WO2010063050A2 - Sperrvorrichtung - Google Patents

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WO2010063050A2
WO2010063050A2 PCT/AT2009/000468 AT2009000468W WO2010063050A2 WO 2010063050 A2 WO2010063050 A2 WO 2010063050A2 AT 2009000468 W AT2009000468 W AT 2009000468W WO 2010063050 A2 WO2010063050 A2 WO 2010063050A2
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locking
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cylinder
recess
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Reinhard PÖLLABAUER
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Evva Sicherheitstechnologie Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a locking device with a movable between a locking position and a release position locking member and an electric drive.
  • Previously known locking devices are usually mechanical or electronic devices.
  • mechanical devices such as As all types of door locks, padlocks or the like.
  • the advantage of these designs is the simple and cheap production with well-known technologies.
  • a significant disadvantage is the sometimes insufficient security of such locks against unauthorized locking.
  • an actuating member such as a door handle, a knob, a key or the like
  • the movement either directly or with the interposition of a coupling device with the locking member, such as a locking lug or a locking latch, for opening or closing the coupling is coupled, wherein the coupling device usually couples the actuator with the locking device only when an access authorization has been established.
  • the access authorization can be determined mechanically by inserting a suitable key or electronically by an identification by means of an electronic code.
  • conventional coupling devices are complicated in construction and maintenance-prone, since the coupling members must be driven by motors usually to be moved between an engagement and a disengaged position.
  • the construction usually has a high space requirement, so that miniaturization is not readily possible.
  • the present invention aims to avoid the above-mentioned drawbacks and to provide a locking device that is inexpensive to manufacture and has a lower maintenance susceptibility and a higher locking safety.
  • the invention further aims to reduce the size so that all electrical and mechanical components in a closing device of the conventional type, such as a cylinder lock, can be integrated.
  • the locking device of the type mentioned is substantially further developed such that the electric drive comprises at least one piezoelectric motor.
  • the electric drive comprises at least one piezoelectric motor.
  • the advantages of the precise and fast operation of such motors and the extremely small size can be exploited.
  • electrical drives can get much more extensive use in blocking devices, in particular due to the small size an arrangement within the locking device is made possible, which was not feasible with conventional electric drives. Due to the extremely short positioning times achieved with piezoelectric motors, which are also known as ultrasonic motors. are possible, particularly short blocking times are achieved.
  • the piezoelectric motor can be designed as a rotary drive.
  • the rotary drive can be used here for rotating a component of the locking device.
  • the rotary drive can be translated via a corresponding gear, such as a worm gear in a linear movement.
  • a transmission can be dispensed with in this connection if the piezoelectric motor is embodied directly as a linear drive.
  • the piezoelectric motor can be used in a locking device in a variety of ways. According to a preferred embodiment, for example, provided that the piezoelectric motor for moving the locking member cooperates with this. In this case, the piezoelectric motor can interact with the locking member with the intermediary of a gear mechanism in order to ensure sufficient locking forces with a suitable gear ratio.
  • the piezoelectric motor can be integrated, for example, in the cylinder of a cylinder lock and effect a rotation of the cylinder core while locks or opening the lock.
  • the piezoelectric motor can also serve to lock or release the manual or by means of another drive movement of the locking member.
  • the design is preferably such that the movement or the actuation of the locking member can be blocked by means of a bolt driven by the piezoelectric motor.
  • This development is associated with the advantage that the forces acting on the locking member do not have to be absorbed directly by the piezoelectric motor, since they only act on the bolt.
  • the locking member is coupled with the movement of a component, whose movement can be blocked by means of a bolt driven by the piezoelectric motor.
  • the locking member or the component, with the movement of the locking member is coupled has a recess, wherein the bolt between a recess engaging position and a disengaged position is movable.
  • coupling devices can be used, for example, couple an actuator with the locking member or decouple.
  • the actuator When the actuator is decoupled from the locking member, the actuator can be moved freely without any effect, an operating knob, for example, can only be turned freely. Only when a coupling of the actuator with the locking member actuates the actuator causes a corresponding movement of the locking member.
  • an actuating member with the interposition of a coupling device with the locking member for movement thereof is coupled, wherein the coupling means comprises a movable between an engagement position and a disengaged engagement member and the piezoelectric motor for Move the driver element interacts with this.
  • the driver element leads to a highly reliable operation, and due to the small size of piezoelectric motors, such a drive can be easily integrated into the coupling device.
  • the driver element is preferably guided translationally.
  • the driver element is guided translationally in a direction transverse or parallel to the axis of rotation of the actuator, whereby a particularly secure coupling of the actuator can be done with the locking member.
  • the driver element is pivotally mounted. The pivotal mounting allows to exploit a corresponding lever effect in an eccentric arrangement of the pivot axis.
  • the piezoelectric motor can interact directly with the driver to effect a corresponding displacement of the driver.
  • the piezoelectric motor cooperates with the driver via a cam disc which can be driven by the motor.
