WO2002088492A2 - Schliesszylinder - Google Patents

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WO2002088492A2
WO2002088492A2 PCT/AT2002/000121 AT0200121W WO02088492A2 WO 2002088492 A2 WO2002088492 A2 WO 2002088492A2 AT 0200121 W AT0200121 W AT 0200121W WO 02088492 A2 WO02088492 A2 WO 02088492A2
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WO
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crank pin
bolt
stop
crank
guide slot
Prior art date
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PCT/AT2002/000121
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English (en)
French (fr)
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WO2002088492A3 (de
Inventor
Heinz Luef
Markus Kornhofer
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Kaba Gmbh
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Publication date
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Priority to AU2002338539A priority patent/AU2002338539A1/en
Priority to DE50202174T priority patent/DE50202174D1/de
Priority to AT02766569T priority patent/ATE288529T1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0611—Cylinder locks with electromagnetic control
    • E05B47/0619—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor
    • E05B47/0626—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor radially
    • E05B47/063—Cylinder locks with electromagnetic control by blocking the rotor radially with a rectilinearly moveable blocking element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B2047/0014—Constructional features of actuators or power transmissions therefor
    • E05B2047/0018—Details of actuator transmissions
    • E05B2047/0024—Cams
    • E05B2047/0025—Cams in the form of grooves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B2047/0093—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means including means for preventing manipulation by external shocks, blows or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B47/0012—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors

Definitions

  • the invention relates to a locking cylinder with at least one cylinder core mounted in a housing and with an electromechanical locking mechanism in the form of a bolt which can be inserted and withdrawn from the housing in the cylinder core and which is kinematically connected to an electric motor via an eccentric drive, one on the shaft of the electric motor eccentrically arranged crank pin is provided and the stroke of the eccentric drive corresponds to the bolt displacement.
  • a locking cylinder with a mechanical and an electromechanical locking mechanism controlled by electronics is known.
  • the mechanical locking mechanism comprises core and housing pins, which are moved by a key through corresponding recesses on the flat side so that the contact surfaces of the core and housing pins lie in the outer surface of the cylinder core, so that the cylinder core is rotated and thus the locking cylinder is locked can be.
  • the electro-mechanical lock receives its commands via a code comparison circuit that controls an electric motor. This turns an eccentric that raises and lowers a bolt over a linkage. The bolt can block the rotation of the cylinder core.
  • electromagnets with a bistable position fixing of a magnetic core which is designed as a bolt and which can be inserted or withdrawn from the housing in the cylinder core.
  • the invention is based on a locking with an electric motor that controls the bolt via an eccentric, and aims to simplify the arrangement and thus increase operational safety.
  • the locking position of the bolt should be secured in such a way that vibrations, which are deliberately caused, for example, do not lead to the bolt even retracting for a short time.
  • This is achieved in that the turning circle of the crank pin is stop-limited and the stop corresponding to the locking position of the bolt is provided in an over-center position of the turning circle of the crank pin which exceeds the maximum stroke.
  • the electric motor therefore does not have to be designed as a stepper motor and no electronic device is required in order to switch off the electric motor in the end positions when the bolt is pushed out and drawn in.
  • crank pin engages in a guide slot at the shaft end of the latch and the guide slot is oriented transversely to the direction of displacement of the latch and has a length which limits the angle of rotation of the crank pin, one end of the guide slot forms the stop for limiting the angle of rotation.
  • the electric motor could rotate endlessly and the bolt would constantly Carry out up and down movement corresponding to a piston in a cylinder of an engine.
  • the length of the guide slot above the turning circle of the crank pin is restricted, this has the effect of a stop which only allows a rotation of the extent, for example a three-quarter circle.
  • the end points lie over half the turning circle, which corresponds to the maximum stroke between the unlocked and locked position, and ensure stable end positions in this over-center position.
  • the locking position can be further stabilized by a spring, for example a leaf spring, which is tensioned in the position of the maximum stroke and presses the crank pin into the over-center position.
  • a spring for example a leaf spring
  • magnetic forces for example of a permanent magnet
  • the end of the guide slot should be at least at a distance from the crank pin diameter above the axis defined above in order to ensure the over-center position to a sufficient extent and still prevent it from spinning through a full 360 °.
  • the electric motor is activated, for example, by reversing the polarity of the supply voltage in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the crank pin then strikes the end of the guide slot once in a position slightly beyond the maximum stroke (locking position) or beyond the minimum stroke (unlocking position).
  • Electric motors of the type required here are particularly small, since they are usually accommodated in the interior of the cylinder housing, for example in an axial bore thereof. Such engines have only one Low torque, which may not be sufficient to carry out a stroke under load from standstill when switching on.
  • a limited exemption is provided for the power transmission between the electric motor and the crank pin. The exemption enables a swing to be taken before loading the electric motor.
