ES2227655T3 - Sistema emisor y de alimentacion de energia para una cerradura electronica. - Google Patents
Sistema emisor y de alimentacion de energia para una cerradura electronica.Info
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Abstract
UNA CERRADURA AUTOALIMENTADA RECIBE ENERGIA CUANDO SE ACCIONA MANUALMENTE UN GENERADOR (26) MEDIANTE LA ROTACION DEL DISCO (15) EN UNA PRIMERA DIRECCION. LA ENTRADA DE DATOS PARA LA CERRADURA SE EFECTUA HACIENDO GIRAR EL DISCO (15) EN LA DIRECCION OPUESTA Y DETENIENDOSE Y ESPERANDO UN LAPSO DE TIEMPO PREDETERMINADO CUANDO APARECE UN NUMERO DESEADO EN EL VISUALIZADOR DE LA CERRADURA. EL ACCIONAMIENTO DEL GENERADOR DE ENERGIA (26), UN MOTOR DE PASOS, SE LLEVA A CABO MEDIANTE UN EMBRAGUE UNIDIRECCIONAL (17), DE TAL MANERA QUE EL GENERADOR (26) SOLO ES ACCIONADO CUANDO SE HACE GIRAR EL DISCO (15) EN UNA DIRECCION SELECCIONADA, Y PERMANECE ESTACIONARIO CUANDO EL DISCO (15) SE HACE GIRAR EN LA DIRECCION OPUESTA. LA ENTRADA DE DATOS PARA LA CERRADURA, INCLUYENDO LA INTRODUCCION DE LA COMBINACION, SE EFECTUA POR MEDIO DE UN MOTOR DE PASOS (40) QUE GENERA UN TREN DE IMPULSOS ELECTRICOS. LOS IMPULSOS ELECTRICOS SON UTILIZADOS POR LOS CONTROLES ELECTRONICOS DE LA CERRADURA PARA CONTROLAR LOS CONTROLESELECTRONICOS, INCLUYENDO LA ENTRADA DE LA COMBINACION. EL GENERADOR DE ENTRADA DE DATOS (40) ES ACCIONADO DE MODO SIMILAR A TRAVES DE UN EMBRAGUE UNIDIRECCIONAL (44-49) Y SOLO CUANDO SE HACE GIRAR EL DISCO (15) EN UNA DIRECCION OPUESTA A AQUELLA EN QUE SE ACCIONA EL GENERADOR DE ENERGIA (26). POR LO TANTO, EN UN MOMENTO DADO SOLO ES ACCIONADO EL GENERADOR DE ENERGIA (26) O EL GENERADOR DE ENTRADA DE DATOS (40), DEPENDIENDO DEL SENTIDO DE GIRO DEL DISCO (15). SE UTILIZA UN TERCER EMBRAGUE UNIDIRECCIONAL (51) PARA RETENER EL EJE (50) DEL MOTOR DE PASOS DE ENTRADA DE DATOS (40), EVITANDO ASI QUE EL EJE (50) GIRE EN SENTIDO INVERSO CUANDO SE HACE GIRAR EL DISCO (15) PARA GENERAR ENERGIA DE FUNCIONAMIENTO.
Description
Sistema emisor y de alimentación de energía para
una cerradura electrónica.
Esta invención se refiere a un sistema para
suministrar energía a un cierre autoalimentado mientras se
suministran señales de impulsos para controlar la entrada de la
combinación en la electrónica del cierre.
Los cierres autoalimentados se conocen desde hace
algún tiempo. Los cierres autoalimentados han sido de dos tipos
generales. Un primer tipo ha sido aquel en el que la energía es
suministrada mediante el movimiento de un elemento como un gancho o
un mango que provoca la generación de energía, y la introducción de
la combinación se hace mediante una llave o mediante una tarjeta
que lleva un código. La generación de energía es independiente del
dispositivo de introducción del código. En el documento WO 95/12047
la energía se suministra mediante el giro de un primer disco, y, la
introducción de la combinación se consigue mediante un segundo
disco.
El otro tipo de dichos cierres autoalimentados se
ejemplifica mediante el cierre descrito en la patente de EE.UU
5.061.923 emitida a Miller et al. En este tipo de cierre se
emplea el mismo mecanismo para generar energía para el cierre y
para crear los impulsos electrónicos.
El cierre de Miller et al tiene un
mecanismo impulsor permanentemente ocupado entre un disco y un
motor de velocidad gradual que genera impulsos de voltaje en ambas
direcciones de giro y proporciona los mismos impulsos al
microprocesador con el propósito de introducir la combinación en el
cierre o controlar las funciones del cierre.
