Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein mechatronisches Schloss, insbesondere ein Möbelschloss,
mit einem linear beweglichen Riegel, der zum Verriegeln des Schlosses aus einer zurückgezogenen
Position in eine vorgeschobene Position beweglich ist und einem Betätigungselement
zum manuellen Betätigen des Riegels.
Stand der Technik
[0002] Mechatronische Schlösser sind bekannt. Sie umfassen einen mechanischen Teil, der
insbesondere ein bewegliches Verriegelungselement umfasst, sowie einen elektronischen
Teil, welcher das Öffnen und Verriegeln des Schlosses steuert. Mechatronische Schlösser
haben eine Reihe von Vorteilen. So ermöglichen sie unter anderem das drahtlose Entsperren
des Schlosses, z. B. indem aktive oder passive Transponder verwendet werden, die Daten
an das Schloss senden bzw. durch das Schloss gelesen werden können. Weiter ermöglichen
sie auch eine flexible Anpassung des Schliesssystems, indem Berechtigungen, ein Schloss
zu öffnen, auf einfache Weise elektronisch im Schloss und/oder im Transponder geändert
werden können.
[0003] Die
DE 38 42 569 C2 (Geze GmbH) zeigt eine Verriegelungsvorrichtung zum Ver- und Entriegeln von Türen
und Fenstern mit einem Riegelbolzen, der elektrisch und über eine Notbetätigungseinrichtung
manuell betätigbar ist. Dabei ist der Riegelbolzen unter Wirkung einer Feder in die
Verriegelungsstellung beaufschlagt und wirkt mit einem Elektromotor zusammen, indem
der Riegelbolzen beim elektromotorischen Ver- und Entriegeln unter Wirkung der Feder
mit einem Abtriebsglied des Elektromotors in Anschlag gehalten wird. Durch die über
die Feder abgestützte Kupplung des Riegelbolzens kann dieser zudem schnäpperartig
funktionieren, d. h. die Verriegelungsstellung kann bereits eingestellt werden, bevor
die Tür in der Schliesslage steht.
[0004] Die
DE 100 21 839 A1 (Lehmann Vertriebsgesellschaft mbH) betrifft ein elektronisches Möbelschloss mit
einer elektrisch betätigbaren Verriegelungsvorrichtung, die einen linearen Sperrschieber
aufweist. Die Vorrichtung umfasst einen drehrichtungsumsteuerbaren Gleichstrommotor,
der auf eine Pufferfeder arbeitet, die es ermöglicht, die Verriegelungsvorrichtung
und die Möbelverschlussvorrichtung unabhängig voneinander zu betätigen; die beiden
Vorrichtungen treten erst dann in Wechselwirkung, wenn der Sperrschieber mittels der
Pufferfeder und gegen die Kraft einer Rückhaltefeder hinreichend vorgespannt ist.
Die Übertragung der Drehbewegung des Motors auf eine lineare Bewegung des Sperrschiebers
erfolgt über einen Rotationskörper mit Kurvenbahn und einem in der Kurvenbahn geführten
Element des Sperrschiebers. Die Federkraft der Pufferfeder ist grösser als die Federkraft
der Rückhaltefeder. Bei einer Ausführungsform wirkt ein Sperrbolzen, mittels welchem
eine Sperrklinke blockiert werden kann.
[0005] Die bekannten mechatronischen Schlösser haben oft einen komplizierten mechanischen
Aufbau und erschweren eine intuitive Bedienung des Schlosses.
Darstellung der Erfindung
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes
mechatronisches Schloss zu schaffen, welches eine einfache Konstruktion aufweist und
welches sich weitgehend wie herkömmliche mechanische Schlösser bedienen und einsetzen
lässt.
[0007] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung umfasst das Schloss ein Sperrelement, welches zum Blockieren der linearen
Bewegung des Riegels in der vorgeschobenen Position des Riegels seitlich in eine Profilierung
des Riegels eingreifen kann sowie einen elektrischen Antrieb zum Bewegen eines beweglichen
Zwischenelements. Das Sperrelement ist über ein erstes Federmittel, insbesondere über
eine Schraubenfeder, von dem beweglichen Zwischenelement derart betätigbar, dass das
Federmittel durch Betätigen des Antriebs bei zurückgezogenem Riegel vorspannbar ist,
so dass beim Vorschieben des Riegels in seine vorgeschobene Position das Sperrelement
in die Profilierung des Riegels einschnappt und ein Zurückziehen des Riegels verhindert.
