EP3741933B1

EP3741933B1 - Schliesseinrichtung

Info

Publication number: EP3741933B1
Application number: EP20171560.4A
Authority: EP
Inventors: Anatoli Stobbe; Klaus Göppert-Boenke; Dieter Neuhold
Original assignee: Astra Gesellschaft fuer Asset Management mbH and Co KG
Current assignee: Astra Gesellschaft fuer Asset Management mbH and Co KG
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2040-04-27
Also published as: DE102019113514A1; EP3741933A1; DE102019113514B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung mit einem Arretierungsteil und einem Schloss. Das Arretierungsteil weist einen Arretierstift mit einer Vertiefung auf. Das Schloss hat eine Öffnung zur Aufnahme des Arretierstiftes und einen zwischen einer Verriegelstellung und einer Entriegelstellung bewegbaren Riegelbolzen zum wahlweisen Eingriff in die Vertiefung des Arretierstiftes, sodass in einer Verriegelstellung ein Anschlag von Riegelbolzen und Arretierstift gebildet ist. Solche Schliessßeinrichtungen sind zum Beispiel aus der FR 2 868 459 A1 , der DE 197 28 273 C1 oder der DE 10 2006 007691 B3 bekannt.
Derartige Schließeinrichtungen, in denen Riegel und Stift zur Erzeugung einer bedarfsweisen Sperre zusammenwirken, zählen zu den bekannten und bewährten mechanischen Vorrichtungen der Schlosstechnik.
In der Praxis besteht im Zuge der allgemeinen Elektronisierung zunehmend der Bedarf, rein mechanische Schlosslösungen durch elektromechanische Schließeinrichtungen zu ersetzen. Die Konstruktion und Verknüpfung der elektromechanischen Komponenten gestaltet sich auch heute noch aufgrund der Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten elektrischer und mechanischer Elemente, der fein aufeinander abzustimmenden Kräfteverhältnisse und der erforderlichen Langlebigkeit der Bauteile als anspruchsvolle Aufgabe. Viele erhältliche Schließeinrichtungen weisen eine hohe Bauteilkomplexität auf, die nicht nur zu einer komplizierten Herstellung, sondern auch zu einer erhöhten Fehleranfälligkeit mit entsprechendem Wartungs- und Austauschbedarf führt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und zuverlässige Schließeinrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einer Schließeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es wird vorgeschlagen, dass das Schloss der Schließeinrichtung einen elektrischen Antrieb, eine mit dem elektrischen Antrieb verbundene Gewindespindel und ein Federelement aufweist, wobei das Federelement mit einem ersten Abschnitt mit der Gewindespindel in Eingriff steht und mit einem zweiten Abschnitt als Mitnehmer mit dem Riegelbolzen verbunden ist.
Es handelt sich um eine besonders einfache und kompakte Schließeinrichtung, die mit wenigen Bauteilen eine zuverlässige Verriegelungs- und Entriegelungsmöglichkeit der Schließeinrichtung bereitstellt.
Die Schließeinrichtung ist aufgrund der geringen Anzahl und der Beschaffenheit der zur Umsetzung erforderlichen Bauteile kostengünstig in der Herstellung und wartungsarm im Einsatz. Die grundsätzlich langlebigen Schließkomponenten können selbst im Falle eines Defekts unkompliziert und kostengünstig ausgetauscht werden.
Das Federelement bildet einen mechanischen Energiespeicher für Relativbewegungen des Riegelbolzens. Dies entlastet den elektrischen Antrieb der Schließeinrichtung und ermöglicht eine umweltschonende sowie effiziente Energieumwandlung und -bevorratung innerhalb der Schließeinrichtung. Das Federelement dient auch dazu, in einer Verriegelstellung den Riegelbolzen in Richtung der Vertiefung des Arretierstiftes vorzuspannen und somit den zuverlässigen Anschlag von Riegelbolzen und Arretierstift aneinander sicher zu gewährleisten. In einer Entriegelstellung hingegen spannt das Federelement den Riegelbolzen in die entgegengesetzte, von der radialen Vertiefung des Arretierstiftes weg weisende Richtung vor, sodass der Anschlag zwischen Riegelbolzen und Arretierstift zuverlässig aufgehoben und die Entriegelung gewährleistet ist. Durch das Federelement können somit definiertere Endlagen des Riegelbolzens in einer Verriegel- und einer Entriegelstellung umgesetzt und auch über längere Zeitspannen sicher gehalten werden.
Das Federelement ermöglicht zudem als elastisches Stellelement eine mechanische Verriegelungsmöglichkeit, wenn sich der Riegelbolzen in der Verriegelstellung befindet, jedoch noch nicht in die Vertiefung des Arretierstifts greift, beispielsweise aufgrund einer automatisch ausgelösten Rückstellung des Riegelbolzens. Durch das Federelement kann bei einem Einführen des Arretierstiftes in die Öffnung des Schlosses ein in Richtung seiner Verriegelstellung gestellter Riegelbolzen entgegen der Federkraft verlagert werden kann, bis der Arretierstift so weit in die Öffnung des Schlosses eingeführt ist, dass die Vertiefung des Arretierstiftes mit dem Riegelbolzen fluchtet und dieser aufgrund der Federkraft in Richtung der Vertiefung gestellt wird.
