Zuhaltevorrichtung mit Bussystem

Abstract

 Beschrieben wird eine elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung (1) für eine Tür oder ein Fenster mit einem Flügel, der geöffnet und geschlossen werden kann, mit einer elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung (3) und mit einer, vorzugsweise eine Schlossfalle aufweisenden Verschlussvorrichtung, welche in Schließstellung der Türe bzw. des Fensters mit der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt. Dabei weist die elektrisch schaltbare Verriegelungsvorrichtung eine Riegelvorrichtung und eine elektrische Betätigungsvorrichtung auf, wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung ein elektrisch schaltbares Auslöseelement (31) zum Blockieren und Freigeben der Riegelvorrichtung aufweist, und wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine Datenschnittstelle (21) aufweist. Die elektrische Zuhaltevorrichtung ist an ein Bussystem (61) anschließbar, wobei das Bussystem sowohl zu der Datenübertragung wie auch zu der Stromversorgung ausgebildet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für ein Fenster oder eine Tür mit einem Flügel, vorzugsweise Drehflügel, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

[0002] Die EP 0 821 123 beschreibt einen Türöffner, welcher eine mit der Schlossfalle zusammenwirkende Türöffnerfalle aufweist. Die Türöffnerfalle wird durch einen Elektromagneten entriegelt und verriegelt. In den Türöffner ist eine elektronische Schaltungseinheit integriert, um den gewünschten Spannungswert für die Energieversorgung des Elektromagneten einzustellen. Der integrierte Spannungsregler reduziert die Anforderungen an die externe Stromversorgung.

[0003] Die EP 0 757 145 beschreibt ebenfalls einen Türöffner, welcher eine mit der Schlossfalle zusammenwirkende Türöffnerfalle aufweist. Die Türöffnerfalle wird durch ein Piezoelement entriegelt und verriegelt, wobei die Kraftübertragung zwischen dem Piezoelement und der Türöffnerfalle über einen Getriebemechanismus erfolgt. Eine auf das Piezoelement abgestimmte Steuerungsvorrichtung übernimmt die Ansteuerung des Piezoelements.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für ein Fenster oder eine Tür zu entwickeln, welche einfach montierbar und universell einsetzbar ist.

[0005] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Die elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung ist zum Einsatz an Fenstern und/oder Türen vorgesehen. Die Zuhaltevorrichtung weist eine elektrisch schaltbare, vorzugsweise mechanische Verriegelungsvorrichtung, eine vorzugsweise mechanische Verschlussvorrichtung und eine elektrische Betätigungsvorrichtung auf. In Schließstellung der Türe oder des Fensters wirkt die Verschlussvorrichtung mit der Verriegelungsvorrichtung so zusammen, dass die Türe oder das Fenster durch die elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung verriegelt oder freigegeben werden kann. Die elektrische Betätigungsvorrichtung weist ein elektrisch schaltbares Auslöseelement auf. Das Auslöseelement ist zum Blockieren und Freigeben der Riegelvorrichtung ausgebildet. Zwischen dem Auslöseelement und der Riegelvorrichtung kann ein Getriebe angeordnet sein, vorzugsweise um den relativ kleinen Stellweg des Auslöseelements in einen größeren Stellweg der Riegelvorrichtung zu übersetzen.

[0007] Die elektrische Betätigungsvorrichtung weist eine Datenschnittstelle auf. Über die Datenschnittstelle wird die Möglichkeit geschaffen, dass die elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung mit weiteren elektrisch schaltbaren Zuhaltevorrichtungen, mit weiteren Bedienvorrichtungen, mit Anzeigevorrichtungen, mit Gebäudeleiteinrichtungen und diversen anderen elektrischen Komponenten, welche jeweils mit oder ohne eigene Intelligenz ausgestattet sein können, kommuniziert. Die Datenschnittstelle schafft die Möglichkeit, die elektrische Zuhaltevorrichtung an ein Bussystem und/oder an eine Funkverbindung anzuschließen.

[0008] Das Bussystem kann als Zweidrahtbus und sowohl zu der Datenübertragung wie auch zu der Stromversorgung ausgebildet sein. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Bussystem um einen Gebäudeleitbus, wie z.B. EIB oder LON. Das Bussystem kann alternativ auch als optische Buseinrichtung, vorzugsweise mit Glasfaseranschluss ausgebildet sein.

[0009] Durch die Anschlussmöglichkeit an ein Bussystem und an eine Funkverbindung ergeben sich vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten bei ausgedehnten Objekten, oder in stark elektromagnetisch belasteter Umgebung.