[0008] Dadurch, dass der Riegel manuell betätigt wird und die Sperrung des Riegels nur indirekt
elektrisch realisiert ist, ist eine weitgehend intuitive, d. h. herkömmlichen Schlössern
nachempfundene, Bedienung des Schlosses möglich. Durch das Federmittel kann das Sperrmittel
gegen den Riegel vorgespannt werden. Dadurch ist es in Verbindung mit der Profilierung
des Riegels möglich, einen Schliessvorgang des Sperrmittels unabhängig vom Zeitpunkt
der Betätigung des Riegels vorzubereiten, was zu einer hohen Energieeffizienz des
elektrischen Antriebs führt und - auch zu einem späteren Zeitpunkt - ein einfaches
und schnelles Verriegeln des Schlosses ermöglicht, ohne dass der Antrieb betätigt
zu werden braucht. Die Profilierung kann dabei als Ausbuchtung, Einschnitt oder hervorstehend,
beispielsweise als auf dem Riegel angebrachte Nase, ausgeführt sein.
[0009] Da der Riegel linear verstellbar ausgeführt ist, kann er durch eine einfache lineare
Bewegung aus dem Schloss in ein Gegenstück bewegt bzw. aus diesem zurückgezogen werden.
Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau des Schlosses und des damit zusammenwirkenden
Gegenstücks. Der Riegel des Schlosses wirkt mit einem Gegenstück zusammen, welches
beispielsweise an einem Türrahmen, einem Möbel oder einer weiteren Türe fest angebracht
ist.
[0010] Elektrisch betätigbare Antriebe sind grundsätzlich bekannt und auf dem Markt erhältlich.
Sie basieren beispielsweise auf Elektromagneten, Mikromotoren oder piezokeramischen
Elementen.
[0011] Mit Vorteil umfasst das Zwischenelement einen durch Betätigen des Antriebs beweglichen
Antriebsteil und einen über ein zweites Federmittel, insbesondere über eine Schraubenfeder,
am Antriebsteil derart gelagerten Abtriebsteil, dass das zweite Federmittel durch
Betätigen des Antriebs gespannt wird, wenn bei einer Freigabe des Riegels durch Zurückziehen
des Sperrelements das Sperrelement in der Profilierung des Riegels verklemmt ist.
[0012] Der Abtriebsteil ist seinerseits mit dem Sperrelement gekoppelt, welches im geschlossenen
Zustand des Riegels mit der Profilierung des Riegels zusammenwirkt. Falls im Rahmen
des Öffnungsvorgangs des Schlosses der Riegel bereits zurückgezogen wird, wenn das
Sperrelement noch nicht vollständig aus der entsprechenden Profilierung zurückgezogen
ist, kann es vorkommen, dass das Sperrelement kurzzeitig in der Profilierung verklemmt
wird. In diesem Fall wird durch die Betätigung des elektrischen Antriebs der Antriebsteil
bewegt und dadurch die Schraubenfeder gespannt. Sobald das Sperrelement und damit
der Abtriebsteil beweglich ist, z. B. weil der Benutzer die Kraft auf den Riegel kurzzeitig
verringert, zieht das gespannte zweite Federmittel den Abtriebsteil zurück, gleichzeitig
wird auch das Sperrelement aus der Profilierung zurückgezogen. Durch die zwischen
der Profilierung und dem Sperrelement, welches mit dem Abtriebsteil gekoppelt ist,
auftretende Klemmkraft kann der elektrische Antrieb das Sperrelement somit nicht unmittelbar
freigeben. Erst nachdem sich die Klemmkraft zwischen der Profilierung und dem Sperrelement
verringert, wird die Sperrung gelöst.
[0013] Auf ein derartiges Merkmal kann auch verzichtet werden. Es ist auch möglich, dass
der Antrieb direkt bzw. nur via den Antriebsteil auf den Abtriebsteil wirkt, ohne
dabei eine Feder zu verwenden, welche die vom Antrieb verrichtete Arbeit speichert
und auf den Abtriebsteil überträgt, sobald dieser nicht eingeklemmt ist. Das Zwischenelement
kann auch einstückig ausgeführt sein, sodass es die Bewegung des Antriebs direkt auf
das Sperrelement überträgt. Der Antrieb kann dabei so gesteuert sein, dass die Kraft,
mit der er das Zwischenelement antreibt, derart begrenzt ist, dass der Antrieb nur
bei einem nicht eingeklemmten Sperrelement arbeitet.