  • it is expedient if, with the eccentrically arranged crank pin, for exemption between the shaft of the electric motor and a crank disk
  • Shaft non-rotatably connected driver with a radially projecting nose is provided which, depending on the direction of rotation of the electric motor, engages on one or the other side of an eccentric stop on the crank disk or on the crank pin and, when the direction of rotation changes, after an empty starting rotation of e.g. 150 ° takes the eccentrically mounted crank pin.
  • An advantageous embodiment is characterized in that the crank disk has a coaxial cylindrical recess into which a cylindrical bearing part of the driver engages and that the stop is provided in the rotating circle of the driver's nose, in particular at the end of the cylindrical body opposite the crank pin.
  • crank pin engages in a guide slot of the eccentric drive, which increases in width in the region of the locking position of the bolt for the limited release position of the bolt and the bolt in the case of the crank pin in the over-dead center position, the crank pin can be pushed forward in the locking direction within the scope of the release.
  • Such retroactive shocks would be, for example, vibrations from intrusion tools that are inserted into the locking cylinder.
  • the release of the crank pin in the guide slot in the locking position is equal to or greater than the distance between a bolt-side stop and a housing-side stop for the maximum stroke of the eccentric drive. The release of the crank pin prevents it from being taken along by the bolt and a subsequent, undesirable shifting into the release position.
  • the stop for the crank pin in an over-center position which exceeds the maximum stroke of the eccentric drive is designed as a projection in a crankcase at least partially surrounding the eccentric drive. This stop can also be achieved by the end of a guide slot that is shorter than the turning circle diameter for the crank pin.
  • FIG. 1 shows a double locking cylinder partially in longitudinal section
  • Fig. 2 shows a perspective view of the electromechanical locking mechanism as a detail
  • Fig. 3 shows an end view of the locking mechanism according to Fig. 2 with the detent spring moved to the side
  • Fig. 4 shows an exploded view of a release structure between the electric motor and the eccentric drive 5 shows an alternative embodiment to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a cross section through a crankcase and
  • FIG. 7 shows a further cross section of the crankcase outside the bolt.
  • cylinder housing 1 includes a cylinder housing 1, in which the cylinder cores 2 and 3 are rotatably mounted.
  • a mechanical key-operated locking mechanism by means of core and housing pins is indicated by the dash-dotted lines 4.
  • an electric motor 5 which can be fed in a direction of rotation which is variable in the direction of rotation is provided in the cylinder housing 1 via a controller (not shown) (for example with code comparison).
  • a crank pulley 6 On the shaft of the electric motor 5, a crank pulley 6 is arranged, which belzapfen an eccentrically positioned to the shaft 7 carries ⁇ cure. This engages in a guide slot 9 arranged transversely on the shaft of a bolt 8.
  • the bolt 8 is guided linearly in the cylinder housing 1 and is conically widened at its head and engages with this head in a blind bore 10 in the cylinder core 2.
  • the cylinder core can 2 therefore not be rotated.
  • the electromechanical locking mechanism or the eccentric drive alone is shown with the bolt 8 in the raised position (locking position according to FIG. 1).
  • the crank pin 7 rests on the right end of the guide slot 9. A further rotation by the electric motor 5 is not possible.
  • FIG. 3 shows the end view of FIG. 2.
  • the crank pin 7 describes a circular arc 11 as it is drawn out below the crank mechanism.
  • crank pin 7 runs through the circular arc 11 up to the lower end position shown with broken lines to the stop, which is again formed by the right end of the guide slot 9.
  • the guide slot 9 is at least so long that the crank pin 7 can describe the circular arc 11 between the two end positions, depending on the controlled direction of rotation of the electric motor 5 (counterclockwise, clockwise).
  • the length of the horizontal guide slot 9 is from the vertical central axis which is the The axis of rotation of the electric motor 5 passes through, to the stop (ie towards the right end) smaller than the radius of the enveloping circle 12 enveloping the crank pin 7 and to the left at least as large as this radius (see FIG. 3).
  • the total length of the guide slot 9 is smaller than the diameter of the enveloping circle 12.
  • the guide slot 9 lies transversely to the direction of displacement of the bolt 8 and eccentrically to the axis of rotation of the electric motor 5, so that the stop is defined by one (right) end of the guide slide. zes 9 results.
  • Fig. 3 the stroke H between the locking position of the bolt 8 shown with solid lines and the dashed release position is indicated by arrows.
  • the end positions of the bolt 8, which are determined by the rotation-limiting abutment of the crank pin 7 at the right end (“stop”) of the guide slot 9, are reached after the top and bottom dead centers of the turning circle 11 have been exceeded. This results in a stable position for the locking position, since when pressure is exerted on the bolt, with the intention of pushing the bolt 8 back, the pressure on the stop in the guide slot 9 is increased, but the eccentric drive reverses from the over-center position according to FIG. 3 cannot be reached.
  • the electric motor 5 can remain switched on in order to apply a holding torque or, for example, it can be snapped into place by a spring catch in the two end positions (locking, release).