El objeto de la invención es proporcionar un
mecanismo mejorado para el suministro de energía, entrada de la
combinación y accionamiento de un cierre electrónico.
Otro objeto de la invención es la separación de
la función como generador de energía de la introducción de datos o
de la función de combinación de un cierre electrónico mientras se
mantiene un elemento unible individual.
Un objeto más de la invención es la separación de
la función como generador de energía de la función de introducción
de datos en el cierre electrónico mientras se requiere sólo un
movimiento, marcar.
Se muestra un cierre electrónico que tiene un
disco que puede girar en una primera dirección para proporcionar
energía para el funcionamiento del cierre. El disco también puede
usarse para introducir la combinación para abrir el cierre. Cuando
se gira el disco en el sentido de giro de las agujas del reloj se
lleva al generador a través de un embrague unidireccional como un
embrague soporte o un embrague de discos.
El giro en sentido contrario al sentido de giro
de las agujas del reloj desembraga el embrague y desconecta el
accionamiento del generador.
El giro del disco en sentido contrario al sentido
de giro de las agujas del reloj no solo libera al embrague que
acciona al generador sino que también le une a un embrague
unidireccional que se conecta a un segundo motor de velocidad
gradual o a un generador de impulsos y lo acciona. El generador de
impulsos es típicamente un pequeño motor de velocidad gradual que,
debido a los pocos requisitos en la de generación de energía, no
requiere un gran volumen y puede ser accionado más fácilmente por
el operador proporcionando un impulso de salida fiable. El hecho de
que las fuerzas necesarias para accionar el generador de impulsos
sean más pequeñas permite un control más preciso de la introducción
de la combinación para abrir el cierre y redundan en una mayor
facilidad en la operación.
A continuación se describen realizaciones de la
presente invención, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a
los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Figura 1 muestra la vista frontal del disco,
el anillo del disco y la cubierta del anillo del disco con el
generador, ruedas dentadas y embrague expuestos.
La Figura 2 muestra una vista lateral de la
figura 1, que incluye el disco y el pivote así como el generador,
ruedas dentadas y embrague.
La Figura 3 muestra una vista en despiece
ordenado del generador, ruedas dentadas y embrague.
La Figura 4 muestra una vista del engranaje
impulsor interconectado con el engranaje impulsor del motor de
velocidad gradual donde todos se encuentran dentro de la caja con
el cierre tal como se ve desde detrás del cierre.
La Figura 5 muestra una vista lateral del
impulsor de la Figura 4.
La Figura 6 muestra el motor de velocidad gradual
generador de impulsos de la Figura 4, en una vista mayor para
ilustrar mejor el detalle del mecanismo.
La Figura 7 ilustra un cierre que usa un muelle
del embrague como el impulso unidireccional del disco al generador
de energía en vez del embrague ilustrado en la Figura 1.
En referencia a las figuras 1, 2 y 3 se ilustra
el anillo de un disco de un cierre de combinación electrónica que
incluye un generador y un embrague para proporcionar un
accionamiento para generar energía para el microprocesador usado
para controlar las funciones del cierre de combinación electrónica.
En la realización preferida el embrague 17 se une al generador 26
sólo cuando el disco 15 gira en el sentido de giro de las agujas
del reloj. Esto se consigue mediante el uso de unas bolas en un
embrague de placas o de un tipo de embrague unidireccional que sólo
permitirá que el embrague se pueda unir cuando las bolas estén
atrapadas en el lado de menor espesor de la ventana de la placa 19
situado en el centro de la rueda dentada más exterior. Las
direcciones de giro a las que se hace referencia aquí lo son a modo
de ejemplo y pueden invertirse si se desea. La inversión de las
direcciones sólo conllevará la inversión de las direcciones de
accionamiento de los embragues o de los accionamientos
unidireccionales.
Cuando el disco 15 se gira en el sentido de giro
de las agujas del reloj como se muestra en la Fig. 1, el disco 15
se une a la placa 19 en su superficie interior, haciéndola girar en
el sentido de giro de las agujas del reloj por medio de la ranura
13 sobre el disco 15 unida a las ranuras correspondientes de la
placa 19. Esto provoca que las bolas 16 del embrague 17 se trasladen
al lado de menor espesor de las ventanas 18 en la placa 19 y que
tengan que unirse a la superficie cilíndrica interior de la primera
rueda dentada impulsora 20 provocando que gire en el sentido de giro
de las agujas del reloj.