[0014] Mit Vorteil ist der Antrieb durch einen Elektromotor mit einer Drehachse gebildet.
Das Zwischenelement ist dabei durch Drehen der Drehachse über ein Getriebe bewegbar.
Ein Elektromotor lässt sich sicher und präzise durch eine Elektronik steuern und bietet
sich daher als Antrieb für das Zwischenelement an. Das Drehen der Drehachse des Elektromotors
wird dabei durch ein Getriebe auf das Zwischenelement übertragen, welches sich durch
diese Drehbewegung bewegen lässt. Ein solches Getriebe ermöglicht neben einer einfachen
technischen Realisierung des Antriebs eine präzise Ansteuerung des Zwischenelements.
[0015] Anstelle eines Elektromotors können als Antrieb auch andere Antriebe, beispielsweise
ein Linearaktor, verwendet werden.
[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform des Schlosses ist der Antriebsteil des Zwischenelements
eine Gewindehülse, die über eine drehfest mit ihr verbundene Aussenprofilierung mit
einer profilierten Ausgangswelle des Getriebes zusammenwirkt.
[0017] Die Gewindehülse ist über ihr Gewinde drehbar gelagert, so dass die Übertragung einer
Drehbewegung von der Ausgangswelle des Getriebes auf die Aussenprofilierung der Gewindehülse
eine lineare Verschiebung der Gewindehülse bewirkt. Das Zusammenwirken zwischen Ausgangswelle
und Gewindehülse kann beispielsweise durch eine Verzahnung im Sinne eines Zahnrad-Getriebes
realisiert sein. Die Ausgangswelle des Getriebes kann dabei die Rotationswelle des
Elektromotors selbst oder eine von dieser Welle angetriebene, über- oder untersetzt
drehende Welle sein. Bei einem mehrteiligen Zwischenelement kann die Gewindehülse
den Antriebsteil bilden, dessen lineare Bewegung durch das zweite Federelement auf
den Abtriebsteil des Zwischenelements übertragen wird.
[0018] Alternativ kann das Zwischenelement auch auf andere Weise angetrieben werden, beispielsweise
ohne Verwendung einer Gewindehülse oder durch einen Antriebsriemen oder eine reibschlüssige
Verbindung, die keine aufeinander abgestimmte Profilierung der Gewindehülse und der
Ausgangswelle des Getriebes voraussetzen.
[0019] Mit Vorteil ist das Sperrelement durch einen linear verschiebbaren Sperrbolzen gebildet.
Ein Sperrbolzen lässt sich besonders leicht mit dem Zwischenelement koppeln und bietet
daher eine besonders unkomplizierte Möglichkeit eines erfindungsgemässen Schlosses.
Ein derartiger Sperrbolzen kann über das erste Federmittel mit dem Zwischenelement
verbunden sein. Bei einem linear beweglichen Zwischenelement kann sich der Sperrbolzen
in der gleichen Weise linear bewegen und in die Profilierung des Riegels eingreifen.
[0020] Daneben ist es auch möglich, dass das Sperrelement in einer anderen Form ausgeführt
ist. Beispielsweise kann das Sperrelement durch einen dreh- oder schwenkbar befestigten
Hebel gebildet sein, der sich durch das Zwischenelement zwischen einer verriegelten
Position, in welcher er in die Profilierung des Riegels eingreift, und einer entriegelten
Position, in welcher er die Profilierung des Riegels freigibt, hin und her bewegen
lässt.
[0021] In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Antriebsteil und der Abtriebsteil des
Zwischenelements, der Sperrbolzen sowie das erste und das zweite Federmittel in derselben
Achse angeordnet. Durch eine derartige Anordnung der Teile des Zwischenelements und
des Sperrbolzens sowie der Federmittel wird eine besonders einfache Kraftübertragung
erzielt, weil eine lineare Bewegung des Antriebsteils über das zweite Federelement
auf den Abtriebsteil des Zwischenelements und von diesem via das erste Federelement
auf das Sperrelement übertragen wird. Bei einer Ausführungsform der Federelemente
als Schraubenfedern ist diese lineare Kraftübertragung besonders leicht zu realisieren.