  • the cam disk can advantageously have at least one recess for receiving a ball-shaped or roller-shaped driver, wherein the driver can be guided correspondingly translationally and is pushed out of the recess of the cam disk as soon as the cam disk is rotated further.
  • Such a design is also advantageous with conventional drives or motors.
  • the extremely short positioning times should be noted in this context. A rotation of the cam disc by only 30 ° - 45 ° is sufficient to move the driver between the engaged position and the disengaged position. The time required for such a small rotation angle is extremely low.
  • the device has a lock cylinder with a rotatable cylinder core, wherein the piezoelectric motor is arranged in the lock cylinder or in the cylinder core.
  • the piezoelectric motor is mounted in one with the actuator, e.g. Knob or the like., Connected, in particular rotatably connected, component arranged.
  • the invention can be used in the context of various closing devices. It is therefore preferably provided that the locking device as a lock cylinder, double knob lock cylinder, DoppelknaufSch widelyzylinder with one-sided or double-sided key insertion function for a mechanical override, lock cylinder with only a knob, with or without key function on the knob opposite lock cylinder side, double lock cylinder, double lock cylinder with mechanical or electronic or mechatronic authorization check on both sides, half cylinder, half cylinder with knob, half cylinder with mechatronic authorization query, half cylinder with electronic authorization inquiry, knobs, fittings with traps and / or latch actuation, locks, puncture locks, self-locking Einstemmschlösser, furniture locks, Furniture lock cylinder, padlocks or shift cylinder is formed.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the locking device according to the invention
  • FIG. 2 shows a modified embodiment
  • FIG. 3 shows a further modified embodiment
  • FIG. 4 shows a further modified embodiment
  • FIG. 5 shows a further modified embodiment with a driver element in a first position
  • FIG. 6 shows the corresponding device with the driver element in a second position
  • FIG. 7 shows a further modified embodiment with a driver element in a first position
  • FIG. 8 shows the embodiment according to FIG. 7 with the driver element in a second position.
  • Fig. 1 shows schematically a part of a locking device.
  • a shaft is shown, which is rotatably mounted about an axis 3 according to the arrow 2.
  • an actuator can be set, such as a knob or a door handle.
  • a locking nose which can displace a bolt or the like, is non-rotatably connected to the opposite end of the shaft.
  • the shaft 1 carries a disc 4, which is provided with a cylindrical recess 5 and 5 1 .
  • One of the recesses 5 and 5 ' is sufficient for the operation of the locking device.
  • the recess 5,5 ' is associated with a latch 6,6', by means of a non Guidance shown in each case in the sense of arrow 7,7 'translationally guided. Furthermore, a piezoelectric motor 8, 8 'is shown, which acts via a spring element 9, 9' on the latch 6, 6 '. The piezoelectric motor 8,8 'engages on the latch 6,6' facing away from the end of the spring element 9,9 '.
  • the bolt 6, 6 ' can be displaced from the piezoelectric motor 8, 8' into a position dipping into the recess 5, 5 ' , as corresponds to the position shown in Fig. 1.
  • the latch 6,6 In this position, the latch 6,6 'causes a locking of the disc 4, so that the shaft 1 is blocked.
  • the disc When the disc is twisted so that the recess 5,5 'is not in a position aligned with the track of the latch 6,6 ", displacement of the latch 6,6' from the disengaged position to the disc 4 causes the latch 6, 6 'comes into abutment against the surface of the disk 4, whereupon a further displacement of the motor-side end of the spring element 9, 9' effects a pretensioning of the spring element 9, 9 ' Recess 5.5 'pressed as soon as after a corresponding rotation of the shaft 1 together with the disc 4, the recess 5,5' reaches into a position aligned with the latch 6,6 '.
  • Fig. 2 shows an embodiment is shown in which a connected about an actuator shaft 10 via a coupling device 11 with the cooperating with the locking member shaft 12 is in communication.
  • the coupling device 11 has a cup-shaped with the shaft 12 rotatably connected to the component 13 and arranged in the interior of the cup-shaped member 13 cylindrical member 14 which is rotatably connected to the shaft 10. Now, if the two components 13 and 14 of the coupling device 11 are not coupled together, the shaft 10 can be freely rotated. Only when the component 14 is coupled to the component 13, a rotational movement of the shaft 10 is transmitted to the shaft 12.
  • the coupling device now has a connected to the component 14 driver 15,15 ', which is movable between an engagement position in which the driver 15,15' in a recess 16,16 'of the component 13, and a disengaged position.
  • the driver 15 is in this case designed as a displaceable in the direction of the double arrow 17 bolt to which a piezoelectric motor 18 with the interposition of a spring element 19 engages.
  • the driver 15 ' is formed as a pivotable about an axis of rotation 20 lever at its end remote from the recess 16' actuation member 21 acts on which in turn the piezoelectric motor 18 'with the interposition of a spring element 19' engages.
  • the drivers 15 and 15 'and the corresponding drive means are each provided alternatively.
  • a lock cylinder 22 designed as a half-cylinder is shown, with whose rotatable cylinder core 23 a locking nose 24 is connected.