[0010] In einer Ausführung bezieht die elektrische Betätigungsvorrichtung ihre elektrische Energie aus einer eigenen unabhängigen Stromversorgungsvorrichtung, welche im Bereich der elektrischen Betätigungsvorrichtung angeordnet und/oder in diese integriert ist. Die Stromversorgungsvorrichtung kann einen integrierten elektrischen Energiespeicher aufweisen, welcher vorzugsweise durch eine herkömmliche Batterie oder einen wiederaufladbaren Akku gebildet wird. Durch die integrierte unabhängige Stromversorgungsvorrichtung ergibt sich ein sicherer, weil von einer externen Stromversorgung unabhängiger Betrieb. Ferner können aufwendige Verkabelungen zur Stromversorgung entfallen, insbesondere wenn die Stromversorgungsvorrichtung im Bereich der elektrischen Betätigungseinrichtung angeordnet ist, z. B. im gleichen Gehäuse.

[0011] Die Montage wird hierdurch erheblich vereinfacht, und es ergeben sich neue Einsatzgebiete bei der Ausrüstung von Ganzglasfassaden oder bei nachträglichen Installationen, bei denen eine Verkabelung nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich ist.

[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrisch schaltbare Auslöseelement als Piezoelement ausgebildet, welches sich durch eine besonders geringe Stromaufnahme in einem Bereich von weniger als 10 mA, vorzugsweise etwa 1 mA auszeichnet. Das elektrisch schaltbare Auslöseelement kann auch einen Shape-Memory-Aktor oder einen magnetostriktiven Aktor aufweisen. Von besonderem Vorteil werden die Aktoren so ausgebildet, daß sie eine besonders geringe Stromaufnahme aufweisen und mit einer autarken Stromversorgungsvorrichtung mit relativ kleiner Leistung verbunden sind, vorzugsweise einer solchen mit entsprechend kleinem Energiespeicher oder Energieerzeuger. In anderen Ausführungen kann jedoch auch ein Elektromagnet oder ein Elektromotor als Auslöseelement eingesetzt werden.

[0013] Die Arbeitsweise, die Funktionen, die Programmabläufe und die Statusmeldungen der Zuhaltevorrichtung können über die Funkverbindung und/oder das Bussystem anwendungsspezifisch programmiert werden. Dies erlaubt die Konstruktion einer universell einsetzbaren Zuhaltevorrichtung. Mögliche Varianten, die in einfacher Weise programmiert werden können, sind Ruhestrombetrieb oder Arbeitsstrombetrieb, Arretierung, Offenhaltezeiten, Alarmmeldungen, Zustandsanzeigen oder Zeitfunktionen.

[0014] Zur Bedienung der Zuhaltevorrichtung ist eine Bedienvorrichtung mit mehreren Bedienelementen vorgesehen, welche vorzugsweise als Betätigungstaster oder auch als Eingabeterminals mit einer Codeeinrichtung zur Authentifizierung des Benutzers ausgebildet sein können.

[0015] Auch eine Sensorvorrichtung zur Türzustandsüberwachung kann in die Zuhaltevorrichtung integriert sein, wobei die Rückmeldung ebenfalls ohne separate Verdrahtung über die Funkverbindung erfolgt.

[0016] Die Betätigungstaster zur Bedienung der Zuhaltevorrichtung können ebenfalls über Datenschnittstellen verfügen. Die Zuordnung von Betätigungstastern und Türöffnern kann frei definiert werden und wird über das Bussystem und/oder die Funkverbindung programmiert. Dadurch sind auch nachträglich Änderungen problemlos möglich. Auch Systemerweiterung lassen sich nachträglich durch einfaches Hinzufügen weiterer Teilnehmer durchführen.

[0017] Die Erfindung wird in den Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1

ein Blockschaltbild einer Zuhaltevorrichtung mit Busschnittstelle;

Figur 2

den Systemaufbau eines Gesamtsystems mit mehreren am Bus angeschlossenen Zuhaltevorrichtungen und Betätigungselementen;

Figur 3

ein Blockschaltbild einer Zuhaltevorrichtung mit Funkschnittstelle und Busschnittstelle;

Figur 4

den Systemaufbau eines Gesamtsystems mit mehreren per Funk verbundenen Zuhaltevorrichtungen und Betätigungselementen.

Figur 5

den Aufbau einer Zuhaltevorrichtung mit Türöffner, und Verschlussvorrichtung.