La primera rueda dentada impulsora 20 está
engranada con la primera rueda dentada impulsada 21 de la rueda
dentada compuesta 22 haciéndola girar en sentido contrario al
sentido de giro de las agujas del reloj junto con la segunda rueda
dentada impulsora 23 que es parte de la rueda dentada compuesta 22.
La segunda rueda dentada impulsora 23 está engranada con, y acciona
a la segunda rueda dentada impulsada 24 que está fijamente unida al
eje del generador 25 del generador 26 provocando que la segunda
rueda dentada impulsada 24 y el eje del generador 25 giren en el
sentido de giro de las agujas del reloj que por turnos genera un
voltaje y una corriente A/C. El tren de ruedas dentadas crea un
aumento de velocidad del disco 15 al motor/generador 26. Pueden
incorporarse al diseño embragues alternativos, tales como embragues
de muelle unidireccionales. Tal embrague de muelle se describe más
adelante.
Se usan platinas 30 para montar las ruedas
dentadas y el embrague mientras la placa 32 retiene las bolas 16
del embrague 17 cuando se monta.
El voltaje eléctrico de Corriente Alterna
generado por el generador 26 se rectifica a un voltaje de corriente
directa y la energía se almacena en un capacitor y en consecuencia
se usa para alimentar a un microprocesador el cual, por turnos,
controla las funciones del cierre de disco de combinación
electrónica.
Cuando se gira el disco 15 en sentido contrario
al sentido de giro de las agujas del reloj como se muestra en la
Fig. 1 el disco 13 hace girar a la placa 19 en sentido contrario al
sentido de giro de las agujas del reloj. Esto permite que las bolas
16 del embrague 17 giren hasta el lado profundo de las ventanas 18
permitiendo que se liberen de la superficie cilíndrica interior de
la primera rueda dentada impulsora 20.
La desconexión por parte del embrague accionador
evita el giro del generador 26 y evita generar energía al girar el
disco 15 en el sentido de giro contrario al sentido de giro de las
agujas del reloj. En esta realización preferida, el sistema de
generación de energía anteriormente descrito se combina con el
sistema generador emisor de impulsos descrito posteriormente para
disponer de un sistema de energía separado y de un sistema emisor
separado y permitir que funcionen independientemente basándose en
la dirección en que rota el disco de un cierre de combinación
electrónica.
El generador 26 y su tren impulsor asociado se
alojan detrás del anillo del disco 29 y del disco 15. El anillo del
disco 29, la carcasa del anillo del disco 27 y el disco 15 están
todos alojados en una puerta o en un contenedor y situados en el
exterior de la puerta. Un eje del pivote 31 se extiende a través de
la puerta hasta un mecanismo de cierre contenido en el alojamiento
del cierre 5 para manejar el cierre y transferir la combinación de
valores al control del microprocesador del cierre. En referencia
ahora a la Fig. 7 para una realización alternativa, el dispositivo
de la Fig. 1 se ilustra con un embrague de muelle 60. El embrague
de muelle 60 es un embrague de muelle convencional que tiene un
muelle enrollado 62 que se puede estirar en un cilindro de estiraje
64 para agarrar el cilindro de estiraje. El giro del disco 15 en el
sentido de giro de las agujas del reloj provoca que se agarre el
cilindro de estiraje 64 del generador y que se transfiera el
movimiento de giro de accionamiento al generador 26.
El giro del disco 15 en sentido contrario al
sentido de giro de las agujas del reloj provoca que se desprenda el
muelle enrollado 62 del cilindro de estiraje 64 y permite que haya
un desplazamiento entre el muelle enrollado 62 y el cilindro de
estiraje 64 desconectándose la relación de accionamiento del
embrague 60 con el generador 26. La resistencia al giro del eje del
generador 66, suministrado por los campos magnéticos del generador
es suficiente para desenvolver o aflojar el muelle del embrague
62.
En referencia ahora a las Figs.
4-6 se ilustra un sistema emisor, también referido
como sistema generador de impulsos para un cierre de combinación
electrónica. El cierre se controla mediante un microprocesador y
utiliza una representación en cristal líquido (LCD) que no se
muestra pero que es similar a la LCD de Miller et al., de la
Patente de EE.UU 5.061.923, para representar números que coinciden
con los números de la combinación al girar el disco 15. En la
realización preferida los impulsos del emisor o generador usados
para transferir datos al microprocesador y a los controles
electrónicos del cierre sólo se generan cuando el giro del disco 15
tiene lugar en sentido contrario al sentido de giro de las agujas
del reloj visto desde la parte frontal del cierre.