  • a shaft 25 provided with a knob 27 is provided, which can be coupled to the rotatable cylinder core 23 for common rotation as a function of the position of the drivers 26, 26 '.
  • Fig. 4 shows an embodiment is shown which has a similar construction as the embodiment of FIG. 3.
  • the rotatable cylinder core 23 is formed directly with a knob 27.
  • the rotatable cylinder core 23 has a recess 28, 28 'into which a pivotable or translationally displaceable bolt 29, 29' can dip, in order to block a rotation of the knob 27 and thus an actuation of the locking nose 24.
  • the drive is in turn formed by a piezoelectric motor 30, 30 '.
  • Fig. 5 shows a coupling device as it can be used in the context of the invention.
  • the two parts to be coupled are labeled 31 and 32.
  • the component 31 is rschreib- formed and surrounds the component 32.
  • a driver 33 which may be formed as a ball or a roller.
  • the driver 33 is guided in a recess 34 of the component 32 and can be displaced between an engagement position shown in FIG. 5, in which the driver 33 engages in a recess 35 of the component 31, and a disengaged position shown in FIG.
  • a cam disc 36 is provided, which can be rotated in accordance with the double arrow 37 by a piezoelectric motor.
  • the cam disk has a recess 38 into which the driver 33 can dip in the position shown in FIG. Starting from the position shown in FIG. 6, the cam 33 is pressed out of the recess 38 during further rotation of the cam disk 36 and into the recess 35.
  • the components 31 and 32 are coupled together.
  • the component 31 can be freely rotated relative to the component 32.
  • the component 32 may be formed as a fixed component and the driver 33 acts as a bolt, the position shown in FIG. 5, a rotation of the component 31 blocks and in the position shown in FIG. 6, a rotation of the component 31 releases.
  • a modified embodiment in which the outer tubular member 38 can be coupled to the inner member 39.
  • the inner component 39 has two apertures 40 for drivers 41, which are displaceable between the engagement position shown in FIG. 7, in which the drivers 41 engage in a recess 42 of the outer component 38, and the disengaged position shown in FIG.
  • the driver 41 which in turn may be formed as balls or rollers, engage in recesses 43 of a cam plate 44, which is driven by a piezoelectric motor in the sense of the double arrow 45.
  • the inner component 39 In the position of the driver 41 shown in FIG. 7, the inner component 39 is connected to the outer component. Part 38 coupled. In the position of the driver 41 shown in Fig. 8, the two components are not coupled together.
  • the drivers 41 can be held by suitable spring loading in the radially outer or in the radially inner position.

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Abstract

Bei einer Sperrvorrichtung mit einem zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbaren Sperrglied und einem elektrischen Antrieb umfasst der elektrische Antrieb wenigstens einen piezoelektrischen Motor (8, 8', 18, 18', 30, 30').

Description

Sperrvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung mit einem zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbaren Sperrglied und einem elektrischen Antrieb.
Bei bisher bekannten schließtechnischen Vorrichtungen handelt es sich für gewöhnlich um mechanische oder elektronische Vorrichtungen. Seit langem bekannt sind vor allem mechanische Vor- richtungen wie z. B. alle Arten von Türschlössern, Vorhängeschlössern oder dergleichen. Der Vorteil dieser Konstruktionen ist die einfache und billige Herstellung mit seit langem bekannten Technologien. Ein wesentlicher Nachteil jedoch ist die manchmal nicht ausreichende Sicherheit derartiger Schlösser gegen unerlaubtes Nachsperren.
Einen erhöhten Schutz vor unbefugtem Zutritt gewähren elektronische Schließvorrichtungen, da bei derartigen Schlössern die Sperrinformation codiert vorliegt und mit den bekannten Techno- logien nur schwer dupliziert werden kann. Nachteilig ist jedoch für gewöhnlich, dass zur Ansteuerung der Sperrelemente derartiger schließtechnischer Vorrichtungen komplizierte elektronische und mechanische Bauteile notwendig sind und ein hoher Energieverbrauch auftritt. Durch den für gewöhnlich aufwendigen Aufbau derartiger elektronischer Schließvorrichtungen sind die Konstruktionen teuer in der Herstellung und auf Grund der Vielzahl an Bauteilen auch oft fehleranfällig.
Zum Sperren eines Schlosses ist üblicherweise ein Betätigungs- glied vorgesehen, wie beispielsweise ein Türgriff, ein Türknauf, ein Schlüssel oder dergleichen, dessen Bewegung entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Kupplungseinrichtung mit dem Sperrglied, wie beispielsweise einer Sperrnase oder einem Sperrriegel, zum Öffnen oder Schließen des Schlosses gekuppelt ist, wobei die Kupplungseinrichtung das Betätigungsglied mit der Sperreinrichtung in der Regel nur dann kuppelt, wenn eine Zutrittsberechtigung festgestellt wurde. Die Zutrittsberechtigung kann hierbei mechanisch durch Einstecken eines passenden Schlüssels oder elektronisch durch eine Identifizierung mittels eines elektronischen Codes festgestellt werden. Vor allem bei elektronischen Schlössern sind herkömmli- che Kupplungseinrichtungen kompliziert im Aufbau und wartungsanfällig, da die Kupplungsglieder meist durch Motoren angetrieben werden müssen, um zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegt zu werden. Die Konstruktion weist in der Regel einen hohen Platzbedarf auf, sodass eine Miniaturi- sierung nicht ohne weiteres möglich ist.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Sperrvorrichtung zu schaffen, die günstig in der Herstellung ist und eine geringere Wartungs- anfälligkeit und eine höhere Sperrsicherheit aufweist.