  • a spring catch in the two end positions (locking, release).
  • An example of such a spring 13 is shown on the left in FIG. 3.
  • a driver 14 with a radially projecting nose 15 is fixedly connected to the motor shaft of the electric motor 5.
  • the driver 14 designed as a cylindrical bearing part engages in a bore 16 of the crank disk 17, which is plugged onto the bearing part in a cap-like and rotatable manner.
  • the crank pin 18 engages in the guide slot 9 of the bolt 8.
  • An axially projecting stop 19 is arranged on the crank disk 17 on the circular ring surface facing away from the crank pin 18, which lies in the turning circle of the nose 15 of the driver 14.
  • the electric motor 5 is actuated in the opposite direction, the driver 14 rotates with its nose 15 away from the stop 19. After about half a turn nose 15 and stop 19 then run against each other with the counter surfaces. After a load-free turn of about 180 °, the eccentric drive is taken along and the electromechanical locking mechanism is switched to the other end position (locking, release).
  • FIG. 5 shows an alternative to FIG. 4, in which a driver 24 engages centrally through the crank disk 27 and bears against the crank pin 28 with a lug 25.
  • Crank pin 28 has a double function here. It replaces the stop 19 (FIG. 4) in addition to the drive function in the guide slot 9. In the embodiment according to FIG. 5, a load-free starting and pulling of the electric motor 5 is made possible before each stroke.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the lock, which has the aim of securing the locking position even in the event of specifically induced or randomly occurring vibrations or shocks.
  • the design ensures that a reaction of the bolt on the crank pin 7 and thus an undesired turning back of the crank mechanism from the locking position over the top dead center of the crank mechanism into the release position is prevented becomes.
  • a stop (projection 23) for the crank pin 7 is provided in a crankcase 22, which limits the rotation of the eccentric drive in the over-center position, which corresponds to the locking position of the bolt 8.
  • the stop or projection 23 the bolt 8 cannot be moved in the direction D as shown in FIGS. 6, 7.
  • the crank pin 7 rests against this stop or projection 23 in the locked position of the bolt 8.
  • the guide slot 9 has an enlarged width in the region of the crank pin 7 positioned in the locked position. This oversize is designated A in FIG. 6.
  • the latch 8 itself can only move upwards in the crankcase 22 by the dimension B (direction C), because a shoulder 20 of the latch 8 then lies against the surface 21 of the crankcase 22. If the bolt 8 is set in motion due to a mass due to shrinkage or shocks, then the amplitude of its movements is limited by dimension B. Since the dimension A is larger than the dimension B, the bolt 8 cannot reach the crank pin 7 in its guide slot 9 and therefore the bolt 8 cannot lift the crank pin 7 above the top dead center and thus cannot rotate into the release position.
  • the dimension B is the same or at most somewhat larger than the stroke of the Bolt 8 from the stable locking position to the top dead center of the crank mechanism (stroke of the bolt 8 when the crank pin 7 is turned from the locking position according to FIGS. 6 and 7 to the top dead center position).
  • the stroke limitation of the bolt 8 in the locked position is shown by a projection 23 fixed to the housing as a stop for the crank pin 7 moving along the rotating circle. Analogously to FIG. 3, this stop can also be achieved by shortening the guide groove 9 for the crank pin 7.
  • the guide groove 9 is on the over dead center position of the crank pin 7 with respect to the radius of the Shortened turning circle, so that the crank pin 7 can not rotate through 360 °.

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Abstract

Ein Schliesszylinder mit mindestens einem in einem Gehäuse (1) gelagerten Zylinderkern (2, 3) verfügt über ein elektromechanisches Gesperre mit einem Elektromotor (5), der über einen Exzentertrieb einen Riegel (8) aus dem Gehäuse (1) in eine Ausnehmung (10) des Zylinderkernes (2, 3) ein bzw. ausschiebt. Dazu ist auf einer Kurbelscheibe (6) ein Kurbelzapfen (7) exzentrisch angeordnet, der in einen Führungsschlitz (9) am Schaftende des Riegels (8) eingreift. Der Elektromotor (5) ist drehrichtungssteuerbar und es ist der Drehkreis (11) des Kurbelzapfens (7) anschlagbegrenzt. Diese Drehkreisbegrenzung des Kurbelzapfens (7) erfolgt in einer Übertotpunktlage des Kurbel- bzw. Exzentertriebes, sodass der Riegel (8) in der Verriegelungsstellung stabilisiert und gegen ein Zurückdrücken resistent ist. Ferner kann eine Freistellung des Elektrootors (5) in der Anlaufphase vor jedem Hub bzw. Schaltvorgang vorgesehen sein.

Description

"Schließzylinder"
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder mit mindestens einem in einem Gehäuse gelagerten Zylinderkern sowie mit einem elektromechanischen Gesperre in Form eines aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbaren und zurückziehbaren Riegels, der über einem Exzentertrieb mit einem Elektromotor kinematisch verbunden ist, wobei an der Welle des Elektromotors ein exzentrisch angeordneter Kurbelzapfen vorgesehen ist und der Hub des Exzentertriebes der Riegelverschiebung entspricht .