Das Arretierungsteil und das Schloss können jeweils an zwei miteinander schließend zu verbindenden Komponenten, wie beispielsweise einem Rahmen und einer Tür, einem Korpus und einem Deckel oder einer Basis und einem Bügel angeordnet sein. Durch Schließen der Schließeinrichtung sind die jeweiligen an das Arretierungsteil und das Schloss angebundenen Komponenten bedarfsweise miteinander verbindbar und nur durch autorisiertes Öffnen der Schließeinrichtung, beispielsweise mittels eines zum Aktivieren des elektrischen Antriebs geeigneten elektronischen Schlüssels, voneinander lösbar.
Der Arretierstift kann beispielsweise vollständig von einem Gehäuse des Arretierungsteils aufgenommen sein, wobei das Gehäuse des Arretierungsteils in einem geschlossenen Zustand der Schließeinrichtung das Schloss der Schließeinrichtung zumindest teilweise aufnimmt. Das Gehäuse des Arretierungsteils schützt den Arretierstift vor äußeren Umwelteinflüssen. Der Arretierstift kann jedoch auch in einer einfachen Ausführungsform von dem Arretierungsteil oder dem Gehäuse des Arretierungsteils abragen. Das Arretierungsteil ist beispielsweise ein flaches Bauteil, das mit Verbindungsmitteln wie etwa Schrauben an einer der beiden zu verbindenden Komponenten angeordnet ist. Um die Schließeinrichtung nicht umgehen zu können, sind die Verbindungsmittel zumindest im geschlossenen Zustand der Schließeinrichtung unzugänglich angeordnet oder als unlösbare Verbindungsmittel wie beispielsweise einer Schweißnaht ausgeführt. Ebenso ist das Schloss als ein mit der weiteren Komponente unlösbar oder im geschlossenen Zustand unzugänglich verbindbares Bauteil mit einem Schlossgehäuse ausgeführt. Das Arretierungsteil und das Schloss sind derart an den jeweiligen zu verbindenden Komponenten angeordnet, dass bei einem bestimmungsgemäßen Zusammenführen der beiden Komponenten der Arretierstift des Arretierungsteils in die für den Arretierstift vorgesehene Öffnung des Schlosses greift.
Aufgrund der geringen Bauteilanzahl können das Arretierungsteil und das Schloss im Vergleich zu bekannten Schließeinrichtungen in besonders kompakter, beispielsweise sehr flacher Bauweise angefertigt werden. Dies ermöglicht eine ansprechende Optik der Schließeinrichtung, wobei die Schließsicherheit der Schließeinrichtung durch die geringe Bauhöhe nicht beeinträchtigt wird.
Bei dem Arretierstift handelt es sich, wie bei Stiftformen üblich, um ein langgestrecktes Bauteil mit einer höheren Erstreckung entlang seiner Längsachse als in einer senkrecht auf der Längsachse stehenden Richtung. Die Richtung quer zu der Längsachse des Arretierstiftes wird auch als radial bezeichnet, sodass sich die radiale Vertiefung des Arretierstiftes nicht entlang der Längsachse, sondern quer dazu erstreckt. Im Bereich der radialen Vertiefung hat der Arretierstift somit einen verringerten Querschnitt gegenüber den angrenzenden Bereichen des Arretierstifts.
Der Arretierstift selbst kann beispielsweise zylindrisch, aber auch eckig, etwa als Dreikant- oder Vierkantstab ausgeführt sein.
Die radiale Vertiefung ist beispielsweise als eine vom Stiftumfang ausgehende Mulde bzw. Kerbe oder durchgehende Bohrung im Arretierstift ausgebildet.
Die Vertiefung selbst ist durch die diese umgebenden Arretierstiftwände umfangsseitig und stirnseitig zur Längs- bzw. Mittelachse des Arretierstifts hin begrenzt. Die die Vertiefung umfangsseitig umgebenden Arretierstiftwände werden nachfolgend auch als Anschlagflächen der Vertiefung bezeichnet, da diese in der Verriegelstellung der Schließeinrichtung gemeinsam mit Umfangs- bzw. Anschlagflächen des Riegelbolzens einen Anschlag bilden. Daraus folgt, dass zur Erzielung einer Sperrwirkung der Schließeinrichtung in einem geschlossenen Zustand, in dem insbesondere eine Verlagerung des Arretierstiftes aus dem Schloss heraus gesperrt wird, der Riegelbolzen nicht vollständig bis zur Stirnseite der radialen Vertiefung in diese eingeführt sein muss. Es reicht bereits eine geringfügige Berührung, Überdeckung oder Hinterschneidung der Anschlagsflächen der Vertiefung und des Riegelbolzens aus, um einen Anschlag auszubilden und somit eine translatorische Bewegung des Arretierstiftes zu verhindern.
Der Arretierstift und der Riegelbolzen sind in im Wesentlichen quer zueinander weisende Richtungen aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegbar. Die Öffnung des Schlosses ist derart angeordnet, dass aus einer Richtung der Arretierstift durch die Öffnung in das Schlossinnere einführbar ist, während aus einer anderen Richtung der Riegelbolzen innerhalb des Schlossinneren auf den Arretierstift zu oder von diesem weg bewegbar ist. Der Arretierstift kann somit gänzlich, teilweise oder nicht in das Schloss hineinragen, während der Riegelbolzen in der Verriegel- und der Entriegelstellung im Inneren des Schlosses verbleibt, also innerhalb eines Schlossgehäuses angeordnet ist.
Im Wesentlichen ergeben sich folgende mögliche Zustände der Schließeinrichtung:

A) geöffnet, Riegelbolzen in Entriegelstellung:

Der Arretierstift ist nicht von der Öffnung des Schlosses aufgenommen, sondern befindet sich zumindest größtenteils außerhalb des Schlosses bzw. ist frei aus dem Schloss herausführbar. Der Riegelbolzen ist von der Öffnung bzw. dem Bereich, in dem der Arretierstift im geschlossenen Zustand der Schließeinrichtung angeordnet ist, weggerückt. Es liegt kein Anschlag des Riegelbolzens und des Arretierstiftes aneinander vor. Der Arretierstift ist somit frei durch die Öffnung in die Schließeinrichtung einführbar und aus dieser herausführbar. Die beiden Komponenten, die jeweils mit dem Arretierungsteil und dem Schloss verbunden sind, sind frei voneinander lösbar bzw. trennbar.

B) geöffnet, Riegelbolzen in Verriegelstellung:

Der Arretierstift ist nicht von der Öffnung des Schlosses aufgenommen, sondern befindet sich zumindest größtenteils außerhalb des Schlosses. Der Riegelbolzen ist in Richtung der Öffnung bzw. in den Bereich, in dem der Arretierstift im geschlossenen Zustand der Schließeinrichtung angeordnet ist, hineingerückt. Der Riegelbolzen kann die Verriegelstellung beispielsweise dann in einem geöffneten Zustand einnehmen, wenn eine automatische, beispielsweise zeitabhängige Rückstellung des Riegelbolzens durch den elektrischen Antrieb vorgesehen, zum Beispiel programmiert ist. In diesem Zustand der Schließeinrichtung kann der Arretierstift zwar nicht frei, jedoch mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand entgegen der Federkraft des Federelements in das Schloss eingeführt werden, um die Schließeinrichtung in den geschlossenen Zustand zu überführen.

C) geschlossen, Riegelbolzen in Verriegelstellung:

Der Arretierstift ist von der Öffnung des Schlosses aufgenommen und befindet sich zumindest abschnittsweise in dem Schloss. Der Riegelbolzen ist in Richtung des Arretierstiftes gerückt und greift in die radiale Vertiefung des Arretierstiftes ein. Es liegt ein Anschlag des Riegelbolzens und des Arretierstiftes aneinander vor. Dadurch ist eine translatorische Bewegung des Arretierstiftes gesperrt. Der Arretierstift kann nicht aus dem Schloss heraus geführt werden. Die beiden Komponenten, die jeweils mit dem Arretierungsteil und dem Schloss verbunden sind, sind nicht voneinander lösbar bzw. trennbar.
Der elektrische Antrieb des Schlosses kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Der elektrische Antrieb kann beispielsweise durch einen elektronischen Schlüssel, etwa per Near-Field-Communication (NFC), aktiviert werden. Die mit dem elektrischen Antrieb verbundene Gewindespindel ist beispielsweise abschnittsweise auf einer aus dem Antriebsgehäuse herausragenden Motorwelle angeordnet oder einteilig mit dieser ausgeformt. Die Gewindespindel ist ein längliches, schrauben- bzw. schneckenförmiges Bauteil, mit dem das Federelement abschnittsweise in Eingriff steht. Beispielsweise kann ein Federschenkel des Federelementes auf der Gewindespindel auf- und abwickelbar oder durch die Spindeldrehung entlang des Gewindes der Gewindespindel führbar sein. Der Eingriff des Federelementes in die Gewindespindel liegt bevorzugt während eines Betriebs des elektrischen Antriebs sowie in der Verriegel- und Entriegelstellung der Schließeinrichtung vor. Das Federelement ist zudem mit dem Riegelbolzen verbunden und wirkt während eines Betriebs des elektrischen Antriebs als Mitnehmer für den Riegelbolzen. Dies bedeutet beispielsweise, dass bei einer Drehung der Motorwelle des elektrischen Antriebs die Gewindespindel ebenfalls gedreht wird, wodurch ein Federschenkel des Federelementes auf der Spindel auf- oder abgewickelt oder entlang der Spindel geführt wird, was zu einer Relativbewegung, insbesondere eine Schwenkbewegung des mit dem Riegelbolzen verbundenen Abschnitts des Federelements führt. Hierdurch wird der Riegelbolzen in einer translatorischen Bewegung von einer Entriegel- in eine Verriegelstellung oder umgekehrt verlagert. Mittels des Federelements wird somit auch die rotatorische Bewegung des elektrischen Antriebs in eine translatorische Bewegung des Riegelbolzens umgewandelt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht die Länge des mit der Gewindespindel maximal umsetzbaren Weges des Federelements dem Weg des Riegelbolzens zwischen seiner Verriegelstellung und seiner Entriegelstellung. Mit dieser aufeinander abgestimmten Auslegung des Federelements, der Gewindespindel und des Riegelbolzens ergibt sich, dass das Federelement nur in der Verriegel- und Entriegelstellung des Riegelbolzens sowie in dazwischenliegenden Stellungen des Riegelbolzens in Eingriff mit der Gewindespindel steht. Außerhalb dieser jeweiligen Endlagen des Riegelbolzens wird der mit der Gewindespindel in Eingriff stehende Abschnitt des Federelementes aus dem Gewinde herausgetragen, sodass der Eingriff nicht mehr besteht. In einem solchen Zustand wirkt das Federelement nicht mehr als Mitnehmer, sondern befindet sich im Freilauf. Es ist somit bereits durch die Auslegung von Gewindespindel und Federelement vorgegeben, welchen maximalen Weg der mit dem Riegelbolzen verbundene Teil des Federelements bzw. der Riegelbolzen selbst zurücklegt, wieviele Umdrehungen der Gewindespindel das Federelement maximal mitläuft bzw. auf- oder abgewickelt wird und ab welchem Weg bzw. ab welcher Umdrehungszahl das Federelement in einen von der Gewindespindel entkoppelten Freilauf übergeht. Das Federelement kann in einem solchen Freilauf gänzlich von der Gewindespindel abgleiten oder von einem Gewindeabschnitt der Gewindespindel auf einen gewindelosen, rein zylindrischen Abschnitt der Gewindespindel oder der Motorwelle übergehen. Mit der vorbeschriebenen Ausführungsform wird das Federelement vor einer Beschädigung geschützt, wenn es beispielsweise zu einer unbeabsichtigt starken Schwenkbewegung des Federelements oder zu einem Klemmen des Riegelbolzens kommt. Eine solche Klemmung kann etwa temperaturbedingt entstehen, wenn Riegelbolzen, Arretierstift und/oder umliegende Gehäuseteile thermischer Ausdehnung unterliegen und die Reibungskraft zwischen den Bauteilen dadurch zu hoch wird. Wird dadurch eine Relativbewegung des Riegelbolzens verhindert, während der elektrische Antrieb jedoch weiterhin betrieben und somit das Federelement weiter auf der Gewindespindel aufgewickelt oder entlang des Gewindes geführt wird, so kann eine Überspannung zwischen dem an dem Riegelbolzen festgelegten Teil des Federelements und dem auf der Gewindespindel befindlichen Teil des Federelements entstehen. Diese Überspannung kann zu einer Schädigung oder Zerstörung des Federelements führen. Durch die vorstehenden Merkmale wird jedoch rechtzeitig ein Freilauf des Federelements herbeigeführt, sodass das Federelement entlastet und vor Beschädigung geschützt wird. Mit der beschriebenen Ausführungsform wird also eine auslegungstechnische Überlastsicherung bereitgestellt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Arretierstift an einem der Öffnung des Schlosses zugewandten Endabschnitt einen sich zum freien Ende hin verjüngenden Querschnitt aufweist. Der sich verjüngende Querschnitt kann beispielsweise als konischer, kegelförmiger, kegelstumpfförmiger, pyramidenförmiger oder pyramidenstumpfförmiger Zulauf ausgebildet sein. Der sich verjüngende Querschnitt führt dazu, dass der Arretierstift leichter in das Schloss einführbar ist, wenn in einem geöffneten Zustand der Schließeinrichtung der Riegelbolzen in einer Verriegelstellung ist. Durch das Einführen des Arretierstiftes mit einer konischen Verjüngung wird der Riegelbolzen entgegen der Federkraft des Federelements allmählich statt abrupt in Richtung seiner Entriegelstellung geführt, sodass der zum Verlagern des Riegelbolzens benötigte Kraftverlauf, der sich in dem für das Einführen des Arretierstiftes erforderlichen Kraftaufwand widerspiegelt, zugunsten einer reduzierten und gleichmäßigeren Kraftlinie gegenüber einer Verlagerung bei nicht verjüngtem Ende des Arretierstifts verändert. Der Endabschnitt des Arretierstifts mit dem sich verjüngenden Querschnitt kann auf einer Seite das freie Ende des Arretierstifts bilden und auf der dem freien Ende gegenüberliegenden Seite in die radiale Vertiefung übergehen. Bei einem Einführen des Arretierstifts in das Schloss mit in Verriegelstellung befindlichem Riegelbolzen wird der Riegelbolzen solange aufgrund des sich verjüngenden Abschnitts allmählich entgegen der Federkraft verlagert, bis die radiale Vertiefung mit dem Riegelbolzen fluchtet und aufgrund des nunmehr fehlenden Widerstands durch den Endabschnitt des Arretierstifts der Riegelbolzen aufgrund der Federkraft in Richtung der radialen Vertiefung verlagert wird, quasi "einschnappt".
