Gesteuerte Riegel-Betätigungsvorrichtung mit mehrstufigem Getriebe

Abstract

 Eine Regelbetätigungsvorrichtung mit einer Sperreineinheit, weist einen Sperriegel (3) und eine von einem Gleichstromelektromotor mit (4) Links-Rechtslauf angetriebene Stelleinrichtung (1) auf. Die Motorwelle (22) ist quer oder senkrecht zur Achse des Sperriegels (3) ausgerichtet und teilweise als Spindel ausgebildet oder über eine Kupplung axial mittels einer Spindel verlängert. Weiterhin ist ein Getriebe (19) zwischen dem Gleichstromelektromotor (4) und dem Sperriegel (3) vorgesehen, welches die Motordrehbewegung in eine parallel zur Längsachse des Sperriegels ausgerichtete Längsbewegung umsetzt, durch die der Sperriegel (3) schließbar ist. Das Getriebe (19) ist ein mehrstufiges Zahnradgetriebe. Hierbei sind zwei unterschiedlich große Zahnräder (20a,20b) drehfest auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert und das größere Zahnrad (20b) greift in die Spindel der Motorwelle (22) ein. Das kleinere Zahnrad (20a) überträgt die Antriebsleistung über ein riegelseitiges Zahnrad (21) in ein Ritzel oder eine Zahnstange (3a) des Sperriegels (3).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Riegelbetätigungsvorrichtung mit einer Sperreinheit, welche einen Sperriegel und eine elektrische Stelleinrichtung aufweist, wobei die Stelleinrichtung einen Gleichstrom-Elektromotor mit Links-Rechtslauf aufweist, dessen Drehrichtung durch Polarisationsumschaltung steuerbar ist, dessen Motorwelle quer oder senkrecht zur Achse des Sperriegels ausgerichtet ist und dessen Motorwelle teilweise als Spindel ausgebildet ist oder über eine Kupplung axial mittels einer Spindel verlängert ist, und mit einem zwischen dem Gleichstrom-Elektromotor und dem Sperriegel vorgesehenen Getriebe, welches die Motordrehung in eine Längsbewegung umsetzt, wobei die Richtung der Längsbewegungparallel zur Längsachse des Sperriegels ist und der Sperriegel durch die Längsbewegung schließbar ist.

[0002] Derartige Riegelbetätigungsvorrichtungen dienen in Verbindung mit einer Einbruchmeldeanlage dazu, das Öffnen einer Tür bei Scharfschaltung einer Einbruchmeldeanlage zu verhindern.

[0003] Nur im unscharf geschalteten Zustand der Einbruchmeldeanlage ist ein Zurückschieben des Riegels und damit ein Öffnen der Tür möglich. Es sind Sperriegel bekannt, welche mit einem mechanischen Schlüsselschloß zu betätigen sind.

[0004] Ferner sind Sperriegel bekannt, welche mit Hilfe von Elektromagneten betätigt werden, wobei ein Elektromagnet zum Öffnen und ein weiterer Elektromagnet zum Schließen des Riegels erforderlich sind.

[0005] In der DE 36 31 043 C1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Türschlösser, beschrieben. Diese weist einen reversibel arbeitenden Elektromotor auf, welcher über eine Kupplung mittels eines Spindelantriebs einen Riegel antreibt. Aufgrund ihrer Dimensionierung und Konstruktion eignet sich eine derartige Vorrichtung nicht zum Einbau in eine übliche Tür oder in einen üblichen Türrahmen eines Gebäudes.

[0006] Aus der DE-G 94 03 769 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei welcher der Sperriegel mittels eines reversibel arbeitenden Elektromotors über eine mit einem Ende im Riegel befestigte biegsame Welle angetrieben wird, wobei das andere Ende der biegsamen Welle mittels eines Gleitstücks in einen an der Motorwelle ausgebildeten Spindelantrieb eingreift.