[0018] Figur 1 zeigt das Blockschaltbild der Zuhaltevorrichtung mit einer als Türöffner 1 mit Busanschluss ausgebildeten Verriegelung. Der Türöffner 1 weist ein Türöffnergehäuse mit einem darin gelagerten mechanischen Riegelelement 33, z.B. Türöffnerfalle 33, auf. In der Praxis ist der Türöffner 1 rahmenseitig und der Schlosskasten flügelseitig angebracht. Es sind jedoch auch Anordnungen denkbar, bei denen der Türöffner 1 flügelseitig und der Schlosskasten rahmenseitig angebracht wird. Dabei kann der Türöffner sowohl in den Rahmen oder in den Flügel integriert, als auch außen am Rahmen oder am Flügel anliegend befestigt sein. Sowohl Ausführungsformen mit symmetrischem Aufbau, wobei eine Türöffnerausführung sowohl DIN links als auch DIN rechts montierbar ist, als auch Ausführungsformen mit asymmetrischem Aufbau, wobei eine Türöffnerausführung für DIN links Montage und eine andere Türöffnerausführung für DIN rechts Montage ausgebildet ist, sind vorgesehen. In weiteren Ausführungsformen kann das Türöffnergehäuse wassergeschützt, vorzugsweise zum Einsatz im Außenbereich ausgebildet sein.

[0019] Bei geschlossener Tür hintergreift die im Türöffner 1 gelagerte Türöffnerfalle 33 die in der Verschlussvorrichtung gelagerte Schlossfalle. Bei verriegelter Türöffnerfalle kann die Türe nicht geöffnet werden, es sei denn, die Schlossfalle wird z. B. bei Betätigung eines Türgriffs oder Schlüssels zurückgezogen. Die Türöffnerfalle 5 ist in dieser Verriegelungsstellung blockiert.

[0020] Zum Öffnen der Tür wird die Türöffnerfalle 33 freigegeben. Dies geschieht unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 32 durch das elektrisch ansteuerbare Auslöseelement 31. Bei entriegelter Türöffnerfalle 33 kann die Tür geöffnet werden, ohne dass zuvor die Schlossfalle zurückgezogen werden muss. Als Auslöseelement 31 ist ein Piezoelement 31 vorgesehen, welches sich durch seine geringe Stromaufnahme auszeichnet. Das Getriebe 32 dient der geeigneten Umsetzung der Kraftwirkung des Piezoelements 31. In alternativen Ausführungen der Erfindung können jedoch auch die herkömmlich verwendeten Elektromagnete oder Elektromotoren als Auslöseelement 31 eingesetzt werden.

[0021] Die in den Türöffner 1 integrierte elektrische Betätigungsvorrichtung 2 weist eine mikroprozessorgesteuerte Steuerlogik 22, sowie eine Treiberschaltung 23 zur elektrischen Ansteuerung des Piezoelements 31 bzw. Auslöseelements auf. Zudem ist eine Datenschnittstelle 21 integriert. Die Datenschnittstelle 21 ist zum Anschluss an ein Bussystem 61 ausgebildet.

[0022] Bei dem Bussystem 61 handelt es sich bevorzugt um einen Gebäudeleitbus, z.B. LON oder EIB. Das Bussystem 61 ist als Zweidrahtbus ausgebildet und ermöglicht eine problemlose Integration der Zuhaltevorrichtung in ein System der Gebäudeleittechnik. Bis zu ca. 32000 Busteilnehmer können an ein Bussystem 61 angeschlossen werden.

[0023] Besondere Vorteile ergeben sich aus der Ausgestaltung des Bussystems 61 als Zweidrahtbus, da die Stromversorgung der Steuerungsvorrichtung 2 und des Auslöseelements 31 ebenfalls über die Busleitungen erfolgt. Eine separate Verkabelung zur Stromversorgung ist nicht erforderlich. Ebenso können alle Meldungen und/oder Parameter und/oder Programme über das Bussystem 61 übertragen werden.

[0024] Je nach Ansteuerung des Piezoelements 31 kann derselbe Türöffner 1 als sogenannter Arbeitsstrom-Türöffner oder als sogenannter Ruhestrom-Türöffner eingesetzt werden. Ruhestrom-Türöffner werden zum Blockieren der Tür permanent mit Strom versorgt und öffnen z.B. bei einem Stromausfall zwangsläufig. Arbeitsstrom-Türöffner hingegen werden lediglich zum Öffnen mit einer Spannung versorgt, vorzugsweise mit einem kurzen Impuls.

[0025] Von Vorteil ist hierbei, dass die Funktion des Türöffners 1, z.B. Ruhestrombetrieb oder Arbeitsstrombetrieb, auch nach bereits erfolgter Montage und/oder während des Betriebs über die Datenschnittstelle 21 programmiert und geändert werden kann. Zusätzlich kann die Funktion des Türöffners 1, z.B. Ruhestrombetrieb oder Arbeitsstrombetrieb, auch Zeitabhängig gesteuert werden, vorzugsweise von einer integrierten Zeitsteuervorrichtung. Die Zeitsteuervorrichtung ist hierzu vorzugsweise frei einstellbar und/oder programmierbar ausgebildet.