Die radiale Vertiefung an dem Arretierstift kann als umlaufende Nut ausgebildet sein. Ein genuteter Stift ist einfach herzustellen. Im Vergleich zu einer radialen Bohrung, die von dem Riegelbolzen genau getroffen werden muss, ist eine umlaufende Nut toleranter gegenüber exzentrischen Verlagerungen des Riegelbolzens. Zusätzlich oder alternativ kann eine schwimmende Lagerung des Arretierstiftes vorgesehen sein, sodass sich der Arretierstift bzw. dessen radiale Vertiefung bei einem Auftreffen des Riegelbolzens selbst in geeigneter Weise so ausrichtet, dass ein Anschlag des Arretierstiftes und des Riegelbolzens aneinander ausbildbar ist.
Vorteilhafterweise ist das Federelement als Schenkelfeder mit zwei Federschenkeln ausgebildet. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine schraubenförmig gewickelte Drahtfeder mit abstehenden Enden handeln, wobei die abstehenden Enden die beiden Federschenkel ausbilden. Einer der beiden Federschenkel kann in die Gewindespindel des Schlosses eingreifen, während der andere Federschenkel fest mit dem Riegelbolzen verbunden ist, beispielsweise mittels Formschluss. Mit einer Schenkelfeder mit zwei Federschenkeln liegt eine sehr einfache und robuste Federform vor, die sich problemlos auf der Gewindespindel auf- und abwickeln bzw. entlang des Gewindes führen lässt und überdies kostengünstig zu beschaffen und einfach zu montieren oder auszutauschen ist.
Der zum Eingriff in die Gewindespindel vorgesehene Federschenkel des Federelements kann vorteilhafterweise eine Krümmung aufweisen. Der Federschenkel ist dann gebogen, insbesondere um die Gewindespindel herum gebogen. Beispielsweise kann eine 180°-Biegung des Federschenkels um die Gewindespindel herum vorliegen. Diese Ausführungsform stellt sich in den Fällen als vorteilhaft heraus, in denen das Federelement den Eingriff in die Gewindespindel verliert. Beispielsweise kann es bei einem Klemmen des Riegelbolzens oder bei einer starken mechanischen Erschütterung dazu kommen, dass das Federelement nicht mehr im Eingriff mit der Gewindespindel steht. Durch die Krümmung des für den Eingriff mit der Gewindespindel vorgesehenen Federschenkels des Federelements wird eine Wiederaufnahme des Federschenkels in die Gewindespindel bei einer Rotation derselben vereinfacht, sodass das Federelement auch nach einem Freilaufzustand besonders sicher selbsttätig in einen Eingriff mit der Gewindespindel zurückführbar ist.
Die Schenkelfeder kann Federwindungen aufweisen, die auf einer Achse angeordnet sind. Die Federwindungen können die Federkraft des Federelementes mit geringer Bauraumbeanspruchung auf ein vordefiniertes Maß erhöhen. Die auf einer Achse angeordneten Federwindungen bilden in stabiler Weise das Drehgelenk und somit Bindeglied des Federelements zwischen dem mit der Gewindespindel gekoppelten Federschenkel und dem an dem Riegelbolzen festgelegten Federschenkel.
Das Federelement und der Riegelbolzen können als zwei voneinander separate Teile ausgebildet sein, die miteinander zu einem einstückigen Funktionselement verbunden werden, beispielsweise durch Formschluss und/oder Stoffschluss. Das Federelement und der Riegelbolzen können aber auch einteilig ausgeführt sein, d.h. aus einem Material stoffschlüssig gefertigt sein, und damit bereits fertigungsbedingt ein einstückiges Funktionselement bilden. Ein für die Handhabung einstückiges Funktionselement ermöglicht in dem miteinander verbundenen Zustand eine einfachere Montage der Schließeinrichtung, bei der beispielsweise keine nachträgliche Befestigung eines separaten Federelements an den Riegelbolzen erforderlich ist. Damit wird auch das Risiko verringert, dass sich das Federelement im Betrieb der Schließeinrichtung von dem Riegelbolzen löst.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arretierungsteil einen Führungsstift und das Schloss eine Ausnehmung zur Aufnahme des Führungsstiftes auf. Hierdurch wird das Einführen des Arretierstiftes in die vorgesehene Öffnung des Schlosses erleichtert und die korrekte Positionierung bzw. Orientierung des Arretierteils und Schlosses zueinander gesichert. Es können auch mehrere Führungsstifte und Ausnehmungen zur Aufnahme derselben vorgesehen sein.
Ganz allgemein sind im Zusammenhang mit dieser Anmeldung die Wörter "ein/eine" nicht als Zahlwort zu verstehen, sondern als unbestimmte Artikel mit dem Wortsinn von "mindestens ein/eine".
Die Schließeinrichtung kann vorteilhafterweise als Möbelschloss ausgebildet sein. Derartige Möbelschlösser ermöglichen einen beschränkten, autorisierten Zugriff auf Möbelbestandteile wie beispielsweise Schubladen oder Schrankfächer. Somit kann beispielsweise das Schloss der Schließeinrichtung an einer Innenseite eines Schrankfachs und das Arretierungsteil der Schließeinrichtung an einer Innenseite einer dem Schrankfach zugeordneten Schranktür angeordnet sein. Gerade bei Möbelschlössern kommen die erfindungsgemäßen Vorteile wie ein einfacher Aufbau, eine kostengünstige Herstellung, kompakte Abmessungen, eine damit verbundene ansprechende Optik, eine hohe Lebensdauer und die geringe Bauteilanzahl der Schließeinrichtung besonders zum Tragen. Auch spielt der Komfort einer nicht nur elektrisch, sondern auch rein mechanisch verschließbaren Schließeinrichtung mit automatischer Riegelrückstellung bei Möbelschlössern eine größere Rolle, beispielsweise aufgrund der Benutzungshäufigkeit. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Schließeinrichtung jedoch auch für andere Anwendungen denkbar, beispielsweise ist sie auch als Schließeinrichtung eines Fahrrad- oder Vorhängeschlosses geeignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Weise:

Figur 1 -: eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Schließeinrichtung in einem geöffneten Zustand mit in Entriegelstellung befindlichem Riegelbolzen;
Figur 2 -: eine vergrößerte Darstellung ausgewählter Bauteile des Schlosses der Schließeinrichtung;
Figur 3 -: eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Schließeinrichtung in einem geschlossenen Zustand mit in Verriegelstellung befindlichem Riegelbolzen;
Figur 4 -: eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Schließeinrichtung in einem geöffneten Zustand mit in Verriegelstellung befindlichem Riegelbolzen.

Figur 1 zeigt eine Schließeinrichtung 1 mit einem Arretierungsteil 2 und einem Schloss 3. Die Schließeinrichtung 1 kann zum Beispiel als Möbelschloss ausgebildet sein. Das Schloss 3 kann beispielsweise an einem Schrankfach angeordnet und mit diesem fest verbunden sein, während das Arretierungsteil 2 an einer dem Schrankfach zugeordneten Schranktür angeordnet und fest mit dieser verbunden ist. Die Schließeinrichtung 1 soll beispielsweise ein bedarfsweises Verbinden von Schrankfach und Schranktür im Sinne eines Verschließens ermöglichen, wobei die Trennung von Schrankfach und Schranktür im Sinne eines Öffnens ausschließlich autorisiert erfolgen soll, indem die Schließeinrichtung 1 beispielsweise mithilfe eines elektronischen Schlüssels geöffnet bzw. entsperrt wird.
Das Arretierungsteil 2 weist einen Arretierstift 4 mit einer radialen Vertiefung 5 auf, die in dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als umlaufende Nut in dem Arretierstift 4 ausgebildet ist. Der Arretierstift 4 ragt von einem Gehäuse 14 des Arretierungsteils 2 ab. Der Arretierstift 4 hat in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine überwiegend zylindrische Form mit einem runden Querschnitt, der im Bereich der radialen Vertiefung 5 auf einen kleineren Durchmesser reduziert ist.
Denkbar ist gleichermaßen ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt, wobei die Vertiefung als Mulde bzw. Nut oder als durchgehende Bohrung quer zur Längsachse des Arretierstiftes 4 ausgebildet ist.
In einem Endabschnitt 16 weist der Arretierstift 4 einen sich zum freien Ende hin verjüngenden Querschnitt auf, wobei der Endabschnitt 16 in dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel kegelförmig mit in Richtung Schloss 3 weisender Kegelspitze ausgebildet ist. Das Arretierungsteil 2 und der Arretierstift 4 können in Pfeilrichtung R_A auf das Schloss 3 zu und von diesem weg bewegt werden, um ein Schließen oder Öffnen der Schließeinrichtung 1 durchzuführen. Um ein korrektes Positionieren und Zusammenführen von Arretierungsteil 2 und Schloss 3 zueinander zu unterstützen, sind von dem Arretierungsteil 2 abragende Führungsstifte 17 vorgesehen, die in einem geschlossenen Zustand der Schließeinrichtung 1 in für die Führungsstifte 17 vorgesehene Ausnehmungen 18 des Schlosses 3 eintauchen.
Das Schloss 3 hat ein Schlossgehäuse 15, in welchem die wesentlichen Funktionsbauteile des Schlosses 3 aufgenommen und vor äußeren Umwelteinflüssen weitgehend geschützt sind. Das Schloss 3 beziehungsweise das Schlossgehäuse 15 hat eine Öffnung 6 zur Aufnahme des Arretierstiftes 4, sodass der Arretierstift 4 bei einem Schließen der Schließeinrichtung 1 in das Schloss 3 einführbar und bei einem Öffnen der Schließeinrichtung 1 aus dem Schloss 3 herausführbar ist.
Das Schloss 3 hat einen zwischen einer Verriegelstellung und einer Entriegelstellung in Pfeilrichtung R_R bewegbaren Riegelbolzen 7 zum wahlweisen Eingriff in die radiale Vertiefung 5 des Arretierstiftes 4. In Figur 1 ist der Riegelbolzen 7 in einer Entriegelstellung gezeigt, in der der Riegelbolzen 7 von der Öffnung 6 weggerückt ist. In den Figuren 3 und 4 ist der Riegelbolzen 7 in einer Verriegelstellung gezeigt und hierzu in die Öffnung 6 hineingerückt, sodass der Riegelbolzen 7 in einem in die Öffnung 6 eingeführten Zustand des Arretierstifts 4 in die radiale Vertiefung 5 des Arretierstifts 4 eintauchen kann. Ragt der Riegelbolzen 7 in die Vertiefung 5 des Arretierstifts 4, liegt ein Anschlag von Riegelbolzen 7 und Arretierstift 4 aneinander vor, sodass eine Bewegung des Arretierstifts 4 in translatorischer Richtung R_A gesperrt wird. Hierzu muss der Riegelbolzen 7 nicht vollständig in die Vertiefung 5 eintauchen. Es ist ausreichend, wenn zumindest eine umfängliche Anschlagsfläche des Riegelbolzens 7 an einer Seitenwand oder Anschlagsfläche der Vertiefung 5 in dem Arretierstift 4 anliegt. Somit kann bereits mit einer geringen Überdeckung von Riegelbolzen 7 und Arretierstift 4 im Bereich der Vertiefung 5 ein Anschlag realisiert werden, der eine translatorische Bewegung des Arretierstifts 4 verhindert.
Das Schloss 3 der Schließeinrichtung 1 weist einen elektrischen Antrieb 8 auf, der als Elektromotor ausgeführt sein kann. Mit dem elektrischen Antrieb 8 ist eine Gewindespindel 9 verbunden: Die Gewindespindel 9 kann beispielsweise als Gewindeaufsatz auf einer aus dem Antriebsgehäuse heraus ragenden Motorwelle 10 angeordnet sein. Zwischen der Gewindespindel 9 und dem Riegelbolzen 7 ist ein Federelement 11 angeordnet. Das Federelement 11 ist beispielsweise als Schenkeldrahtfeder mit zwei unter anderem in Figur 2 erkennbaren Federschenkeln 12, 13 ausgebildet, wobei zwischen den Schenkeln 12, 13 auf einer Achse angeordnete Federwindungen des Federelements 11 vorgesehen sind. Ein Federschenkel 12 des Federelements 11 ist mit dem Riegelbolzen 7 verbunden, bspw. durch Formschluss. Der andere Federschenkel 13 des Federelements 11 greift in die Gewindespindel 9 ein und wird je nach Drehrichtung der Motorwelle 10 und somit der Gewindespindel 9 auf der Gewindespindel 9 auf- oder abgewickelt oder entlang des Gewindes der Gewindespindel 9 geführt. Diese Bewegung des Federschenkels 13 führt zu einer Schwenkbewegung des Federelements 11, das als Mitnehmer für den Riegelbolzen 7 wirkt und bei einem Schwenken des Federelements 11 den Riegelbolzen 7 in Richtung R_R von einer Verriegelstellung in eine Entriegelstellung oder umgekehrt bewegt. Mittels des Federelements 11 wird somit die rotatorische Bewegung des elektrischen Antriebs 8 in eine translatorische Bewegung des Riegelbolzens 7 umgewandelt. Das Federelement 11 bildet zudem einen mechanischen Energiespeicher für Relativbewegungen des Riegelbolzens 7 und sichert zudem dessen Position in der Verriegel- oder Entriegelstellung.
