. Dies verringert das notwendige Winkelmaß, um das die Kupplungsanordnung 40 bis zu einem Einschnappen der Stiftelemente 74, 76 in das Schließelement 16 verdreht werden muss. Im vorliegenden Beispiel sind dies 60°. Auf diese Weise kann dann in der Kuppelposition 116 durch Drehen des Gehäuses 58, beispielsweise mittels des Außenknaufs 22 des Schließelements 16 gedreht und ein Schloss 14 aktuiert werden.

Claims (21)

  1. Kupplungsanordnung (40) für einen Schließzylinder (10), mit einem Gehäuse (58), einem in dem Gehäuse (58) angeordneten Schaltelement (90), einer in dem Gehäuse (58) angeordneten Antriebseinrichtung (60) und mit einer Kuppeleinrichtung (120), die zwischen einer Kuppelposition (116) und einer Entkuppelposition (118) versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schaltelement (90) mittels der Antriebseinrichtung (60) um eine Schaltachse (82) drehbar ist, wobei das Schaltelement (90) in bezüglich der Schaltachse (82) axialer Richtung festgelegt ist, wobei das Schaltelement (90) als Welle (92) ausgebildet ist, und wobei die Welle (92) drehfest mit einer auf der Welle (92) in bezüglich der Schaltachse (82) axialer Richtung versetzbaren Schraubenfeder (96) verbunden ist,
    wobei die Kuppeleinrichtung (120) ein Trägerelement (102) aufweist, das drehfest und parallel zu der Schaltachse (82) versetzbar gelagert ist, wobei das Trägerelement (102) mit der Schraubenfeder (96) zum Umsetzen einer Drehbewegung (122) des Schaltelements in eine bezüglich der Schaltachse (82) axiale Bewegung des Trägerelements ineinandergreift, und wobei die Kuppeleinrichtung (120) des Weiteren mindestens zwei Stiftelemente (74, 76) aufweist, wobei jedes Stiftelement (74, 76) gemeinsam mit dem Trägerelement (102) parallel zu der Schaltachse (82) bewegbar gekoppelt ist.
  2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (58) als zylindrische Hohlwelle ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (58) sich entlang einer Längsachse (80) erstreckt, wobei die Schaltachse (82) die Längsachse (80) oder eine zu der Längsachse (80) parallele Gerade ist, und wobei das Gehäuse (58) eine sich senkrecht zu der Längsachse (80) erstreckende Stirnfläche (78) aufweist.
  3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (78) eine Kupplungsfläche (36) der Kupplungsanordnung (40) ist, wobei jedes Stiftelement (74, 76) der Kuppeleinrichtung (120) in der Kuppelposition (116) bezüglich der Längsachse (80) exzentrisch zumindest teilweise aus der Stirnfläche (78) herausragt und in der Entkuppelposition (118) in das Gehäuse (58) zurückgezogen ist.
  4. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppeleinrichtung (120) drehfest und parallel zu der Schaltachse (82) versetzbar an dem Gehäuse (58) gelagert ist.
  5. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (102) das Schaltelement (90) und die Schraubenfeder (96) bezüglich der Schaltachse (82) radial außen zumindest teilweise umgibt, wobei das Trägerelement (102) eine Innenumfangsfläche (124) aufweist, wobei die Innenumfangsfläche (124) einen Innengewindeabschnitt (104) aufweist, der mit der Schraubenfeder (96) ineinandergreift.
  6. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (102) das Schaltelement (90) teilweise umgibt und in einem von dem Trägerelement (102) ausgesparten Umfangsbereich (108) ein Abschnitt der Antriebseinrichtung (60) angeordnet ist.
  7. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (102) das Schaltelement (90) vollständig umgibt.
  8. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerelement (102) eine Außenumfangsfläche (126) aufweist, wobei jedes Stiftelement (74, 76) eine Ausnehmung (128) aufweist, die mit einem an der Außenumfangsfläche (126) bezüglich der Schaltachse (82) radial nach außen hervorragenden Vorsprung (106) ineinandergreift.
  9. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (40) ein Getriebe (68) zum Übersetzen einer Eingangsdrehzahl der Antriebseinrichtung (60) auf Ausgangsdrehzahl der Welle (92) aufweist.
  10. Kupplungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (60) drehfest mit einem Ritzel (70) des Getriebes (68) gekoppelt ist, wobei das Ritzel (70) mit einem drehfest mit der Welle (92) verbundenen Rad (72) kämmt.
  11. Kupplungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (60) und die Welle (92) zumindest teilweise in bezüglich der Schaltachse (82) radialer Richtung nebeneinander angeordnet sind.
  12. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (92), das Trägerelement (102), die mindestens zwei Stiftelemente (74, 76) und die Antriebseinrichtung (60) derart in dem Gehäuse (58) angeordnet sind, dass sie in bezüglich der Schaltachse (82) axialer Richtung einander zumindest teilweise überlappen.
  13. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (102) aus Kunststoff ausgebildet ist.
  14. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppeleinrichtung (120) zwei Stiftelemente (74, 76) aufweist.
  15. Kupplungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (58) als zylindrische Hohlwelle ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (58) sich entlang einer Längsachse (80) erstreckt, und wobei die zwei Stiftelemente (74, 76) bezüglich der Längsachse (80) diametral entgegensetzt zueinander angeordnet sind.
  16. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltachse (82) und die Längsachse (80) nicht identisch sind.
  17. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (58) in Längsrichtung zweitgeteilt ist.
  18. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (40) zwei Anschläge zum Begrenzen eines Laufwegs der Schraubenfeder (96) auf der Welle (92) aufweist.
  19. Schließzylinder (10) mit einer Kupplungsanordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, mit einem konzentrisch zu dem Gehäuse (58) angeordneten Bauteil (16, 42, 44, 46, 48), wobei das Gehäuse (58) und das Bauteil (16, 42, 44, 46, 48) in der Kuppelposition (116) in Drehrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind, und in der Entkuppelposition (118) das Gehäuse (58) und das Bauteil (16, 42, 44, 46, 48) in Drehrichtung (122) voneinander entkuppelt sind.
  20. Schließzylinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (16, 42, 44, 46, 48) ein Schließbart (16) oder ein Wellensegment (42, 44, 46, 48) einer segmentierten Knaufwelle (32, 34) ist.
  21. Schließzylinder nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (58) ein Wellensegment (40, 42, 44, 46, 48) einer segmentierten Knaufwelle (32, 34) des Schließzylinders (10), eine Handhabe (22, 28) des Schließzylinders (10) oder eine Knaufwelle (32) des Schließzylinders (10) ist.
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