[0007] Diese bekannte Vorrichtung eignet sich zwar zum Einbau in eine übliche Tür oder in einen Türrahmen eines Gebäudes, setzt aber den Einsatz hochwertiger Materialen als Grundstoff für, z.B. die biegsame Welle voraus, um der hohen mechanischen Beanspruchung, z.B. der biegsamen Welle beim Einbau in Gebäude-Außentüren, insbesondere bei hohen Schließraten, standzuhalten.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riegelbetätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders sicher und zuverlässig arbeitet, den hohen mechanischen Beanspruchungen bei Einbau und Verwendung in einer üblichen Tür oder in einem üblichen Türrahmen, insbesondere bei der Verwendung in Türen und Türrahmen an Gebäude-Außenwänden, gewachsen ist und welche dabei besonders kostengünstig hergestellt werden kann und darüber hinaus robust und wartungsarm ist.

[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine gattungsgemäße Riegelbetätigungsvorrichtung geschaffen wird, bei welcher das Getriebe als mehrstufiges Zahnrad-Getriebe ausgebildet ist, welches motorseitig ein Zahnradpaar und riegelseitig ein Zahnrad aufweist, bei welcher die beiden Zahnräder des motorseitigen Zahnradpaares drehfest auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert sind und unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen aufweisen, wobei das Zahnrad mit dem größeren Durchmesser von der Motorwelle des Gleichstrom-Elektromotors angetrieben und wobei das Zahnrad mit dem kleineren Durchmesser die an das größere Zahnrad übertragene Motordrehbewegung untersetzt an die sich anschließenden Getriebekomponenten zum riegelseitigen Zahnrad hin weitergibt, bei welcher der Sperriegel ein Ritzel oder eine Zahnstange parallel zu seiner Längsachse aufweist und bei welcher das riegelseitige Zahnrad in das Ritzel oder in die Zahnstange des Sperriegels eingreift.

[0010] Die Erfindung hat den Vorteil, daß zum einen die einzelnen Komponenten der Riegelbetätigungseinrichtung geringe geometrische Abmessungen aufweisen können und damit zum Einbau in alle gängigen Türen und Türrahmen geeignet sind und daß zum anderen die Getriebekomponenten robust und temperaturunabhängig ausgebildet werden können und damit den hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen bei der Verwendung in Türen und Türrahmen von Gebäudeaußenwänden, insbesondere bei hohen Schließraten, bei vergleichsweise geringem Kosten- und Wartungsaufwand standhalten.

[0011] Außerdem ist über die Auslegung des verwendeten Getriebes eine beliebige Übersetzung der Motordrehbewegung in eine Riegelbewegung möglich. Darüber hinaus kann aufgrund der Verwendung eines separaten Bedienteils für die Scharf-/Unscharfschaltung eine Einbruchmeldeanlage auf den Einbau eines allseitigen Flächenschutzes und/oder auf aufwendige Elektronik zur Sabotageüberwachung bei der Stelleinrichtung verzichtet werden.

[0012] Es ist zweckmäßig, daß die Motorwelle teilweise als Spindel ausgebildet ist oder über eine Kupplung axial mittels einer Spindel verlängert wird, und daß das Zahnrad mit dem größeren Durchmesser des motorseitigen Zahnradpaares in die Spindel eingreift.

[0013] Eine vorteilhaft Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Steigung der Spindel der Motorwelle derart gewählt ist, so daß sich durch das Eingreifen des Getriebes in die Spindel ein selbsthemmender Mechanismus ausbildet.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, daß das Getriebe mindestens zwei weitere Zahnradpaare aufweist, wobei die einzelnen Zahnräder der Zahnradpaare jeweils drehfest auf je einer gemeinsamen Drehachse gelagert sind und jeweils unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen aufweisen, daß das größere Zahnrad eines ersten Zahnradpaares durch das kleinere Zahnrad des motorseitigen Zahnradpaares kämmbar ist, daß das kleinere Zahnrad eines zweiten Zahnradpaares durch das riegelseitige Zahnrad kämmbar ist und daß das kleinere Zahnrad des ersten Zahnradpaares durch das größere Zahnrad des zweiten Zahnradpaares kämmbar ist.

[0015] Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die größeren Zahnräder und die kleineren Zahnräder der weiteren Zahnradpaare jeweils gleiche Durchmesser und gleiche Zahnzahlen aufweisen.

[0016] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß Stellungssensoren vorgesehen sind, welche die Endstellungen des Sperriegels in seiner vollständig ausgefahrenen bzw. in seiner vollständig zurückgezogenen Position detektieren und an die Alarmzentrale einer Einbruchmeldeanlage übermitteln.