[0026] Im Unterschied zu herkömmlichen fest verdrahteten Türöffnern 1 können die Funktionsparameter über die Datenschnittstelle 21, vorzugsweise über das Bussystem 61 eingestellt und/oder programmiert werden. So lassen sich über die Datenschnittstelle beispielsweise Meldungen wie z. B. Alarmmeldungen, Rückmeldungen und Statusmeldungen und/oder Zeitabhängige Funktionen wie z. B. Offenhaltezeiten, Freigabezeiten (Dauerfreigabe/Kurzzeitfreigabe) und/oder Arbeitsmodi wie z. B. Arbeitsstromprinzip und Ruhestromprinzip und/oder verschiedene Betriebsarten wie z.B. Türöffner mit Arretierung oder Türöffner ohne Arretierung sowie Informations- und Zustandsanzeigen auswählen und/oder programmieren.

[0027] Als weiterer Vorteil ist in die Betätigungsvorrichtung eine Zeitablaufsteuerung integriert. Mit ihr lassen sich die Türöffnerfunktionen zeitabhängig programmieren.

[0028] Beispielsweise kann ein Türöffner 1 tagsüber im Ruhestromprinzip arbeiten und nachts im Arbeitsstromprinzip. Vorstellbar ist auch, dass der Türöffner 1 während der Geschäftszeiten ohne Arretierung arbeitet und außerhalb der Geschäftszeiten mit Arretierung. Weiterhin kann zu bestimmten Zeiten die Ausgabe von Statusmeldungen unterdrückt oder veranlasst werden.

[0029] Auch die Türzustandsüberwachung 24 kann, wie in Figur 1 gezeigt, in den Türöffner 1 integriert werden. Ein separater Türkontakt ist dadurch nicht mehr erforderlich, und die Rückmeldung erfolgt über das Bussystem 61. Eine sonst übliche zusätzliche Verkabelung zur Rückmeldung entfällt. Dadurch kann über das Bussystem 61 z. B. die Stellung des Türflügels auf geöffnet oder geschlossen und/oder der Zustand der Verriegelung auf Tür verriegelt oder Tür begehbar erfasst werden. Von besonderem Vorteil ist dies beim Einsatz der Verriegelungsvorrichtung in Verbindung mit einem Sicherheitseinrichtung wie z. B. einer Zutrittskontrolle oder einer Einbruchmeldeanlage.

[0030] Die Darstellung in Figur 2 zeigt ein Gesamtsystem mit mehreren an das Bussystem 61 angeschlossenen Türöffnern 1 und einer Betätigungseinrichtung, welche ein oder mehrere Betätigungselemente aufweist. Die Betätigungselemente sind hier als Betätigungstaster 7 ausgebildet. Die Zuordnung von Türöffnern 1 und Betätigungstastern 7 zueinander kann frei programmiert werden. Sollen einzelne Zuordnungen nachträglich geändert werden, ist keine Neuprogrammierung des Gesamtsystems erforderlich. Es genügt die Programmierung der betroffenen Türöffner 1 und Betätigungstaster 7. Dadurch sind nachträgliche Änderungen und/oder Erweiterungen des Gesamtsystems einfach durchführbar.

[0031] Die Betätigungseinrichtung kann eine Codeeinrichtung zur Authentifizierung des Benutzers aufweisen. Damit ist es möglich, die zur Benutzung berechtigten Personen zu selektieren. Bei der Codeeinrichtung kann es sich z. B. um eine Codekarte und/oder eine PlN-Nummernabfrageeinrichtung und/oder eine Spracherkennung und/oder einen Schlüsselschalter handeln. Von Vorteil ist, wenn die Betätigungseinrichtung ebenfalls eine Datenschnittstelle aufweist, welche zum Anschluss an ein Bussystem 61 ausgebildet ist. Die Betätigungseinrichtung kann zur festen Montage und/oder als mobile Einheit, vorzugsweise als Fernsteuerung ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Bedienungseinrichtung in den Türöffner zu integrieren.

[0032] Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann eine Überwachungsvorrichtung in die Zuhaltevorrichtung integriert sein. Die Überwachungsvorrichtung kann zur Überwachung der Stromversorgung und/oder der Busverbindung und/oder der fehlerfreien Funktion der Steuerungsvorrichtung und/oder eventueller Sabotageversuche ausgebildet sein. Tritt eine Abweichung vom vorgegebenen Betriebsablauf der Zuhaltevorrichtung auf, kann die Überwachungsvorrichtung eine entsprechende Meldung generieren. Die Funktion und/oder die Meldungen der Überwachungseinrichtung können über die Datenschnittstelle 21, vorzugsweise über das Bussystem 61 frei eingestellt und/oder programmiert werden.