[0022] Alternativ ist es auch möglich, dass dieser Antriebsteil und Abtriebsteil des Zwischenelements,
das Sperrelement und das erste und zweite Federelement nicht in derselben Achse angeordnet
sind. Andere als direkt linear wirkende Übertragungsmechanismen können eine solche
Anordnung der genannten Bauteile nötig machen.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform des Schlosses ist der Abtriebsteil verschiebbar
in der Gewindehülse geführt und erstreckt sich von der vom Sperrbolzen abgewandten
Seite der Gewindehülse bis auf die dem Sperrbolzen zugewandte Seite der Gewindehülse.
Zwischen der Gewindehülse und einem vom Sperrbolzen abgewandten Ende des Abtriebsteils
ist als zweites Federelement eine Druckfeder angeordnet. Zwischen der Gewindehülse
und einem dem Sperrbolzen zugewandten Ende des Abtriebsteils ist ein Anschlagsring
angeordnet. Weiter wirkt das dem Sperrbolzen zugewandte Ende des Abtriebsteils auf
das erste Federmittel.
[0024] Die verschiebbare Führung des Abtriebsteils in der Gewindehülse ermöglicht eine federnde
Kraftübertragung zwischen der Gewindehülse, welche mit dem Antrieb gekoppelt ist,
und dem Abtriebsteil. Diese Kraftübertragung in einer ersten Richtung, die dem Entriegeln
des Schlosses dient, erfolgt über die Druckfeder auf der dem Sperrbolzen abgewandten
Seite, welche das zweite Federelement bildet. Eine Bewegung der Gewindehülse relativ
zum Abtriebsteil des Zwischenelements in der ersten Richtung führt zu einer Druckbeaufschlagung
der Druckfeder, welche den Druck auf den Abtriebsteil weitergibt. Bei einer entgegengesetzten
Bewegung des Antriebsteils wirkt dieser auf einen Anschlagsring, welcher die Bewegung
direkt auf den Abtriebsteil überträgt. Der Abtriebsteil drückt seinerseits auf das
erste Federele'ment, welches dadurch eine Kraft auf den Sperrbolzen ausübt. Falls
der Sperrbolzen in der jeweiligen Richtung beweglich ist, führt ein Betätigen des
Antriebs somit zu einer linearen Verschiebung des Sperrbolzens. Ist der Bolzen nicht
beweglich, weil die Profilierung des Riegels nicht zugänglich ist oder weil sich der
Bolzen in der Profilierung verklemmt hat, wird durch das Betätigen des Antriebs eines
der beiden Federmittel vorgespannt.
[0025] Alternativ ist es auch möglich, dass die Gewindehülse und der Abtriebsteil des Zwischenelements
fest miteinander verbunden sind oder dass die Hülse drehbar aber nicht verschiebbar
auf dem Abtriebsteil gelagert ist. Die Anordnung des Abtriebsteils und der Gewindehülse
und des zweiten Federelements kann auch unterschiedlich sein.
[0026] Beispielsweise kann die Gewindehülse derart auf dem Abtriebsteil des Zwischenelements
gelagert sein, dass das zweite Federelement die Gewindehülse mit dem Abtriebsteil
auf der dem Sperrbolzen zugewandten Seite koppelt.
[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Betätigungselement zum Betätigen
des Riegels drehbar. Ein drehbares Betätigungselement, beispielsweise ein Drehknauf,
eine Türklinke, ein Hebel oder eine Falle, stellt ein angenehm und intuitiv zu bedienendes
Element dar.
[0028] Alternativ kann das Betätigungselement beispielsweise auch als linear verschiebbarer
Griff ausgebildet sein. Mit einem linear verschiebbaren Griff kann der Riegel beispielsweise
auch direkt betätigt werden.
[0029] Mit Vorteil ist das Betätigungselement mit dem Riegel durch einen Zahnstangenantrieb
gekoppelt, wobei der Zahnstangenantrieb durch eine erste betätigungselementseitige,
zahnradartige Verzahnung und eine damit permanent zusammenwirkende riegelseitige zahnstangenartige
Verzahnung gebildet ist. Dadurch wird die Umsetzung der Drehbewegung des Betätigungselements
in die lineare Bewegung des Riegels erreicht.