Die Erfindung zielt weiters darauf ab, die Baugröße derart zu verkleinern, dass sämtlichen elektrischen und mechanischen Baugruppen in eine schließtechnische Einrichtung der herkömmlichen Art, wie beispielsweise ein Zylinderschloss, integriert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Sperrvorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen derart weitergebildet, dass der elektrische Antrieb wenigstens einen piezoelektrischen Motor umfasst. Dadurch, dass der elektrische Antrieb wenigstens einen piezoelektrischen Motor umfasst, können die Vorteile der präzisen und schnellen Arbeitsweise derartiger Motoren sowie der überaus kleinen Baugröße ausgenützt werden. Durch die Verwen- düng von piezoelektrischen Motoren können elektrische Antriebe bei Sperrvorrichtungen wesentlich umfassender zum Einsatz gelangen, wobei insbesondere aufgrund der kleinen Baugröße eine Anordnung innerhalb der Sperrvorrichtung ermöglicht wird, die mit herkömmlichen elektrischen Antrieben nicht realisierbar war. Aufgrund der überaus kurzen Stellzeiten, die mit piezoelektrischen Motoren, die auch als Ultraschallmotoren bezeich- net werden, möglich sind, werden besonders kurze Sperrzeiten erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der piezoelektrische Motor als Rotationsantrieb ausgebildet sein. Der Rotationsantrieb kann hierbei zum rotierenden Antreiben eines Bauteils der Sperrvorrichtung herangezogen werden. Alternativ kann der Rotationsantrieb über ein entsprechendes Getriebe, wie beispielsweise ein Schneckengetriebe, in eine Linearbewegung übersetzt werden. Ein Getriebe kann in diesem Zusammenhang aber gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dann entfallen, wenn der piezoelektrische Motor unmittelbar als Linearantrieb ausgebildet ist.
Der piezoelektrische Motor kann bei einer Sperrvorrichtung in vielfältigster Weise eingesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist beispielsweise vorgesehen, dass der piezoelektrische Motor zum Bewegen des Sperrglieds mit diesem zusammenwirkt. Der piezoelektrische Motor kann hierbei unter Zwi- schenschaltung eines Getriebes mit dem Sperrglied zusammenwirken, um bei einer geeigneten Übersetzung ausreichende Sperrkräfte sicherzustellen. Der piezoelektrische Motor kann beispielsweise in den Zylinder eines Zylinderschlosses integriert werden und eine Verdrehung des Zylinderkerns unter gleichzeiti- gern Sperren bzw. Öffnen des Schlosses bewirken.
Der piezoelektrische Motor kann aber auch dazu dienen, die händische oder mittels eines anderen Antriebs erfolgende Bewegung des Sperrglieds zu sperren oder freizugeben. In diesem Zusam- menhang ist die Ausbildung bevorzugt derart getroffen, dass die Bewegung oder die Betätigung des Sperrglieds mit Hilfe eines vom piezoelektrischen Motor angetriebenen Riegels sperrbar ist. Diese Weiterbildung ist mit dem Vorteil verbunden, dass die auf das Sperrglied wirkenden Kräfte nicht unmittelbar vom piezo- elektrischen Motor aufgenommen werden müssen, da sie lediglich auf den Riegel wirken. Eine Weiterbildung sieht dabei vor, dass das Sperrglied mit der Bewegung eines Bauteils gekoppelt ist, dessen Bewegung mit Hilfe eines von dem piezoelektrischen Motor angetriebenen Riegels sperrbar ist. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Sperrglied oder der Bauteil, mit dessen Bewegung das Sperrglied gekoppelt ist, eine Ausneh- mung aufweist, wobei der Riegel zwischen einer in die Ausnehmung eingreifenden Position und einer Außereingriffsposition bewegbar ist.