[0033] Eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise mit integriertem Display 8 zur Anzeige von Informations- und Statusmeldungen, vorzugsweise mit integrierter Datenschnittstelle, welche zum Anschluss an ein Bussystem ausgebildet ist, kann ebenfalls an das Bussystem 61 angeschlossen werden. Alternativ kann als Anzeigeeinrichtung auch ein separater Laptop oder Personal Computer und/oder eine Anzeigeeinheit eines externen, angeschlossenen Systems wie z. B. eines Gebäudeleitsystems oder einer Zutrittskontrolle oder einer Einbruchmeldeeinrichtung verwendet werden.

[0034] Die Strom- und Spannungsversorgung der Zuhaltevorrichtung erfolgt über ein an das Bussystem 61 angeschlossenes Netzteil 9 ebenfalls über die Busleitungen. Dies bietet den Vorteil, dass auf eine zusätzliche Verkabelung zur Stromversorgung 9 verzichtet werden kann. Von Vorteil ist hierfür ein geringer Stromverbrauch des Türöffners 1, welcher durch den Einsatz von Piezoelementen 31 als Auslöseelement 31 für die Verriegelung bzw. Entriegelung ermöglicht wird. Die Stromaufnahme des gesamten Türöffners 1 liegt hierbei unter 1 mA. Dadurch ist eine einfache Notstromversorgung des gesamten Systems und somit ein sicherer, netzunabhängiger Betrieb möglich.

[0035] Sofern herkömmliche Elektromagnete oder Elektromotoren als Auslöseelement 31 eingesetzt werden, welche eine höhere Stromaufnahme aufweisen als das Piezoelement 31, muss die Stromversorgung insbesondere bei Gebäudeinstallationen mit einer Vielzahl an Türöffnern 1 entsprechend ausgelegt werden.

[0036] Figur 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem die Datenschnittschnittstelle 21 zum Anschluss an eine Funkverbindung 65 und/oder ein Bussystem 61 ausgebildet ist. Die Türöffner 1 und die zugeordneten Betätigungstaster 7 kommunizieren untereinander, wie in Figur 4 dargestellt, über eine Funkverbindung. Besondere Vorteile bietet dies, wenn, wie in Figur 3, abgebildet eine Batterie 91 oder ein wiederaufladbarer Akku 91 zur Stromversorgung 9 in die Türöffner 1 und gegebenenfalls auch in die Betätigungstaster 7 integriert ist. Da die Verkabelung für das Bussystem 61 durch die Funkverbindung ersatzlos entfällt, kann bei autarker Stromversorgung 9 durch eine Batterie oder ein Akku 91 die komplette Verkabelung entfallen. Derartige Türöffner 1 können beispielsweise mit ansprechendem Design in Verglasungselementen eingesetzt werden. Vorteilhaft ist ein Einsatz auch im Falle einer nachträglichen Installation. Mit herkömmlichen Batterien 91 läßt sich hierbei eine Lebensdauer von ca. 60000 Öffnungs- und/oder Schließvorgängen erzielen. Vorteilhafterweise kann die Zuhaltevorrichtung (1) zur Verlängerung der Lebensdauer auch einen elektrischen Energieerzeuger 92, vorzugsweise in Kombination mit einem wiederaufladbaren Akku aufweisen. Der elektrische Energieerzeuger kann z. B. als Solarzelle oder als Brennstoffzelle ausgebildet sein.

[0037] Die Steuerungsvorrichtung 2 prüft selbsttätig in regelmäßigen Zeitabständen das Vorhandensein der Funkverbindung. Wird eine Ausfall der Funkverbindung erkannt, schaltet der Türöffner 1 in einen Safe-Modus. Je nach Anwendungsgebiet und Voreinstellung kann dies ein akustisches oder optisches Warnsignal zur Folge haben oder einen sofortigen Öffnungsvorgang der Tür auslösen.

[0038] Unter Sicherheitsaspekten ist es auch möglich, ein Verschlüsselungsprotokoll, vorzugsweise ein Verschlüsselungsprotokoll mit rollierendem Code in die Funkverbindung 65 zu integrieren. Dies kann von Vorteil sein, um eine Manipulation von außen, welche z.B. das Öffnen einer Tür veranlassen soll, auszuschließen und/oder zu erkennen. Ebenso kann eine Überwachungsvorrichtung 25 in die Zuhaltevorrichtung integriert sein, welche bei einem Manipulationsversuch der Funkverbindung diesen erkennt und sodann einen Sabotagealarm auslöst und/oder die Zuhaltevorrichtung in einen für diesen Fall voreingestellten Betriebszustand schaltet.