Este accionamiento del generador de impulsos 40
se consigue mediante el uso de un embrague de muelle 47 que
envuelve firmemente al generador de impulsos 40, que se emplea para
generar impulsos emisores, y sólo le permite ser accionado cuando
el disco 15 se gira en sentido contrario al sentido de giro de las
agujas del reloj. Los impulsos electrónicos del generador de
impulsos 40 son detectados por el microprocesador (no mostrado) y
usados como entradas de control para aumentar el LCD (no mostrado)
mediante la variación de valores numéricos, dependiendo la velocidad
de aumento de la velocidad de giro del disco 15 como se determina
mediante la frecuencia de los impulsos emisores. Cuando se consigue
el número de la combinación deseado, una pausa de tres segundos en
la introducción de impulsos por ejemplo, un periodo de tiempo
predeterminado, registrará o introducirá en la electrónica del
cierre el número mostrado en ese momento como un número en la
combinación. Para alcanzar esta pausa el disco 15 debe permanecer
estacionario o sin girar en sentido contrario al sentido de giro de
las agujas del reloj durante el registro de la combinación o el
tiempo de entrada.
El disco 15 puede girarse en el sentido de giro
de las agujas del reloj y generar energía durante este periodo de
tres segundos sin tener ningún efecto sobre el elemento mostrado ya
que el generador de impulsos está desconectado. Cuando el número
mostrado es registrado se borra el LCD o se apaga indicando que el
operario puede comenzar otra vez la secuencia de marcado en sentido
contrario al sentido de giro de las agujas del reloj marcando el
siguiente número de la combinación. La secuencia de marcado para
introducir cada número siempre comienza en cero o en otro valor
numérico fijo o predeterminado.
Tras comenzar en cero los números aumentarán en
base a la velocidad de marcado y a un algoritmo que controla la
velocidad de aumento de manera que la relación entre la posición de
marcado y los números que se representan no sea tal que permita a
un observador casual determinar los números que se están marcando en
base a la posición del disco 15.
Tras haber marcado el último número de la
combinación y haberlo registrado mediante una segunda pausa y
suponiendo que se ha marcado una combinación autorizada correcta el
microprocesador mostrará "OP" y una flecha que apunta hacia la
derecha indicativa de que el operador debe girar el disco 15 hacia
la derecha (en el sentido de giro de las agujas del reloj) para
abrir el cierre.
Al girar el disco 15 en sentido contrario al
sentido de giro de las agujas del reloj como se ve en la Fig. 1 la
rueda dentada impulsora 42 es girada en el sentido de giro de las
agujas del reloj como se ve en la Fig. 4 por medio del eje de un
pivote 31 unido fijamente al disco 15 y a la rueda dentada
impulsora 42. Esto da lugar a que la rueda dentada del motor de
velocidad gradual 44 sea girada en sentido contrario al sentido de
giro de las agujas del reloj como se ve en la Fig. 4.
Como se muestra en la Fig. 6 este giro provocará
alternativamente que el embrague de muelle 47 se estire y se
enrolle fuertemente al cilindro de estiraje impulsor 48 que está
presionando al cilindro de estiraje impulsado 49 que
alternativamente está presionado sobre el eje 50 del motor de
velocidad gradual 40.
Al mismo tiempo, el embrague de muelle 51 está
parcialmente desenrollado y se desliza sobre el cilindro de
estiraje impulsado 49. Esta impulsión selectiva se consigue
colocando embragues de muelle enrollados a derecha en direcciones
opuestas. Cuando se gira la rueda dentada impulsora 42 en sentido
contrario al sentido de giro de las agujas del reloj como se ve en
la Fig. 4, el embrague de muelle 51 se tensa sobre el cilindro de
estiraje impulsado 49 para evitar el giro del eje del generador de
impulsos 50 y permitir que el embrague de muelle 47 deslice sobre
el cilindro de estiraje impulsor 48 y evitar que gire el motor de
velocidad gradual 40. Se emplea una escuadra 12 para retener el
extremo del embrague de muelle 51 y ayudarle a que se tense sobre el
cilindro de estiraje impulsado 49 cuando la rueda dentada impulsora
del motor de velocidad gradual 44 gira en el sentido de giro de las
agujas del reloj como se ve en la Fig. 4.