Die Schließeinrichtung 1 ist dank weniger und einfacher Bauteile günstig herzustellen und robust, ohne dass die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Schließfunktion beeinträchtigt ist.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung ausgewählter Bauteile des Schlosses 3 der Schließeinrichtung 1, nämlich des Riegelbolzens 7, des elektrischen Antriebs 8, der auf der Motorwelle 10 des Antriebs 8 sitzenden Gewindespindel 9 und des Federelements 11 mit zwei Federschenkeln 12, 13. In dem gezeigten Ausschnitt befindet sich der Riegelbolzen 7 in einer Verriegelstellung. Der um die Gewindespindel 9 herum gekrümmt ausgeführte und in die Gewindespindel 9 greifende Federschenkel 13 ist aufgrund einer Drehbewegung der Motorwelle 10 und der Gewindespindel 9 in einer ersten Richtung zu dem Antrieb 8 hin geführt. Wird die Motorwelle 10 und die Gewindespindel 9 in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung gedreht, wird der Federschenkel 13 von dem Antrieb 8 weg in Richtung des freien Endes der Motorwelle 10 getragen. Diese Bewegung führt zu einem Schwenken des Federelements 11 um den zwischen den Federschenkeln 12, 13 befindlichen Teil des Federelements 11, beispielsweise um Federwindungen des Federelements 11. Durch die Schwenkbewegung wird der mit dem Riegelbolzen 7 verbundene Federschenkel 12 verlagert und nimmt diesen mit, sodass der Riegelbolzen 7 in eine Entriegelstellung gerückt wird. In der Verriegelstellung und der Entriegelstellung wird der Riegelbolzen 7 aufgrund der Federkraft des Federelements 11 in diesen Endlagen sicher gehalten bzw. vorgespannt, sodass eine zuverlässige Verriegelung oder Entriegelung gewährleistet wird.
In Figur 2 ist erkennbar, dass die Gewindespindel 9 von gewindelosen Freilaufbereichen begrenzt ist. Erreicht der Federschenkel 13 das Ende des Gewindeabschnitts der Gewindespindel 9, wird er in diese Freilaufbereiche getragen und somit entlastet. Die Länge des mit der Gewindespindel 9 maximal umsetzbaren Weges des Federelements 11 entspricht dem Weg des Riegelbolzens 7 zwischen seiner Verriegelstellung und seiner Entriegelstellung. Hierdurch wird eine Überlastsicherung bereitgestellt. Bei einem Klemmen des Riegelbolzens 7 oder einem unbeabsichtigten Überschreiten des vorgesehenen Verlagerungsweges gelangt das Federelement 11 außer Eingriff mit dem Gewinde der Gewindespindel 9, sodass eine Beschädigung des Federelements 11 beispielsweise durch fortgesetztes Aufwickeln oder eine zu weite Schwenkbewegung vermieden wird.
Figur 3 zeigt die Schließeinrichtung 1 in einem geschlossenen Zustand. Das Arretierungsteil 2 ist in Richtung R_A auf das Schloss 3 zu bewegt und der Arretierstift 4 in die Öffnung 6 des Schlosses 3 eingeführt. Die Führungsstifte 17 des Arretierungsteils 2 sind von den entsprechenden Ausnehmungen 18 des Schlosses 3 aufgenommen. Der Riegelbolzen 7 ist in die Verriegelstellung gerückt und taucht in die Vertiefung 5 des Arretierstifts 4 ein. Somit ist ein Anschlag von Riegelbolzen 7 und Arretierstift 4 aneinander gebildet, durch den eine Relativbewegung des Arretierungsteils 2 in Richtung R_A gesperrt ist, sodass das Arretierungsteil 2 nicht von dem Schloss 3 gelöst werden kann.
Figur 4 zeigt die Schließeinrichtung 1 in einem geöffneten Zustand. Im Vergleich zu Figur 1 ist in Figur 4 jedoch der Riegelbolzen 7 in die Verriegelstellung gerückt. Hierbei greift der Riegelbolzen 7 nicht in die Vertiefung 5 des Arretierstifts 4 ein, da sich dieser außerhalb der Öffnung 6 des Schlosses 3 befindet. Dieser Zustand kann bei verschiedenen gewünschten Anwendungsfällen und Schließkonfigurationen auftreten. Beispielsweise kann eine zeitabhängige automatische Rückstellung des Riegelbolzens 7 in die Verriegelstellung gewünscht sein, um zum Schließen der Schließeinrichtung 1 nicht erneut einen elektronischen Schlüssel zur Aktivierung des Antriebs 8 einsetzen zu müssen. Der Antrieb 8 kann derart gesteuert oder programmiert sein, dass die Verlagerung des Riegelbolzens 7 in die Verriegelstellung selbstttätig erfolgt. Um anschließend dennoch das Arretierungsteil 2 auf das Schloss 3 zu bewegen und den Arretierstift 4 in die Öffnung 6 einführen zu können, kann der Riegelbolzen 7 mechanisch entgegen der elastischen Federkraft des Federelementes 11 verlagert werden. Hierzu wird der Riegelbolzen 7 direkt von dem eingeführten Arretierstift 4 verdrängt und automatisch durch die Federkraftvorspannung in die Vertiefung 5 zurückgestellt, sobald diese mit dem Riegelbolzen 7 fluchtet.
Der sich verjüngende Querschnitt des Arretierstifts 4 im Endabschnitt 16 führt dazu, dass der Arretierstift 4 leichter in das Schloss 3 einführbar ist, wenn der Riegelbolzen 7 in der Verriegelstellung ist. Durch den konischen Verlauf des Arretierstifts 4 wird der Riegelbolzen 7 allmählich statt abrupt verdrängt, sodass dieser bereits mit geringer gleichmäßiger Krafteinleitung verlagerbar ist.