STAND DER TECHNIK
Aus der EP 712 981 Bl ist ein Schließzylinder mit einem me- chanischen und einem über eine Elektronik gesteuerten elektromechanischen Gesperre bekannt. Das mechanische Gesperre um- fasst Kern- und Gehäusestifte, die von einem Schlüssel durch entsprechende Vertiefungen an der Flachseite so verschoben werden, dass die Berührungsflächen der Kern- und Gehäuse- stifte in der Mantelfläche des Zylinderkernes liegen, sodass dieser gedreht und damit der Schließzylinder gesperrt werden kann. Das elektro echanische Gesperre erhält seine Befehle über eine Codevergleichsschaltung, die einen Elektromotor ansteuert. Dieser dreht einen Exzenter, der einen Riegel über ein Gestänge anhebt und absenkt. Der Riegel kann die Drehung des Zylinderkernes blockieren. Ferner ist es bekannt, Elek- tromagnete mit bistabiler Lagefixierung eines Magnetkernes einzusetzen, der als Riegel ausgebildet ist und der aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbar bzw. zurückziehbar ist. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung geht von einer Verriegelung mit einem Elektromotor, der den Riegel über einen Exzenter ansteuert, aus und zielt darauf ab, die Anordnung zu vereinfachen und damit die Betriebssicherheit zu erhöhen. Insbesondere soll die Sperrstellung des Riegels so gesichert sein, dass Erschütterungen, die z.B. bewusst herbeigeführt werden, nicht zu einem auch nur kurzzeitigen Zurückweichen des Riegels führen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Drehkreis des Kurbelzapfens anschlagbegrenzt ist und der der Sperrstellung des Riegels entsprechende Anschlag in einer den maximalen Hub überschreitenden Übertotpunktlage des Drehkreises des Kurbelzapfens vorgesehen ist. Der Elektromotor muss daher nicht als Schrittmotor ausgebildet sein und es bedarf keiner elektronischen Einrichtung, um den Elektromotor in den Endlagen bei ausgeschobenem und bei eingezogenem Riegel abzuschalten. Es liegt bloß ein Anschlag im Drehkreis des Kurbelzapfens bzw. nächst dessen Kurbelscheibe, sodass der Elektromotor den Kur- beizapfen oder die Kurbelscheibe gegen den Anschlag dreht und das Motordrehmoment sodann als Haltemoment aufrecht bleibt. Dieses kann auch entfallen, da ein Zurückschieben des Riegels in der Sperrstellung infolge der Übertotpunktlage des Exzentertriebes unmöglich ist. Jede Krafteinwirkung in die Ein- schubrichtung wirkt auf den Anschlag und kann daher die Verriegelung nicht öffnen. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen in einem Führungsschlitz am Schaftende des Riegels eingreift und der Führungsschlitz quer zur Verschiebe- richtung des Riegels orientiert ist und eine den Winkel des Drehkreises des Kurbelzapfens begrenzende Länge aufweist, wobei ein Ende des Führungsschlitzes den Anschlag zur Begrenzung des Drehkreiswinkels bildet. Hätte der Führungsschlitz eine Gesamtlänge, die den Drehkreisdurchmesser des Kurbelzap- fens plus dem Zapfendurchmesser entspricht, dann könnte der Elektromotor endlos rotieren und der Riegel würde eine stän- dige Aufwärts- und Abwärtsbewegung entsprechend einem Kolben in einem Zylinder eines Motors durchführen. Wenn gemäß der Erfindung die Führungsschlitzlänge über dem Drehkreis des Kurbelzapfens jedoch eingeschränkt ist, dann wirkt sich dies als Anschlag aus, der bloß eine Drehung im Ausmaß, z.B. eines Dreiviertelkreises zulässt. Die Endpunkte liegen jedenfalls über dem halben Drehkreis, der dem maximalen Hub zwischen Entriegelungs- und Verriegelungsstellung entspricht und gewährleisten in dieser Übertotpunktlage stabile Endstellungen. Durch eine Feder, z.B. eine Blattfeder, die in der Stellung des maximalen Hubes gespannt ist und den Kurbelzapfen in die Übertotpunktlage drückt, kann die Verriegelungsstellung noch weiter stabilisiert werden. Alternativ ist es möglich, die Position durch magnetische Kräfte z.B. eines Permanentmagne- ten festzuhalten, sodass ein Rasteffekt in der Verriegelungslage sowie gegebenenfalls auch in der Offenstellung eintritt. Um den Anschlag zur Gewährleistung zweiter Endlagen zu positionieren ist es zweckmäßig, wenn ein Ende des Führungsschlitzes einen Abstand von der die Drehachse des Elektromo- tors kreuzenden und in Riegelausschubrichtung orientierten