[0039] Weiterhin überprüft die Steuerungsvorrichtung 2 permanent den Ladezustand der Batterie 91. Unterschreitet der Ladezustand einen bestimmten Grenzwert, erfolgt zunächst eine Warnmeldung per Funk 65. Bei weiter abnehmendem Ladezustand schaltet die Steuerung 2 in den Safe-Modus.

[0040] Figur 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Türöffners mit einem Piezo-Biegewandler 31 als Auslöseelement. Dargestellt ist ein Ausschnitt des Blendrahmens A mit der darin montierten Zuhaltevorrichtung 1. Diese wirkt mit dem Riegel 41 der im Türflügel B befindlichen Schlossfalle 4 zusammen. Der Riegel 41 ist als Federschnäpper ausgebildet. Die Zuhaltevorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse von quaderförmiger Gestalt, in welchem ein Piezo-Biegewandler als Auslöseelement 31 sowie mehrere hebelartig zusammenwirkende Übertragungselemente aufgenommen sind. Bei den Übertragungselementen handelt es sich um die einen Halteriegel aufweisende Riegelvorrichtung 33, wobei der Halteriegel um eine Achse 33a drehbar gelagert ist. Der Halteriegel 33 ist als zweiarmiger Kipphebel mit den Hebelarmen 33b und 33c ausgebildet. Der Hebelarm 33b wirkt mit zwei verschiebbar gelagerten Zylinderrollenpaaren 32a, b, und 32c, d zusammen, welche ein Getriebe zur Übersetzung des kürzeren Stellweges des Piezo-Biegewandlers zu dem langen Stellweg des Kipphebels bilden. Die Zylinderrollenpaare werden jeweils von einer Feder 34, 35 beaufschlagt und jeweils in einem nicht dargestellten Käfig zwangsgeführt. Von den Führungskräften im Käfig abgesehen tritt nur Rollreibung auf, wodurch die Vorrichtung sehr reibungsarm ausgeführt werden kann. Die beiden Rollen der Rollenpaare 32a, b, und 32c, d sind jeweils quer zu ihrer Verschieberichtung nebeneinander angeordnet. Die dem jeweiligen Rollenpaar 32a, b, und 32c, d zugeordnete Feder 34, 35 wirkt entlang der Verschieberichtung. Das erste Rollenpaar 32 mit den Rollen 32a und 32b ist im Gehäuse in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Hebelarms 33b, also in Gehäuselängsrichtung, verschiebbar gelagert und das zweite Paar 32 mit den Rollen 32c und 32d in einer Richtung senkrecht zum ersten Paar 32a, 32b, also in Gehäusequerrichtung.
Die Ansteuerung und/oder Steuerung des Piezo-Biegewandlers erfolgt mit der elektrischen Betätigungsvorrichtung welche eine Datenschnittstelle 21, einen Mikroprozessor 22, eine Treiberschaltung 23 und eine Überwachungsvorrichtung 25 aufweist.

[0041] In einem angesteuerten Zustand des Piezo-Biegewandlers 31 ist die Tür verriegelt. Die Zylinderrollenpaare 32a, b und 32c, d befinden sich dann in der mit durchgezogenen Linien dargestellten Position. Dadurch wird auch der Halteriegel 33 in der mit durchgezogenen Linien dargestellten Position gehalten, wobei er den Riegel 41 der Schlossfalle 4 hintergreift und ein Öffnen der Tür verhindert. Ein Zurückschwenken des Halteriegels 33 in die Öffnungsstellung 33'(Darstellung in gestrichelten Linien) wird durch das erste Paar Zylinderrollen 32a, b verhindert. Dieses Paar ist axial beweglich im Gehäuse gelagert und wird von der Feder 35 in die Bewegungsbahn des Halteriegels 33 gedrängt. Dieses erste Paar Zylinderrollen 32a, b wird im abgebildeten Verriegelungszustand seinerseits durch das zweite Paar Zylinderrollen 32c, d an einer Ausweichbewegung gehindert. Dieses zweite Paar 32c, d wird von der Feder 34 beaufschlagt und ist in Gehäusequerrichtung beweglich gelagert. Das zweite Paar Zylinderrollen 32c, d ist mit einem in Figur 5 nicht dargestellten Rastelement fest verbunden, so dass bei einer Blockierung des Rastelementes durch den Piezo-Biegewandler auch das Zylinderrollenpaar 32c, d blockiert wird. Im verriegelten Zustand, also wenn z. B. die Nase des Piezo-Biegewandlers 31 in eine Nut des Rastelementes greift, kann die Tür auch gewaltsam nicht geöffnet werden, da eine Öffnungsbewegung des Halteriegels 33 über das Zusammenspiel der Zylinderrollen 32a, b, c, d verhindert wird.