Bezugszeichenliste

1: Schließeinrichtung
2: Arretierungsteil
3: Schloss
4: Arretierstift
5: Vertiefung
6: Öffnung
7: Riegelbolzen
8: Antrieb
9: Gewindespindel
10: Motorwelle
11: Federelement
12: Federschenkel (bolzenseitig)
13: Federschenkel (spindelseitig)
14: Gehäuse Arretierungsteil
15: Schlossgehäuse
16: Endabschnitt
17: Führungsstift
18: Ausnehmung
RA: Bewegungsrichtung Arretierungsteil
RR: Bewegungsrichtung Riegelbolzen

Claims

Schließeinrichtung (1) mit einem Arretierungsteil (2) und einem Schloss (3), wobei das Arretierungsteil (2) einen Arretierstift (4) mit einer Vertiefung (5) aufweist und wobei das Schloss (3) eine Öffnung (6) zur Aufnahme des Arretierstiftes (4) und einen zwischen einer Verriegelstellung und einer Entriegelstellung bewegbaren Riegelbolzen (7) zum wahlweisen Eingriff in die Vertiefung (5) des Arretierstiftes (4) hat, sodass in einer Verriegelstellung ein Anschlag von Riegelbolzen (7) und Arretierstift (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (3) einen elektrischen Antrieb (8), eine mit dem elektrischen Antrieb (8) verbundene Gewindespindel (9) und ein Federelement (11) aufweist, wobei das Federelement (11) mit einem ersten Abschnitt mit der Gewindespindel (9) in Eingriff steht und mit einem zweiten Abschnitt als Mitnehmer mit dem Riegelbolzen (7) verbunden ist.
Schließeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des mit der Gewindespindel (9) maximal umsetzbaren Weges des Federelements (11) dem Weg des Riegelbolzens (7) zwischen seiner Verriegelstellung und seiner Entriegelstellung entspricht.
Schließeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierstift (4) an einem der Öffnung (6) des Schlosses (3) zugewandten Endabschnitt (16) einen sich zum freien Ende hin verjüngenden Querschnitt aufweist.
Schließeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Vertiefung (5) an dem Arretierstift (4) als umlaufende Nut ausgebildet ist.
Schließeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) als Schenkelfeder mit zwei Federschenkeln (12, 13) ausgebildet ist.
Schließeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Eingriff in die Gewindespindel (9) vorgesehene Federschenkel des Federelements (11) eine Krümmung aufweist.
Schließeinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) Federwindungen aufweist, die auf einer Achse angeordnet sind.
Schließeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) und der Riegelbolzen (7) einteilig miteinander ausgebildet sind.
Schließeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungsteil (2) einen Führungsstift (17) und das Schloss (3) eine Ausnehmung (18) zur Aufnahme des Führungsstiftes (17) aufweist.
Schließeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (1) als Möbelschloss ausgebildet ist.