Achse aufweist, der kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen einhüllenden Hüllkreises ist. Das Ende des Führungsschlitzes sollte mindestens im Abstand des Kurbelzapfendurchmessers über der oben definierten Achse liegen, um die Über- totpunktlage in ausreichendem Maße zu gewährleisten und dennoch ein Durchdrehen um volle 360° zu verhindern. Um die Verriegelungsstellung bzw. die Entriegelungsstellung zu erreichen, wird der Elektromotor z.B. durch Umpolen der Versorgungsspannung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn an- gesteuert. Es schlägt dann der Kurbelzapfen am Ende des Führungsschlitzes einmal in einer Stellung etwas jenseits des maximalen Hubes (Verriegelungsstellung) bzw. jenseits des minimalen Hubes (Entriegelungsstellung) an. Elektromotoren der hier benötigten Bauart sind besonders klein, da sie meist im Inneren des Zylindergehäuses, etwa in einer axialen Bohrung derselben, untergebracht werden. Solche Motoren haben nur ein geringes Drehmoment, das allenfalls nicht ausreicht, um aus dem Stillstand beim Einschalten einen Hub unter Last auszuführen. Um dennoch besonders kleine und damit schwache Motoren einsetzen zu können, ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Elektromotor und dem Kurbelzapfen eine begrenzte Freistellung bei der Kraftübertragung vorgesehen ist. Die Freistellung ermöglicht ein Schwungholen vor der Belastung des Elektromotors. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn zur Freistellung zwischen der Welle des Elektromotors und einer Kurbelscheibe mit dem exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen ein mit der
Welle drehfest verbundener Mitnehmer mit einer radial auskragenden Nase vorgesehen ist, der je nach Drehrichtung des Elektromotors an der einen oder anderen Seite eines exzentrischen Anschlags an der Kurbelscheibe bzw. an dem Kurbelzapfen angreift und bei Drehrichtungsänderung nach einer leeren Anlaufdrehung von z.B. 150° den exzentrisch gelagerten Kurbelzapfen mitnimmt. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelscheibe eine koaxiale zylindrische Ausnehmung aufweist, in die ein zylindrischer Lagerteil des Mitnehmers eingreift und dass im Drehkreis der Nase des Mitnehmers, insbesondere an dem dem Kurbelzapfen gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Körpers, der Anschlag vorgesehen ist.
Um den Kurbelzapfen in der Übertotpunktlage der Verriege- lungsstellung gegen rückwirkende Erschütterungen des Riegels zu sichern, ist vorgesehen, dass der Kurbelzapfen in einen Führungsschlitz des Exentertriebes eingreift, der im Bereich der Verriegelungsstellung des Riegels in seiner Breite zur begrenzten Freigabestellung des Riegels vergrößert und der Riegel bei in der Übertotpunktlage stehenden Kurbelzapfen gegenüber dem Kurbelzapfen in Verriegelungsrichtung im Rahmen der Freistellung begrenzt vorschiebbar ist. Solche rückwirkenden Erschütterungen wären z.B. Vibrationen von Einbruchswerkzeugen, die in den Schließzylinder eingeführt wer- den. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Freistellung des Kurbelzapfens im Führungsschlitz in der Sperrstellung gleich oder größer ist als der Abstand eines riegelseitigen Anschlags zu einem gehäuseseitigen An- schlag für den maximalen Hub des Exentertriebes. Durch die Freistellung des Kurbelzapfens wird ein Mitnehmen durch den Riegel und ein anschließendes, unerwünschtes Verschieben in die Freigabestellung verhindert.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn der Anschlag für den Kurbelzapfen in einer den maximalen Hub des Exentertriebes überschreitenden Übertotpunktlage als Vorsprung in einem den Exentertrieb mindestens teilweise umgebenden Kurbelgehäuse ausgebildet ist. Dieser Anschlag kann auch durch das Ende eines gegenüber dem Drehkreisdurchmesser für den Kurbelzapfen verkürzten Führungsschlitzes erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Doppelschließzylinder teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht des elektromechanischen Gesperres als Detail, Fig. 3 eine Stirnansicht des Gesperres nach Fig. 2 mit zur Seite gerückter Rastfeder, Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer Freistellungskonstruktion zwischen Elektromotor und Exzentertrieb, Fig. 5 eine alternative Ausführungsform zu Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Kurbelgehäuse und Fig. 7 einen weiteren Querschnitt des Kurbelgehäu- ses außerhalb des Riegels.