[0017] Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß auf der Achse des riegelseitigen Zahnrades mindestens eine Nocke oder Nase vorgesehen ist, durch welche die Stellungssensoren betätigbar sind.

[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert; darin zeigen:

Fig. 1

schematisch eine Tür mit einer Riegelbetätigungsvorrichtung in Verbindung mit einer Alarmzentrale einer Einbruchmeldeanlage und

Fig. 2

schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Riegelbetätigungsvorrichtung.

[0019] In Fig. 1 ist mit 1 eine Stelleinrichtung für einen Riegel oder Sperriegel 3 bezeichnet, welche in eine Zarge 2 einer Tür eingebaut ist. Die zugehörigen Teile sind in der Zeichnung teilweise in Querschnittsansicht wiedergegeben. In ein Türblatt 8 ist bündig eine Büchse 11 mit einem Flansch 7 zur Aufnahme des Sperriegels 3 eingebaut. Der Sperriegel 3 ist in Fig. 1 in der ausgefahrenen Sperrstellung (Endstellung) in der Büchse 11 befindlich gezeigt.

[0020] Der Sperriegel 3 wird von einem Gleichstrom-Elektromotor 4 angetrieben, welcher über eine Leitung 12 von einer Alarmzentrale 10 einer Einbruchmeldeanlage aus angesteuert wird. Das Scharfschalten bzw. das Unscharfschalten der Einbruchmeldeanlage erfolgt mittels eines separaten Bedienteils 9, welches sich außerhalb des von der Einbruchmeldeanlage geschützten Bereichs befindet.

[0021] Sind alle Bedingungen für das Scharfschalten der Einbruchmeldeanlage erfüllt, so kann das Scharfschalten der Einbruchmeldeanlage am Bedienteil 9 erfolgen.

[0022] Wird die Scharfschaltung der Einbruchmeldeanlage von der Alarmzentrale 10 erkannt, so wird der Elektromotor 4 der Stelleinrichtung 1 von der Alarmzentrale aus bestromt und somit der Sperriegel 3 in die dargestellte Endstellung ausgefahren. Das Türblatt 8 ist damit verriegelt. Ein Öffnen der Tür ist erst dann möglich, wenn zuvor die Einbruchmeldeanlage über das Bedienteil 9 aus- bzw. unscharf geschaltet wurde.

[0023] Gemäß Fig. 2 weist die Stelleinrichtung 1 ein Gehäuse 1a auf, welches in dem dargestellten Beispiel aus stabilem Zink-Druckguß besteht und in eine Zarge 2 einbaubar ist.

[0024] Der Sperriegel kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, es sind jedoch auch andere Querschnittsformen denkbar.

[0025] Fig. 2 zeigt den Sperriegel 3 im vollständig zurückgezogenen Zustand. Der Gleichstrom-Elektromotor 4 ist im Gehäuse 1a der Stelleinrichtung 1 befestigt. Er weist eine Motorwelle 22 auf welche quer oder senkrecht zur Längsachse des Sperriegels 3 ausgerichtet ist und welche über ein Getriebe 19 mit dem Sperriegel 3 verbunden ist. Das Getriebe 19 wandelt die Drehbewegung des Motors 4 über eine Spindel 13 in eine Riegelverschiebebewegung um. Dabei wird die Spindel 13 entweder von der Motorwelle 22 selbst gebildet oder sie ist als axiale Verlängerung der Motorwelle 22 konstruiert.

[0026] Das Getriebe 19 ist ein mehrstufiges Zahnrad-Getriebe und weist mindestens ein motorseitiges Zahnradpaar 20 und ein riegelseitiges Zahnrad 21 auf. Dabei sind die beiden Zahnräder 20a und 20b des motorseitigen Zahnradpaares 20 drehfest auf einer gemeinsamen Drechachse gelagert und weisen unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen auf. Das Zahnrad 20b mit dem größeren Durchmesser greift in die Spindel 13 der Motorwelle 22 des Gleichstrom-Elektromotors 4 ein und nimmt somit die Drehbewegung des Gleichstrom-Elektromotors 4 auf.