Bei Sperrvorrichtungen können Kupplungseinrichtungen Verwendung finden, die beispielsweise ein Betätigungsglied mit dem Sperrglied koppeln oder entkoppeln. Wenn das Betätigungsglied vom Sperrglied entkoppelt ist, kann das Betätigungsglied ohne jegliche Wirkung frei bewegt werden, ein Betätigungsknauf kann beispielsweise lediglich frei durchgedreht werden. Erst bei einer Kopplung des Betätigungsglieds mit dem Sperrglied bewirkt eine Betätigung des Betätigungsglieds eine entsprechende Bewegung des Sperrglieds. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sieht eine bevorzugte Weiterbildung in diesem Zusammenhang vor, dass ein Betätigungsglied unter Zwischenschaltung einer Kupp- lungseinrichtung mit dem Sperrglied zur Bewegung desselben kuppelbar ist, wobei die Kupplungseinrichtung ein zwischen einer Ineingriffsstellung und einer Außereingriffsstellung bewegbares Mitnehmerelement aufweist und der piezoelektrische Motor zum Bewegen des Mitnehmerelements mit diesem zusammenwirkt. Ein derartiger motorischer Antrieb des Mitnehmerelements führt zu einer äußerst zuverlässigen Funktionsweise, wobei aufgrund der kleinen Baugröße von piezoelektrischen Motoren ein derartiger Antrieb ohne weiteres in die Kupplungseinrichtung integriert werden kann. Das Mitnehmerelement ist dabei bevorzugt transla- torisch geführt. Mit Vorteil ist das Mitnehmerelement in einer Richtung quer oder parallel zur Drehachse des Betätigungsglieds translatorisch geführt, wodurch eine besonders sichere Kopplung des Betätigungsglieds mit dem Sperrglied erfolgen kann. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist das Mitnehmerele- ment schwenkbar gelagert. Die schwenkbare Lagerung erlaubt es, bei einer außermittigen Anordnung der Schwenkachse einen entsprechenden Hebeleffekt auszunutzen. Der piezoelektrische Motor kann unmittelbar mit dem Mitnehmer zusammenwirken, um eine entsprechende Verschiebung des Mitnehmers zu bewirken. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist aber vorgesehen, dass der piezoelektrische Motor über eine vom Motor antreibbare Nockenscheibe mit dem Mitnehmer zusammenwirkt. Die Nockenscheibe kann hierbei mit Vorteil wenigstens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kugel- oder walzenförmigen Mitnehmers aufweisen, wobei der Mitnehmer entsprechend translatorisch geführt sein kann und aus der Ausnehmung der Nocken- scheibe herausgedrückt wird, sobald die Nockenscheibe weitergedreht wird. Eine derartige Ausbildung ist auch mit herkömmlichen Antrieben bzw. Motoren von Vorteil. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang auf die überaus kurzen Stellzeiten hinzuweisen. Eine Drehung der Nockenscheibe um lediglich 30° — 45° reicht aus, um den Mitnehmer zwischen der Ineingriffsposition und der Außereingriffsposition zu bewegen. Der Zeitbedarf für einen derart kleinen Umdrehungswinkel ist äußert gering.
Wie bereits erwähnt, ist es aufgrund der kleinen Bauweise von piezoelektrischen Motoren ohne weiteres möglich, die gesamte Antriebseinheit in eine schließtechnische Einrichtung einer herkömmlichen Größe zu integrieren. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist daher vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Schließzylinder mit einem drehbaren Zylinderkern aufweist, wo- bei der piezoelektrische Motor im Schließzylinder oder im Zylinderkern angeordnet ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist der piezoelektrische Motor in einem mit dem Betätigungsglied, wie z.B. Knauf oder dgl., verbundenen, insbesondere drehfest verbundenen, Bauteil angeordnet.
Die Erfindung kann im Rahmen von verschiedenen schließtechnischen Einrichtungen zum Einsatz gelangen. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Sperrvorrichtung als Schließzylinder, Doppelknaufschließzylinder, DoppelknaufSchließzylinder mit ein- seitiger oder beidseitiger Schlüsselsteckfunktion für eine mechanische Übersperre, Schließzylinder mit lediglich einem Knauf, mit oder ohne Schlüsselsteckfunktion auf der dem Knauf gegenüberliegenden Schließzylinderseite, Doppelschließzylinder, Doppelschließzylinder mit beidseitiger mechanischer oder elektronischer oder mechatronischer Berechtigungsabfrage, Halbzylinder, Halbzylinder mit Knauf, Halbzylinder mit mechatronischer Berechtigungsabfrage, Halbzylinder mit elektronsicher Berechtigungsabfrage, Knäufe, Beschläge mit Fallen und/oder Riegelbetätigung, Schlösser, Einstemmschlösser, selbstverriegelnde Einstemmschlösser, Möbelschlösser, Möbelschließzylinder, Hangschlösser oder Schaltzylinder ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine erste Ausbildung der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung, Fig. 2 eine abgewandelte Ausbildung, Fig. 3 eine weitere abgewandelte Ausbildung, Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausbildung, Fig. 5 eine weitere abgewandelte Ausbildung mit einem Mitnehmerelement in einer ersten Position, und Fig. 6 die entsprechende Einrichtung mit dem Mitnehmerelement in einer zweiten Position, Fig. 7 eine weitere abgewandelte Ausbildung mit einem Mitnehmerelement in einer ersten Position, und Fig. 8 die Ausbildung gemäß Fig. 7 mit dem Mitnehmerelernent in einer zweiten Position.