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Ein Schließzylinder nach Fig. 1 umfasst ein Zylindergehäuse 1, in dem die Zylinderkerne 2 und 3 drehbar gelagert sind. Ein mechanisches schlüsselbetätigbares Gesperre durch Kern- und Gehäusestifte ist durch die strichpunktierten Linien 4 angedeutet. Ferner ist im Zylindergehäuse 1 ein über eine nicht dargestellte Steuerung (z.B. mit Codevergleich) dreh- richtungsvariabel anspeisbarer Elektromotor 5 vorgesehen. Auf der Welle des Elektromotors 5 ist eine Kurbelscheibe 6 angeordnet, die einen exzentrisch zur Welle positionierten Kur¬ belzapfen 7 trägt. Dieser greift in einen quer am Schaft eines Riegels 8 angeordneten Führungsschlitz 9. Der Riegel 8 ist im Zylindergehäuse 1 linear geführt und an seinem Kopf konisch erweitert ausgebildet und greift mit diesem Kopf in eine Sackbohrung 10 im Zylinderkern 2. In dieser dargestellten Verriegelungsstellung kann der Zylinderkern 2 daher nicht gedreht werden. In Fig. 2 ist das elektromechanische Gesperre bzw. der Exzentertrieb für sich allein mit dem Riegel 8 in angehobener Stellung (Verriegelungsstellung gemäß Fig. 1) dargestellt. In dieser Stellung liegt der Kurbelzapfen 7 am rechten Ende des Führungsschlitzes 9 an. Ein Weiterdrehen durch den Elektromotor 5 ist nicht möglich. Fig. 3 zeigt die Stirnansicht zu Fig. 2. Der Kurbelzapfen 7 beschreibt je nach Drehrichtung des Elektromotors 5 einen Kreisbogen 11, wie er unterhalb des Kurbeltriebes herausgezeichnet ist. Die mit vollen Linien dargestellte Endlage des Kurbelzapfens 7 in Fig. 3 entspricht der etwas über den oberen Totpunkt weiter- gedrehten Anschlaglage und damit der Verriegelungsstellung des Riegels 8. Wenn der Elektromotor mit geänderter Drehrichtung angesteuert wird, also in Fig. 3 gegen den Uhrzeiger, dann durchläuft der Kurbelzapfen 7 den Kreisbogen 11 bis zu der mit unterbrochenen Linien dargestellten unteren Endlage zum Anschlag, der wieder von dem rechten Ende des Führungsschlitzes 9 gebildet wird. Nach links ist der Führungsschlitz 9 mindestens so lang, dass der Kurbelzapfen 7 zwischen den beiden Endlagen je nach angesteuerter Drehrichtung des Elektromotors 5 (Linkslauf, Rechtslauf) den Kreisbogen 11 be- schreiben kann. Somit ist die Länge des horizontalen Führungsschlitzes 9 von der vertikalen Mittelachse, die die Drehachse des Elektromotors 5 durchsetzt, zum Anschlag (also zum rechten Ende hin) kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen 7 einhüllenden Hüllkreises 12 und nach links mindestens so groß wie dieser Radius (siehe Fig. 3) . Die Gesamt- länge des Führungsschlitzes 9 ist im Ausführungsbeispiel kleiner als der Durchmesser des Hüllkreises 12. Der Führungsschlitz 9 liegt quer zur Verschieberichtung des Riegels 8 und exzentrisch zur Drehachse des Elektromotors 5, sodass sich der Anschlag durch das eine (rechte) Ende des Führungsschlit- zes 9 ergibt.
In Fig. 3 ist der Hub H zwischen der mit vollen Linien dargestellten Verriegelungsstellung des Riegels 8 und der strichlierten Freigabestellung durch Pfeile bezeichnet. Die durch das drehungsbegrenzende Anliegen des Kurbelzapfens 7 am rechten Ende ("Anschlag") des Führungsschlitzes 9 bestimmten Endlagen des Riegels 8 werden nach Überschreiten der oberen und unteren Totpunkte des Drehkreises 11 erreicht. Damit ergibt sich für die Verriegelungsstellung eine stabile Lage, da bei Druckausübung auf den Riegel, mit der Absicht, den Riegel 8 zurückzuschieben, der Andruck an den Anschlag im Führungsschlitz 9 noch verstärkt wird, jedoch ein Reversieren des Exzentertriebes aus der Übertotpunktlage nach Fig. 3 nicht erreicht werden kann. In der oder den Anschlagstellungen kann der Elektromotor 5 zur Aufbringung eines Haltemoments einge- schaltet bleiben oder es kann beispielsweise ein Einrasten durch eine Federraste in den beiden Endlagen (Verriegelung, Freigabe) erfolgen. Ein Beispiel für eine solche Feder 13 ist in Fig. 3 links seitlich dargestellt.
Wenn der Elektromotor 5 aus einer Endlage in die andere um- schaltet, muss er unter Last anlaufen. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine begrenzte Freilauf- bzw. Freistellungskonstruktion zwischen dem Elektromotor 5 und dem Exzentertrieb. Dadurch wird dem Elektromotor 5 ein Schwungbolzen ermöglicht, bevor er einen Hub unter Last ausführt. Gemäß Fig. 4 ist mit der Motorwelle des Elektromotors 5 ein Mitnehmer 14 mit radial auskragender Nase 15 fest verbunden. Der als zylindrischer Lagerteil ausgebildete Mitnehmer 14 greift in eine Bohrung 16 der Kurbelscheibe 17, die kappenartig und verdrehbar auf dem Lagerteil aufgesteckt ist. Der Kurbelzapfen 18 greift in den Führungsschlitz 9 des Riegels 8. An der Kurbelscheibe 17 ist auf der dem Kurbelzapfen 18 abgewandten Kreisringfläche ein axial vorspringender Anschlag 19 angeordnet, der im Drehkreis der Nase 15 des Mitnehmers 14 liegt .