[0030] Ein derartiger Zahnstangenantrieb bietet eine technisch leicht zu realisierende und
zuverlässige Kopplung zwischen einem drehbaren Betätigungselement und einem linear
verschiebbaren Riegel. Mit dem Zahnstangenantrieb kann zudem eine Getriebefunktion
erreicht werden.
[0031] Mit Vorteil ist die betätigungselementseitige Verzahnung am drehbaren Betätigungselement
selbst ausgebildet, und die riegelseitige Verzahnung ist direkt am Riegel ausgebildet.
Somit kann die erfindungsgemässe Funktion mit einer Mindestzahl an Teilen erreicht
werden, und es wird eine verlustarme, mechanisch robuste Verbindung zwischen dem Betätigungselement
und dem Riegel geschaffen.
[0032] Alternativ kann das Betätigungselement auch auf andere Weise mit dem Riegel zusammenwirken.
Die betätigungselementseitige Verzahnung und/oder die riegelseitige Verzahnung kann
an einem dem Betätigungselement nachgeordneten drehbaren Element oder an einem dem
Riegel vorgeordneten linear beweglichen Element angeordnet sein. Es kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass das Betätigungselement durch einen Hebelmechanismus mit dem
Riegel verbunden ist. Statt zahnstangenartig kann die Kopplungseinrichtung auch anders
ausgebildet sein, beispielsweise indem am drehbaren Betätigungselement oder einem
nachgeordneten drehenden Element Nocken ausgebildet sind, die den Riegel oder ein
vorgeordnetes linear bewegliches Element kontaktieren, oder indem ein Kniehebel eingesetzt
wird, der exzentrisch am drehbaren Betätigungselement gelagert ist. Daneben ist es
auch möglich, dass zwischen der betätigungselementseitigen, zahnradartigen Verzahnung
und der riegelseitigen zahnstangenartigen Verzahnung noch ein Über- oder Untersetzungsgetriebe
vorgesehen ist.
[0033] Mit Vorteil kann das Schloss nur dann geöffnet werden, wenn ein entsprechend codierter
Transponder in einen Empfangsbereich des Schlosses gebracht wird. Eine derartige Ausführung
des Schlosses ermöglicht eine schlüssellose Identifikation einer zum Öffnen des Schlosses
berechtigten Person. Neben der Vereinfachung durch die weggefallene Notwendigkeit
eines mechanisch mit dem Schloss in Eingriff zu bringenden Schlüssels ermöglicht ein
Transponder zudem eine Kategorisierung verschiedener Benutzer. So können Benutzer
oder Benutzergruppen individuell erkannt werden. Ein solches Erkennen von Benutzern
bzw. Benutzergruppen führt zu der Möglichkeit, das Schloss beispielsweise nur für
bestimmte, ausgewählte Benutzer zu entriegeln oder in Abhängigkeit von einer Tageszeit
oder einem Wochentag freizugeben oder zu verriegeln.
[0034] Lösungen für die drahtlose Übertragung von Identifikationsdaten sind unter dem Namen
RFID (Radio Frequency Identification) grundsätzlich bekannt. Im Rahmen der Erfindung
sind sowohl aktive als auch passive Transponder einsetzbar. Aktive Transponder zeichnen
sich dadurch aus, dass sie in der Lage sind, Signale, z. B. HF-Signale oder Infrarot-Signale,
auszusenden, welche vom Empfänger des Schlosses empfangen werden können. Passive Transponder
umfassen Elemente, welche berührungslos, z. B. induktiv oder kapazitiv, durch den
Empfänger des Schlosses gelesen werden können, wenn sie sich im Nahfeld des Empfängers
befinden. Werden dem Empfänger vom Transponder Identifikationssignale übermittelt,
die einem berechtigten Nutzer zugeordnet sind, betätigt die Steuerung den Antrieb,
so dass das Betätigungselement bzw. der Riegel oder der Kopplungsmechanismus freigegeben
wird und der Riegel zurückgezogen werden kann.
[0035] Alternativ ist es auch möglich, auf einen solchen Transponder zu verzichten. Das
Sperrelement kann beispielsweise auch durch die Eingabe eines Codes auf einem Tastenfeld
oder einen einfachen Knopfdruck entriegelt werden und den Riegel freigeben.