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer Sperrvorrichtung. Mit 1 ist eine Welle dargestellt, die entsprechend dem Pfeil 2 um eine Achse 3 drehbar gelagert ist. Am einen Ende der Welle kann beispielsweise ein Betätigungsglied festgelegt werden, wie beispielsweise ein Knauf oder ein Türgriff. Mit dem gegenüberliegenden Ende der Welle ist drehfest beispielsweise eine Sperrna- se verbunden, die einen Riegel oder dgl. verschieben kann. Die Welle 1 trägt eine Scheibe 4, die mit einer zylindrischen Ausnehmung 5 bzw. 51 versehen ist. Beispielhaft sind hier zwei Ausnehmungen 5 und 5' dargestellt, wobei dies lediglich der Veranschaulichung dient, an welcher Stelle die Ausnehmung ange- ordnet werden kann. Eine der Ausnehmungen 5 und 5' ist für die Funktionsweise der Sperrvorrichtung ausreichend. Der Ausnehmung 5,5' ist ein Riegel 6,6' zugeordnet, der mittels einer nicht näher dargestellten Führung jeweils im Sinne des Pfeils 7,7' translatorisch geführt wird. Weiters ist ein piezoelektrischer Motor 8,8' dargestellt, der über ein Federelement 9,9' am Riegel 6,6' angreift. Der piezoelektrische Motor 8,8' greift an dem dem Riegel 6,6' abgewandten Ende des Federelements 9,9' an. Wenn sich die Ausnehmung 5,5' in einer mit der Führungsbahn des Riegels 6,6' fluchtenden Position befindet, kann der Riegel 6,6' vom piezoelektrischen Motor 8,8' in eine in die Ausnehmung 5,5' eintauchende Position verschoben werden, wie dies der in Fig. 1 dargestellten Position entspricht. In dieser Position bewirkt der Riegel 6,6' eine Verriegelung der Scheibe 4, sodass die Welle 1 blockiert ist. Wenn die Scheibe verdreht ist, sodass die Ausnehmung 5,5' sich nicht in einer mit der Führungsbahn des Riegels 6,6" fluchtenden Position befindet, bewirkt ein Verschieben des Riegels 6,6' aus der Außereingriffsposition zur Scheibe 4 hin, dass der Riegel 6,6' in Anlage an die Oberfläche der Scheibe 4 gelangt, worauf ein weiteres Verschieben des motorseitigen Endes des Federelements 9,9' ein Vorspannen des Federelements 9,9' bewirkt. Aufgrund der Vorspannung wird der Riegel 6,6' ruckartig in die Ausnehmung 5,5' gedrückt, sobald nach einer entsprechenden Verdrehung der Welle 1 samt der Scheibe 4 die Ausnehmung 5,5' in eine mit dem Riegel 6,6' fluchtende Position gelangt.
In Fig. 2 ist eine Ausbildung dargestellt, bei der eine etwa mit einem Betätigungsglied verbundene Welle 10 über eine Kupplungseinrichtung 11 mit der mit dem Sperrglied zusammenwirkenden Welle 12 in Verbindung steht. Die Kupplungseinrichtung 11 weist einen topfförmigen mit der Welle 12 drehfest verbundenen Bauteil 13 und einen im Inneren des topfförmigen Bauteils 13 angeordneten zylindrischen Bauteil 14 auf, der mit der Welle 10 drehfest verbunden ist. Wenn nun die beiden Bauteile 13 und 14 der Kupplungseinrichtung 11 nicht miteinander gekoppelt sind, kann die Welle 10 frei durchgedreht werden. Nur dann, wenn der Bauteil 14 mit dem Bauteil 13 gekoppelt ist, wird eine Drehbewegung der Welle 10 auf die Welle 12 übertragen. Zur Kopplung der Bauteile 13 und 14 weist die Kupplungseinrichtung nun einen mit dem Bauteil 14 verbundenen Mitnehmer 15,15' auf, der zwischen einer Ineingriffsstellung, in welcher der Mitnehmer 15,15' in eine Ausnehmung 16,16' des Bauteils 13 eingreift, und einer Außereingriffsstellung bewegbar ist. Der Mitnehmer 15 ist hierbei als in Richtung des Doppelpfeils 17 verschiebbarer Riegel ausgebildet, an den ein piezoelektrischer Motor 18 unter Zwischenschaltung eines Federelements 19 angreift. Der Mitnehmer 15' ist als um eine Drehachse 20 schwenkbarer Hebel ausgebildet, an dessen der Ausnehmung 16' abgewandten Ende ein Betä- tigungsglied 21 angreift, an welchem wiederum der piezoelektrische Motor 18 ' unter Zwischenschaltung eines Federelements 19 ' angreift. Die Mitnehmer 15 und 15' sowie die entsprechenden Antriebseinrichtungen sind jeweils alternativ vorgesehen.
Bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 ist ein als Halbzylinder ausgebildeter Schließzylinder 22 dargestellt, mit dessen drehbarem Zylinderkern 23 eine Sperrnase 24 verbunden ist. Zur Verdrehung des Zylinderkerns 23 ist eine mit einem Knauf 27 versehene Welle 25 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Position der Mit- nehmer 26,26' mit dem drehbaren Zylinderkern 23 zu gemeinsamer Verdrehung gekoppelt werden kann. Die Verschiebung bzw. Ver- schwenkung des Mitnehmers 26, 26' erfolgt in einer zur Ausbildung gemäß Fig. 2 analogen Weise.