[0042] Erst mit entsprechender Ansteuerung schwenkt der Piezo-Biegewandler 31 in seine dargestellte Ruheposition zurück und gibt damit das Rastelement, als auch die Zylinderrollenpaare 32a, b, c, d frei. Wird nach der dadurch erfolgten Entriegelung versucht die Tür zu öffnen, so wirkt über den Hebelarm 33b des Halteriegels 33 eine Kraft auf das erste Zylinderrollenpaar 32a, b. Der Hebelarm 33b ist als schiefe Ebene mit geringem Neigungswinkel von etwa 2 bis 3 Grad ausgebildet. Dadurch wird das Rollenpaar 32a, b entgegen der Wirkung der Feder 35 zurückgedrängt. Da die Achse der Rolle 32d gegenüber der Achse der Rolle 32a so versetzt ist, daß sich auch hier wieder ein Keilwinkel von ca. 2 Grad ergibt, verdrängt die Bewegung des Rollenpaares 32a, b auch das zweite Rollenpaar 32c, d entgegen der Wirkung der Feder 34 in die Position 32a','b', c', d'. Der Halteriegel kann nunmehr in seine Öffnungsstellung 33' schwenken und die Tür geöffnet werden.

[0043] Da das gesamte Untersetzungsverhältnis der Vorrichtung sehr groß ist, muss die Ausführung sehr reibungsarm sein. Dies wird durch die Verwendung der aufeinander abrollenden Zylinderollen 32a, b, c, d, vorzugsweise Stahlrollen, gewährleistet. Als weiterer Vorteil der Verwendung von Rollen 32a, b, c, d kann die Vorrichtung sehr kompakt ausgeführt werden. In alternativen Ausführungen können auch an Stelle der Rollenpaare 32a, b und 32c, d jeweils Einzelrollen oder Paare von mehr als zwei Rollen eingesetzt werden.

[0044] Für die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele sind noch weitere Anwendungen und Ausführungen denkbar. Ein Einsatz der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 mit Busschnittstelle 61 und/oder Funkschnittstelle 65 ist prinzipiell sowohl an Fenstern als auch an Türen oder kombiniert an Fenstern und Türen möglich. Der Einsatz ist sowohl an normalen Türen als auch an Fluchttüren sowie an Rauch- und Feuerschutztüren denkbar. Türöffnerfalle 33, Piezoelement 31 und Getriebe 32 sind derart ausgebildet, dass der Türöffner 1 auch unter Vorlast öffnet.

[0045] Von besonderem Vorteil ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 mit Busschnittstelle 61 und/oder Funkschnittstelle 65 in Verbindung mit einem Einbruchmeldesystem.

[0046] Ebenso ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 in Zugangskontrollsystemen oder in Flucht- und Rettungswegsystemen möglich. Im Falle eines Einsatzes in Flucht- und Rettungswegsystemen erfolgt eine Freischaltung der Verriegelung und damit eine Alarmmeldung bei Trennung des Türöffners 1 vom Bus.

[0047] Die Vorrichtungen der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 können in verschiedenen Ausführungen, angepasst an die entsprechenden Einsatzbedingungen, ausgebildet sein. So sind z. B. wasserdichte Ausführungen für den Außenbereich und normale Ausführungen für den Innenbereich vorgesehen.

Liste der Bezugszeichen

[0048] 

1

Zuhaltevorrichtung, Türöffner

2

elektrische Betätigungsvorrichtung

21

Datenschnittstelle

22

Mikroprozessorlogik

23

Treiberschaltung

24

Sensoreinrichtung, Türzustandsüberwachung

25

Überwachungsvorrichtung

3

Verriegelungsvorrichtung

31

Auslöseelement, Piezoaktor

32

Getriebe

33

Riegelvorrichtung, Türöffnerfalle

34, 35

Feder

4

Verschlussvorrichtung

41

Schlossfalle

61

Bus, Bussystem

65

Funk, Funkstrecke

7

Bedienvorrichtung, Betätigungstaster

8

Anzeigevorrichtung, Display

9

Stromversorgungsvorrichtung

91

Batterie, Akku

92

Energieerzeuger, Solarzelle

Ansprüche

1. Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für eine Tür oder ein Fenster mit einem Flügel, der geöffnet und geschlossen werden kann,
mit einer elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung und mit einer, vorzugsweise eine Schlossfalle aufweisenden Verschlussvorrichtung, welche in Schließstellung der Türe bzw. des Fensters mit der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt,
wobei die elektrisch schaltbare Verriegelungsvorrichtung eine Riegelvorrichtung, vorzugsweise Türöffnerfalle, und eine elektrische Betätigungsvorrichtung aufweist,
wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung ein elektrisch schaltbares Auslöseelement zum Blockieren und Freigeben der Riegelvorrichtung aufweist,
wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine Datenschnittstelle (21) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrische Zuhaltevorrichtung an ein Bussystem anschließbar ist,
wobei das Bussystem sowohl zu der Datenübertragung wie auch zu der Stromversorgung ausgebildet ist.

2. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Buseinrichtung (61) mit einer Gebäudeleiteinrichtung, vorzugsweise mit einem Gebäudeleitbus z. B. EIB oder LON, verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder darin integrierbar ist.

3. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Buseinrichtung (61) mit einer Einbruchmeldeeinrichtung verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder darin integrierbar ist.

4. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Buseinrichtung (61) mit einer Zutrittskontrolleinrichtung verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder darin integrierbar ist.

5. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine Steuerungsvorrichtung, vorzugsweise eine Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung (22) aufweist, welche vorzugsweise mit der Datenschnittstelle (21) zusammenwirkt.

6. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung (22) durch entsprechende Programmierung der Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung einen oder mehrere verschiedene Programmabläufe zur Steuerung der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung (3) und/oder einen oder mehrere verschiedene Zeitabläufe zur Steuerung der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung aufweist.

7. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung (22) durch entsprechende Programmierung der Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung einen Programmablauf zur Steuerung der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung (3) als Blockschloss einer Einbruchmeldeanlage aufweist.

8. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessorsteuerungsvorrichtung (22) mit einer Einbruchmeldezentrale verbindbar ist.

9. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) über die Buseinrichtung (61) programmierbar und/oder abfragbar ausgebildet ist, vorzugsweise dass die Arbeitsweise und/oder Funktionen und/oder Programmabläufe und/oder Statusmeldungen der elektrischen Betätigungsvorrichtung (2) programmierbar und/oder abrufbar sind.

10. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine Überwachungsvorrichtung (25) aufweist, welche vorzugsweise zur Überwachung der Verriegelungsvorrichtung (3) und/oder der Stromversorgungsvorrichtung (9) und/oder der elektrischen Betätigungsvorrichtung (2) ausgebildet ist.

11. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die mit der Zuhaltevorrichtung verbunden ist und zur Anzeige von Statusmeldungen und/oder Alarmmeldungen und/oder Betriebszuständen ausgebildet ist.

12. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung mindestens ein Anzeigeelement (8), vorzugsweise ein Display aufweist, wobei jedes Anzeigeelement (8) eine Datenschnittstelle aufweist, wobei die Datenschnittstelle der Anzeigevorrichtung zum Anschluss an eine Buseinrichtung (61) ausgebildet ist.

13. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Bedienvorrichtung vorgesehen ist, welche mit der elektrischen Betätigungsvorrichtung (2) verbunden ist.

14. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung mindestens ein Betätigungselement (7) aufweist, wobei das Betätigungselement eine Datenschnittstelle aufweist, wobei die Datenschnittstelle der Bedienvorrichtung zum Anschluss an eine Buseinrichtung (61) ausgebildet ist.

15. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Betätigungselement (7) der Bedienvorrichtung einer oder mehreren bestimmten Zuhaltevorrichtung (1) bzw. Zuhaltevorrichtungen frei zuordenbar ist.

16. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine eigene, autarke Stromversorgungsvorrichtung (9) aufweist, die im Bereich der elektrischen Betätigungsvorrichtung (2) angeordnet ist und diese mit Strom versorgend ausgebildet ist, wobei die autarke Stromversorgungsvorrichtung (9) in die elektrische Betätigungsvorrichtung integrierbar ist, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse.

17. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die autarke Stromversorgungsvorrichtung (9) zum Anschluss an die Buseinrichtung (61) ausgebildet ist, wobei die Stromversorgung über die Buseinrichtung (61) erfolgt.

18. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die autarke Stromversorgungsvorrichtung (9) einen elektrischen Energiespeicher (91) aufweist, welcher vorzugsweise als wiederaufladbarer Akku ausgebildet ist.

19. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Buseinrichtung (61) als elektronische, vorzugsweise einen Zweidrahtbus aufweisende Buseinrichtung (61) ausgebildet ist.

20. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Buseinrichtung (61) als optische, vorzugsweise eine Glasfaser aufweisende Buseinrichtung ausgebildet ist.

21. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstelle (21) zum Anschluss an eine Funkverbindung (65) und/oder an eine optische Übertragungseinrichtung, vorzugsweise IR-Übertragung oder Glasfaser ausgebildet ist.

22. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Riegelvorrichtung (3) über das Bussystem (61) blockierbar und/oder freigebbar ist.

23. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) zum Steuern verschiedener Arbeitsmodi ausgebildet ist, vorzugsweise zum Steuern von Arbeitsstromprinzip oder Ruhestromprinzip.

Zeichnung