Wenn nun von einer Endstellung des Kurbelzapfens 18 im Füh- rungsschlitz 9 ausgehend der Elektromotor 5 in der Gegenrichtung angesteuert wird, dann dreht sich der Mitnehmer 14 mit seiner Nase 15 vom Anschlag 19 weg. Nach etwa einer halben Umdrehung laufen dann Nase 15 und Anschlag 19 mit den Gegenflächen aufeinander. Somit wird nach einem lastfreien Schwungholen von etwa 180° der Exzentertrieb mitgenommen und das elektromechanische Gesperre in die andere Endstellung (Verriegelung, Freigabe) umschaltet.
Fig. 5 zeigt eine Alternative zu Fig. 4, bei der ein Mitnehmer 24 durch die Kurbelscheibe 27 zentrisch durchgreift und mit einer Nase 25 an dem Kurbelzapfen 28 anliegt. Der
Kurbelzapfen 28 hat hier eine Doppelfunktion. Er ersetzt den Anschlag 19 (Fig. 4) zusätzlich zur Antriebsfunktion im Führungsschlitz 9. Damit wird auch bei der Ausführung nach Fig. 5 vor jedem Hub ein lastfreies Anlaufen und Schwungholen des Elektromotors 5 ermöglicht.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausbildung der Verriegelung, die eine Sicherung der Sperrstellung auch bei gezielt hervorgerufenen oder zufällig auftretenden Schwingungen oder Erschütterungen zum Ziel hat. Wenn der Riegel 8 durch solche äußeren Einwirkungen in axialer Richtung bewegt wird, dann stellt die Ausbildung sicher, dass eine Rückwirkung des Riegels auf den Kurbelzapfen 7 und damit ein unerwünschtes Rückdrehen des Kurbeltriebes aus der Verriegelungsstellung über den oberen Totpunkt des Kurbeltriebes hinweg in die Freigabestellung verhindert wird. Dazu ist in einem Kurbelgehäuse 22 eine Anschlag (Vorsprung 23) für den Kurbelzapfen 7 vorgesehen, der die Drehung des Exentertriebes in der Übertotpunktlage, welche der Sperrstellung des Riegels 8 entspricht, begrenzt. Der Riegel 8 kann also infolge des Anschlages bzw. Vorsprunges 23 nicht weiter als die Fig. 6, 7 zeigen, in Richtung D bewegt werden. An diesem Anschlag bzw. Vorsprung 23 liegt der Kurbelzapfen 7 in der Sperrstellung des Riegels 8 an. Der Führungsschlitz 9 hat im Bereich des in der Sperrstellung positionierten Kurbelzap- fens 7 eine vergrößerte Breite. Dieses Übermaß ist in Fig. 6 mit A bezeichnet. Der Riegel 8 selbst kann sich im Kurbelgehäuse 22 nur um das Maß B nach oben (Richtung C) bewegen, denn eine Schulter 20 des Riegels 8 liegt dann an der Fläche 21 des Kurbelgehäuses 22 an. Wenn also der Riegel 8 auf Grund einer Masse durch Schwindungen oder Erschütterungen in Bewegung versetzt wird, dann ist die Amplitude seiner Bewegungen durch das Maß B begrenzt. Da das Maß A größer als das Maß B ist, kann der Riegel 8 in seinem Führungsschlitz 9 den Kurbelzapfen 7 nicht erreichen und daher kann der Riegel 8 den Kurbelzapfen 7 auch nicht über den oberen Totpunkt heben und somit nicht in die Freigabestellung drehen.