In Fig. 4 ist eine Ausbildung dargestellt, die einen ähnlichen Aufbau aufweist wie die Ausbildung gemäß Fig. 3. Im Unterschied zur Fig. 3 ist der drehbare Zylinderkern 23 unmittelbar mit einem Knauf 27 ausgebildet. Der drehbare Zylinderkern 23 weist eine Ausnehmung 28,28' auf, in die ein verschwenkbarer oder translatorisch verschiebbarer Riegel 29,29' eintauchen kann, um eine Verdrehung des Knaufs 27 und damit eine Betätigung der Sperrnase 24 zu blockieren. Der Antrieb wird wiederum von einem piezoelektrischen Motor 30,30' gebildet.
Fig. 5 zeigt eine Kupplungseinrichtung, wie sie im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangen kann. Die beiden zu kuppelnden Teile sind mit 31 und 32 bezeichnet. Der Bauteil 31 ist röhr- förmig ausgebildet und umgibt den Bauteil 32. Es ist weiters ein Mitnehmer 33 vorgesehen, der als Kugel oder als Walze ausgebildet sein kann. Der Mitnehmer 33 ist in einer Ausnehmung 34 des Bauteils 32 geführt und kann zwischen einer in Fig. 5 dar- gestellten Eingriffsposition, in welcher der Mitnehmer 33 in eine Ausnehmung 35 des Bauteils 31 eingreift, und einer in Fig. 6 dargestellten Außereingriffsposition verschoben werden. Zur Verschiebung des Mitnehmers ist eine Nockenscheibe 36 vorgesehen, die entsprechend dem Doppelpfeil 37 durch einen piezo- elektrischen Motor verdreht werden kann. Die Nockenscheibe weist eine Ausnehmung 38 auf, in welche der Mitnehmer 33 in der in Fig. 6 gezeigten Position eintauchen kann. Ausgehend von der in Fig. 6 gezeigten Position wird der Mitnehmer 33 beim Weiterdrehen der Nockenscheibe 36 aus der Ausnehmung 38 heraus und in die Ausnehmung 35 hereingedrückt. In der in Fig. 5 dargestellten Position sind die Bauteile 31 und 32 miteinander gekoppelt. In der in Fig. 6 dargestellten Position kann der Bauteil 31 relativ zum Bauteil 32 frei gedreht werden. Alternativ kann der Bauteil 32 als feststehender Bauteil ausgebildet sein und der Mitnehmer 33 wirkt als Riegel, der in der Fig. 5 gezeigten Position eine Verdrehung des Bauteils 31 sperrt und in der in Fig. 6 dargestellten Position eine Verdrehung des Bauteils 31 freigibt.
In Fig. 7 ist eine abgewandelte Ausbildung dargestellt, bei welcher der äußere rohrförmige Bauteil 38 mit dem inneren Bauteil 39 gekuppelt werden kann. Der innere Bauteil 39 weist zwei Durchbrechungen 40 für Mitnehmer 41 auf, die zwischen der in Fig. 7 gezeigten Ineingriffsposition, in welcher die Mitnehmer 41 in eine Ausnehmung 42 des äußeren Bauteils 38 eingreifen, und der in Fig. 8 dargestellten Außereingriffsposition verschiebbar sind. In der in Fig. 8 dargestellten Position rasten die Mitnehmer 41, die wiederum als Kugeln oder Walzen ausgebildet sein können, in Ausnehmungen 43 einer Nockenscheibe 44 ein, die im Sinne des Doppelpfeils 45 von einem piezoelektrischen Motor angetrieben ist. In der in Fig. 7 dargestellten Position der Mitnehmer 41 ist der innere Bauteil 39 mit dem äußeren Bau- teil 38 gekuppelt. In der in Fig. 8 dargestellten Position der Mitnehmer 41 sind die beiden Bauteile nicht miteinander gekuppelt. Die Mitnehmer 41 können durch geeignete Federbeaufschlagung in der radial äußeren oder in der radial inneren Position gehalten werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Sperrvorrichtung mit einem zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbaren Sperrglied und einem elektrischen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb wenigstens einen piezoelektrischen Motor (8, 8 ',18, 18' ,30,30' ) umfasst.
2. Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8,8 ' , 18, 18 ' ,30,30 ' ) als Rotationsantrieb ausgebildet ist.
3. Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8,8 ' , 18, 18 ' ,30,30 ' ) als Line- arantrieb ausgebildet ist.
4. Sperrvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8,8 ', 18, 18 ' ,30, 30') zum Bewegen des Sperrglieds mit diesem zusammenwirkt.
5. Sperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8,8 ' , 18, 18 ' ,30,30 ' ) unter Zwischenschaltung eines Getriebes mit dem Sperrglied zusammenwirkt.
6. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung oder die Betätigung des Sperrglieds mit Hilfe eines vom piezoelektrischen Motor (8,8* ,18,18' ,30,30' ) angetriebenen Riegels (6,6 ', 15,26 ' ,29 ') sperrbar ist.
7. Sperrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied mit der Bewegung eines Bauteils gekoppelt ist, dessen Bewegung mit Hilfe eines von dem piezoelektrischen Motor (8,8',18,18',30,3O1) angetriebenen Riegel (6,6 ' , 15, 26 ' , 29') sperrbar ist.
8. Sperrvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied oder der Bauteil, mit dessen Bewegung das Sperrglied gekoppelt ist, eine Ausnehmung (5,5 ', 16,16 ' ,28,28 ') aufweist, wobei der Riegel zwischen einer in die Ausnehmung (5,5 ' , 16, 16 ' ,28,28 ' ) eingreifenden Position und einer Außereingriffsposition bewegbar ist.
9. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsglied unter Zwischenschal- tung einer Kupplungseinrichtung mit dem Sperrglied zur Bewegung desselben kuppelbar ist, wobei die Kupplungseinrichtung ein zwischen einer Ineingriffsstellung und einer Außereingriffsstellung bewegbares Mitnehmerelement aufweist und der piezoelektrische Motor (8,8',18,18',30,3O1) zum Bewegen des Mitneh- merelements ( 6,6 ', 15, 15 ' ,26,26 ' ,29,29 ' ,33,41) mit diesem zusammenwirkt.
10. Sperrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (6,6 ' f 15,26 ' ,29 ' 33,41) translatorisch geführt ist.
11. Sperrvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (6,6 ', 15,26 ' ,29 ' 33,41) in einer Richtung quer oder parallel zur Drehachse des Betäti- gungsglieds translatorisch geführt ist.
12. Sperrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (15',26,29) schwenkbar gelagert ist.
13. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8, 8 ',18, 18 ',30, 30') über eine vom Motor antreibbare Nockenscheibe (36,44) mit dem Mitnehmer (33,41) zusammenwirkt.
14. Sperrvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (34,44) wenigstens eine Ausnehmung (38,43) zur Aufnahme eines kugel- oder walzenförmigen Mitnehmers (33,41) aufweist.
15. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da- durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Schließzylinder (22) mit einem drehbaren Zylinderkern (23) aufweist, wobei der piezoelektrische Motor (8,8 ' , 18, 18 ' ,30,30 ' ) im Schließzylinder (22) oder im Zylinderkern (23) angeordnet ist.
16. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Motor (8,8 ' , 18, 18 ' ,30,30 ' ) in einem mit dem Betätigungsglied, wie z.B. Knauf (27) oder dgl., verbundenen, insbesondere drehfest verbundenen, Bauteil angeordnet ist.
17. Sperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung als Schließzylinder, Doppelknaufschließzylinder, Doppelknaufschließzylinder mit einseitiger oder beidseitiger Schlüsselsteckfunktion für eine mechanische Übersperre, Schließzylinder mit lediglich einem Knauf, mit oder ohne Schlüsselsteckfunktion auf der dem Knauf gegenüberliegenden Schließzylinderseite, Doppelschließzylinder, Doppelschließzylinder mit beidseitiger mechanischer oder elektronischer oder mechatronischer Berechtigungsabfrage, Halbzylinder, Halbzylinder mit Knauf, Halbzylinder mit mechatronischer Berechtigungsabfrage, Halbzylinder mit elektronsicher Berechtigungsabfrage, Knäufe, Beschläge mit Fallen und/oder Riegelbetätigung, Schlösser, Einstemmschlösser, selbstverriegelnde Einstemmschlösser, Möbelschlösser, Möbel- schließzylinder, Hangschlösser oder Schaltzylinder ausgebildet ist.
18. Sperrvorrichtung mit einem zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbaren Sperrglied und einem e- lektrischen Antrieb, wobei ein Betätigungsglied unter Zwischenschaltung einer Kupplungseinrichtung mit dem Sperrglied zur Bewegung desselben kuppelbar ist, wobei die Kupplungseinrich- richtung ein zwischen einer Ineingriffsstellung und einer Außereingriffsstellung bewegbares Mitnehmerelement aufweist und der Antrieb zum Bewegen des Mitnehmerelements mit diesem zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb über eine vom Antrieb antreibbare Nockenscheibe (36,44) mit dem Mitnehmer
(33.41) zusammenwirkt.
19. Sperrvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (36,44) wenigstens eine, vorzugsweise zwei, Ausnehmung (38,43) zur Aufnahme eines kugel- oder walzenförmigen Mitnehmers (33,41) aufweist.
20. Sperrvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung ein Außenrohr (31,38) und ein in diesem gelagerten Innenbauteil (32,39) umfasst, wobei der Mitnehmer (33,41) translatorisch in einer Führungsaus- nehmung (34,40) des Innenbauteils (32,39) geführt ist und von der Nockenscheibe (36,44) in eine Verriegelungsausnehmung
(35.42) des Rohrs verschiebbar ist.
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