[0027] Das Zahnrad 24a mit dem kleineren Durchmesser überträgt über unter Umständen mehrere zwischengeschaltete weitere Zahnpaare 24 und 25 des Getriebes 19 die Drehbewegung zu dem riegelseitigen Zahnrad 21. Dieses riegelseitige Zahnrad 21 betätigt den Sperriegel 3.

[0028] Der Sperriegel 3 weist ein Ritzel oder eine Zahnstange 3a parallel zu seiner Längsachse auf. Das riegelseitige Zahnrad 21 greift in diese Zahnstange oder in das Ritzel 3a ein und wandelt somit die Rotationsbewegung in eine Verschiebung des Riegels um.

[0029] In dem in Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Riegelbetätigungsvorrichtung weist das Getriebe 19 zwei weitere Zahnradpaare 24 und 25a auf. Dabei sind die einzelnen Zahnräder 24a, 24b bzw. 25, 25b der Zahnradpaare 24 bzw. 25 jeweils drehfest auf Je einer gemeinsamen Drehachse gelagert und weisen jeweils unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen auf.

[0030] Das größere Zahnrad 24b des ersten Zahnradpaares 24 wird dabei durch das kleiner Zahnrad 20a des motorseitigen Zahnradpaares 20 gekämmt und nimmt somit die Motordrehbewegung auf. Diese Drehbewegung wird im Getriebe 19 dadurch weiter geleitet, daß das kleinere Zahnrad 24a des ersten Zahnradpaares 24 das größere Zahnrad 25b des zweiten Zahnradpaares 25 kämmt. Das somit in Rotation versetzte zweite Zahnradpaar 25 überträgt die Drehbewegung an das riegelseitige Zahnrad 21, indem das kleinere Zahnrad 25a des zweiten Zahnradpaares das riegelseitige Zahnrad 21 kämmt.

[0031] Am riegelseitigen Zahnrad 21 bzw. an dessen Drehachse ist eine Nase 23 derart angebracht, daß ein Stellungssensor 5 bei voll ausgefahrenem Riegel 3 durch diese Nase 23 betätigt wird und somit ein Signal an die Alarmzentrale 10 der Einbruchmeldeanlage abgegeben wird und daß ein Stellungssensor 6 bei voll zurückgezogenem Riegel 3 betätigt wird und somit ebenfalls ein Signal an die Alarmzentrale der Einbruchmeldeanlage abgegeben wird. Es kann eine weitere Nase vorgesehen sein, welche das entsprechende Signal bei vollständig zurückgezogenem Riegel 3 durch Betätigung des Stellungssensors 6 an die Alarmzentrale 10 der Einbruchmeldeanlage abgibt.

[0032] Die beiden Stellungssensoren 5 und 6 können auch berühungslos arbeiten, z.B. als Gabel- oder Reflektions-Lichtschranken oder als kapazitive, induktive Näherungsschalter.

[0033] Die Steigung der Schnecke 13a der Spindel 13 der Motorwelle 22 kann derart gewählt werden, so daß der mechanische Widerstand beim Eingreifen des Getriebes 19 in die Schnecke 13a der Spindel 13 derart selbsthemmend wird, so daß ein gewaltsames Zurückschieben des ausgefahrenen Sperriegels 3 und somit ein gewaltsames Öffnen einer verschlossenen und verriegelten Tür 8 nicht möglich ist.

[0034] Das Umschalten zwischen Ein- und Ausfahren des Riegels 3 durch den Motor 4 geschieht durch Änderung der Polarität des den Motor 4 speisenden Stroms.

[0035] Eine Überwachungseinheit (nicht dargestellt) kann beispielsweise über eine Drehmomentüberwachung oder eine Stromüberwachung den Motorbetrieb auswerten, um diesen z.B. gegen ein Festsitzen zu schützen.

[0036] Ferner kann eine Dekodiervorrichtung, z.B. auf einer Leiterplatte, welche sich innerhalb des Gehäuses 1a der Stelleinrichtung befindet, vorhanden sein, welche codierte Signale von der Alarmzentrale 10 aufnimmt, entschlüsselt und bewertet. Nur wenn ein zulässiger Code übertragen wird, erfolgt eine Bestromung des Gleichstrommotors 4.