La rueda dentada impulsora 44 puede girar
libremente sobre un cilindro de estiraje 49 y está conectada al
cilindro de estiraje 49 a través del cilindro de estiraje 48
mediante el embrague de muelle 47. Este tren impulsor permite el
accionamiento del eje generador de impulsos 50 en el sentido de
giro de las agujas del reloj cuando el disco 15 es girado en
sentido contrario al sentido de giro de las agujas del reloj, y
desconecta el accionamiento desde allí cuando el disco 15 es girado
en la dirección opuesta (en el sentido de giro de las agujas del
reloj). La función de embrague del embrague de muelle 51 permite el
giro del cilindro de estiraje 49 y del eje 50 en una dirección (la
dirección de generación de impulsos) pero agarra al cilindro de
estiraje evitando la rotación del eje 50 en la dirección opuesta
cuando el disco 15 es girado en el sentido de giro de las agujas
del reloj para generar energía eléctrica para los controles
electrónicos del cierre.
Claims (10)
1. Una cerradura electrónica autoalimentada que
comprende:
un pestillo (31) que tiene una posición extendida
de cierre y una posición retraída de apertura;
un control electrónico que responde a impulsos
eléctricos para controlar el movimiento de dicho pestillo entre
dichas posiciones;
un eje (15) para girar en una primera dirección y
girar en una segunda dirección;
un primer mecanismo impulsor unidireccional (20)
que se puede unir a dicho eje (15) y que se puede aplicar para
accionar un generador de energía (26) en respuesta al giro de dicho
eje (15) en dicha primera dirección;
un segundo mecanismo impulsor unidireccional (42)
que se puede unir a dicho eje (15) y que se puede aplicar para
accionar un generador de impulsos de datos (40) en respuesta al
giro de dicho eje en dicha segunda dirección;
con lo que, la energía para alimentar dicha
cerradura se genera sólo en respuesta al giro del eje en dicha
primera dirección y dicho generador de impulsos (40) proporciona
una salida sólo en respuesta a dicha rotación de dicho eje en dicha
segunda dirección.
2. La cerradura de la reivindicación 1, en el que
dicho primer mecanismo impulsor unidireccional comprende un
embrague radial.
3. La cerradura de la reivindicación 1, en la que
dicho primer mecanismo impulsor unidireccional comprende un
embrague de muelle.
4. La cerradura de la reivindicación 1, 2 o 3, en
la que dicho segundo mecanismo impulsor unidireccional comprende un
embrague de muelle.
5. Un sistema de generación de energía y entrada
de datos para una cerradura de combinación electrónica, que
comprende:
un generador de energía eléctrica accionado
manualmente (26);
un generador de datos de entrada accionado
manualmente (40);
un mecanismo impulsor operado manualmente (15)
que se puede conectar selectivamente a dicho generador de energía
(26) y a dicho generador de datos de entrada (40);
un primer embrague unidireccional (17) que
interconecta dicho mecanismo impulsor operado manualmente (15) y
dicho generador de energía (26);
un segundo embrague unidireccional (47) que
interconecta dicho mecanismo impulsor operado manualmente (15) y
dicho generador de datos de entrada (40);
estando dichos mecanismos impulsores
unidireccionales primero y segundo dispuestos para unirse
selectivamente en respuesta a una dirección de funcionamiento de
dicho mecanismo impulsor operado manualmente (15).
6. El sistema de generación de energía y entrada
de datos de la reivindicación 5, en el que dicho primer embrague
unidireccional puede funcionar para transferir movimiento de dicho
mecanismo impulsor operado manualmente en una primera dirección
seleccionada a dicho generador de energía y puede funcionar para
desconectar la transferencia de movimiento de dicho mecanismo
impulsor operado manualmente a dicho generador de energía en una
segunda dirección seleccionada.
7. El sistema de generación de energía y entrada
de datos de la reivindicación 5 o 6, en el que dicho segundo
embrague unidireccional puede funcionar para transferir movimiento
de dicho mecanismo impulsor operado manualmente en una segunda
dirección seleccionada a dicho generador de datos de entrada y puede
funcionar para desconectar la transferencia de movimiento de dicho
mecanismo impulsor operado manualmente a dicho generador de datos
de entrada en una primera dirección seleccionada.
8. El sistema de generación de energía y de
entrada de datos de la reivindicación 5, 6 o 7, que comprende
además un tercer embrague unidireccional dispuesto para evitar el
giro de dicho generador de datos de entrada en respuesta al giro de
dicho mecanismo impulsor operado manualmente en dicha primera
dirección seleccionada.
9. Una cerradura electrónica autoalimentada en la
que la energía para la cerradura es generada cuando el disco (15)
de la cerradura es girado en una primera dirección y los impulsos
de marcado son generados cuando el disco (15) de la cerradura es
girado en una segunda dirección.
10. La cerradura de la reivindicación 9, en la
que el disco está conectado a un generador de energía y a un
generador de impulsos a través de los respectivos embragues
unidireccionales.
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| ES2227655T3 true ES2227655T3 (es) | 2005-04-01 |
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