Ein Entriegeln ist also nur dann möglich, wenn der Kurbeltrieb über den Motor 5 (Fig. 1, 2, 3) betätigt wird, nicht jedoch durch Rückwirkung von Seiten des Riegels 8. Das Maß B ist gleich oder allenfalls etwas größer als der Hub des Riegels 8 aus der stabilen Sperrstellung bis zum oberen Totpunkt des Kurbeltriebes (Hub des Riegels 8 bei Verdrehung des Kurbelzapfens 7 aus der Sperrstellung nach Fig. 6 bzw. 7 in die obere Totpunktlage) . In Fig. 6 und 7 ist die Hubbegrenzung des Riegels 8 in der Sperrstellung durch einen gehäusefesten Vorsprung 23 als Anschlag des sich längs des Drehkreises bewegenden Kurbelzapfens 7 dargestellt. Analog zu Fig. 3 kann dieser Anschlag auch durch Verkürzung der Führungsnut 9 für den Kurbelzapfen 7 erreicht werden. Die Führungsnut 9 ist auf Seiten der Übertotpunktlage des Kurbelzapfens 7 gegenüber dem Radius des Drehkreises verkürzt, sodass sich der Kurbelzapfen 7 nicht über 360° durchdrehen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE :
1. Schließzylinder mit mindestens einem in einem Gehäuse gelagerten Zylinderkern sowie mit einem elektromechanischen Gesperre in Form eines aus dem Gehäuse in den Zylinderkern einschiebbaren und zurückziehbaren Riegels, der über einem Exzentertrieb mit einem Elektromotor kinematisch verbunden ist, wobei an der Welle des Elektromotors ein exzentrisch angeordneter Kurbelzapfen vorgesehen ist und der Hub des Exzentertriebes der Riegelverschiebung entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkreis (11) des Kurbelzapfens (7) anschlagbegrenzt ist und der der Sperrstellung des Riegels (8) entsprechende Anschlag in einer den maximalen Hub (H) überschreitenden Übertotpunktlage des Drehkreises (11) des Kurbelzapfens (7) vorgesehen ist.
2. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen (7) in einem Führungsschlitz (9) am Schaftende des Riegels (8) eingreift und der Führungsschlitz (9) quer zur Verschieberichtung des Riegels (8) orientiert ist und eine den Winkel des Drehkreises (11) des Kurbelzapfens (7) begrenzende Länge aufweist, wobei ein Ende des Führungsschlitzes (9) den Anschlag zur Begrenzung des Drehkreiswinkels bildet.
3. Schließzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Führungsschlitzes (9) einen Abstand von der die Drehachse des Elektromotors (5) kreuzenden und in Riegelausschubrichtung orientierten Achse aufweist, der kleiner als der Radius des den Kurbelzapfen (7) einhüllenden Hüllkreises (12) ist.
4. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Sperrstellung des
Riegels (8) entsprechende Übertotpunktlage des Kurbelzapfens (7) bzw. des Exzentertriebes, z.B. mittels einer Fe- der (13), magnetischer Haltekräfte od. dgl . verrastbar bzw. fixierbar ist.
5. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromotor (5) und dem Kurbelzapfen (7, 18, 28) eine begrenzte Freistellung bei der Kraftübertragung vorgesehen ist.
6. Schließzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Freistellung zwischen der Welle des Elektromotors (5) und einer Kurbelscheibe (17, 27) mit dem exzent- risch angeordneten Kurbelzapfen (18, 28) ein mit der
Welle drehfest verbundener Mitnehmer (14, 24) mit einer radial auskragenden Nase (15, 25) vorgesehen ist, der je nach Drehrichtung des Elektromotors (5) an der einen oder anderen Seite eines exzentrischen Anschlags (19) an der Kurbelscheibe (17, 27) bzw. an dem Kurbelzapfen (18, 28) angreift und bei Drehrichtungsänderung nach einer leeren Anlaufdrehung von z.B. 150° den exzentrisch gelagerten Kurbelzapfen (18, 28) mitnimmt.
7. Schließzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelscheibe (17, 27) eine koaxiale zylindrische Ausnehmung aufweist, in die ein zylindrischer Lagerteil des Mitnehmers (24) eingreift und dass im Drehkreis der Nase (25) des Mitnehmers (24), insbesondere an dem dem Kurbelzapfen (28) gegenüberliegenden Ende des zylind- rischen Körpers, der Anschlag vorgesehen ist.
8. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen (7) in einen Führungsschlitz (9) des Exentertriebes eingreift, der im Bereich der Verriegelungsstellung des Riegels (8) in seiner Breite zur be- grenzten Freistellung des Riegels (8) vergrößert und der Riegel (8) bei in der Übertotpunktlage stehenden Kurbelzapfen (7) gegenüber dem Kurbelzapfen (7) in Verriegelungsrichtung im Rahmen der Freistellung begrenzt vorschiebbar ist.
9. SchließZylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellung des Kurbelzapfens (7) im Führungsschlitz (9) in der Verriegelungsstellung gleich oder größer ist als der Abstand eines riegelseitigen Anschlags (20) zu einem gehäuseseitigen Anschlag (21) für den maximalen Hub des Exentertriebes.
10. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den Drehkreis (11) begrenzende Anschlag für den Kurbelzapfen (7) in einer den maximalen Hub des Exentertriebes überschreitenden Übertotpunktlage als Vorsprung (23) in einem den Exentertrieb mindestens teilweise umgebenden Kurbelgehäuse (22) ausgebildet ist.
11. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den Drehkreis (11) in der Übertotpunktlage des Riegels (8) begrenzende Anschlag für den Kurbelzapfen (7) durch ein Ende des in der Länge gegenüber dem Drehkreisdurchmesser verkürzten Führungsschlitzes (9) gebildet ist.
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