[0037] Nicht in den Figuren dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der eine von außen betätigbare Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche der Riegel 3 stromunabhängig verschiebbar ist.

Ansprüche

1. Riegelbetätigungsvorrichtung, mit einer Sperreinheit, welche einen Sperriegel (3) und eine elektrische Stelleinrichtung (1) aufweist, wobei die Stelleinrichtung (1) einen Gleichstromelektromotor (4) mit Links-Rechtslauf aufweist, dessen Drehrichtung durch Polaritätsumschaltung steuerbar ist, dessen Motorwelle (22) quer oder senkrecht zur Achse des Sperriegels (3) ausgerichtet ist, und mit einem zwischen dem Gleichstrom-Elektromotor (4) und dem Sperriegel (3) vorgesehenen Getriebe (19), welches die Motordrehung in eine Längsbewegung umsetzt, wobei die Richtung der Längsbewegung parallel zur Längsachse des Sperriegels (3) ist und der Sperriegel (3) durch die Längsbewegung schließbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe (19) als mehrstufiges Zahnrad-Getriebe (19) ausgebildet ist, welches mindestens motorseitig ein Zahnradpaar (20) und riegelseitig ein Zahnrad (21) aufweist,
daß die beiden Zahnräder (20a, 20b) des motorseitigen Zahnradpaares (20) drehfest auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert sind und unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen aufweisen, wobei die Motorwelle (22) des Gleichstrom-Elektromotors (4) das Zahnrad (20b) mit dem größeren Durchmesser beaufschlagt und wobei das Zahnrad (24a) mit dem kleineren Durchmesser die an das größere Zahnrad (24b) übertragene Motordrehbewegung untersetzt an die sich anschließenden Getriebekomponenten zum riegelseitigen Zahnrad (21) hin weitergibt,
daß der Sperriegel (3) ein Ritzel oder eine Zahnstange (3a) parallel zu seiner Längsachse aufweist und daß das riegelseitige Zahnrad (21) in das Ritzel oder in die Zahnstange (3a) des Sperriegels (3) eingreift.

2. Riegelbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motorwelle (22) teilweise als Spindel (13) ausgebildet ist oder über eine Kupplung axial mittels einer Spindel verlängert wird, und daß das Zahnrad mit dem größeren Durchmesser (20b) des motorseitigen Zahnradpaares (20) in die Spindel (13) eingreift.

3. Riegelbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigung der Spindel (13) der Motorwelle (22) derart gewählt ist, so daß sich durch das Eingreifen des Getriebes (19) in die Spindel (13) ein selbsthemmender Mechanismus ausbildet.

4. Riegelbetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe mindestens zwei weitere Zahnradpaare (24, 25) aufweist, wobei die einzelnen Zahnräder (24a, 24b, 25a, 25b) der Zahnradpaare (24, 25) jeweils drehfest auf je einer gemeinsamen Drehachse gelagert sind und jeweils unterschiedliche Durchmesser und Zahnzahlen aufweisen,
daß das größere Zahnrad (24b) eines ersten Zahnradpaares (24) durch das kleinere Zahnrad (20a) des motorseitigen Zahnradpaares (20) klämmbar ist,
daß das kleinere Zahnrad (25a) eines zweiten Zahnradpaares (25) durch das riegelseitige Zahnrad (21) kämmbar ist und
daß das kleinere Zahnrad (24a) des ersten Zahnradpaares (24) durch das größere Zahnrad (25b) des zweiten Zahnradpaares (25) kämmbar ist.

5. Riegelbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die größeren Zahnräder (24b, 25b) und die kleineren Zahnräder (24a, 25a) der weiteren Zahnradpaare (24, 25) jeweils gleiche Durchmesser und gleiche Zahnzahlen aufweisen.

6. Riegelbetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Stellungssensoren (5, 6) vorgesehen sind, welche die Endstellungen des Sperriegels (3) in seiner vollständig ausgefahrenen bzw. in seiner vollständig zurückgezogenen Position detektieren und an die Alarmzentrale (10) einer Einbruchmeldeanlage übermitteln.

7. Riegelbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Achse des riegelseitigen Zahnrades (21) mindestens eine Nocke oder Nase (23) vorgesehen ist, durch welche die Stellungssensoren (5, 6) betätigbar sind.

Zeichnung