[0036] Zur Verwendung mit einem aktiven Transponder kann ein erfindungsgemässes Schloss
mit einem Sender ausgerüstet sein, welcher ein Aktivierungssignal aussenden kann,
um den aktiven Transponder zur Aussendung eines Identifikationssignals zu aktivieren.
Es ist somit nicht notwendig, dass der aktive Transponder permanent bzw. in kurzer
Kadenz selbst Signale aussendet, um für den Fall, dass er einem Schloss angenähert
wird, sicherzustellen, dass dieses Schloss seine Präsenz feststellt und gegebenenfalls
seine Öffnung ermöglicht. Lediglich der Empfänger des Transponders muss sich in einem
Bereitschaftsmodus befinden, um allfällige Aktivierungssignale eines Schlosses empfangen
zu können. Dadurch wird der Stromverbrauch des Transponders massiv reduziert.
[0037] Alternativ kann ein Transponder mit einem Bedienungselement, z. B. einer Drucktaste,
verwendet werden, welcher nur dann ein Identifikationssignal aussendet, wenn das Bedienungselement
vom Nutzer betätigt wird. In einer weiteren Ausführung sendet der Transponder Identifikationssignale
kontinuierlich bzw. mit einem vorgegebenen zeitlichen Abstand (z. B. 0.1 - 0.5 s)
aus. Um den Stromverbrauch zu senken, ist dieser Transponder manuell ausschaltbar;
er kann zudem einen Bewegungssensor umfassen, so dass nach einer gewissen Zeitspanne
(z. B. ca. 30s), während der der Transponder nicht bewegt worden ist, die Aussendung
des Signals unterbrochen werden kann. Nach Detektion einer erneuten Bewegung wird
die Aussendung des Identifikationssignals wieder aufgenommen.
[0038] Mit Vorteil weist das Schloss ein Bedienungselement auf, insbesondere einen Taster,
durch welches der Sender zur Aussendung des Aktivierungssignals oder zur Auslesung
passiver Transponder aktivierbar ist. Durch einen solchen Taster kann vermieden werden,
dass der Sender ständig bzw. in kurzen Abständen entsprechende Signale aussendet und
damit unnötig viel Energie verbraucht. Dabei ist es sowohl denkbar, dass ein Betätigen
des Bedienungselements, beispielsweise ein Druck auf den Taster, zum Aussenden eines
einzigen Aktivierungssignals führt, als auch, dass das Betätigen des Bedienungselements
ein ständiges oder regelmässig wiederholtes Aussenden des Aktivierungssignals über
einen bestimmten Zeitraum bewirkt.
[0039] Alternativ kann der Sender das Aktivierungssignal auch ständig oder in regelmässigen
Abständen aussenden, was kein entsprechendes Bedienungselement erfordert.
[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bedienungselement als in einer Drehachse
des drehbaren Betätigungselements angeordneter Taster ausgebildet. Diese Ausführung
des Bedienungselements ermöglicht ein besonders intuitives Bedienen. Ein Benutzer,
der das Betätigungselement bedient, kann somit durch einen vorgängigen Druck auf den
auf dem Betätigungselement angebrachten Taster das Schloss entriegeln.
[0041] Alternativ kann das Bedienungselement auch anders ausgeführt sein. Einerseits ist
es möglich, dass das Bedienungselement anders als durch einen Taster ausgeführt ist,
andererseits kann der Taster oder das anderweitig ausgeführte Bedienungselement an
einem anderen Ort als in der Drehachse des drehbaren Betätigungselements angeordnet
sein. Dabei ist es insbesondere möglich, das Bedienungselement neben dem Betätigungselement
anzuordnen. Das Betätigungselement kann auch so ausgebildet sein, dass es gleichzeitig
als Bedienungselement dient, z. B. indem es um seine Rotationsachse einen geringfügigen
Freilauf besitzt oder indem das ganze Betätigungselement axial verschiebbar ist (und
somit gleichermassen selbst als Taster dient).
[0042] Mit Vorteil umfasst das Schloss eine Steuerung, welche das Schloss derart steuert,
dass nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach einem Öffnungsvorgang des Sperrbolzens
automatisch der elektrische Antrieb betätigt wird, so dass je nach Stellung des Riegels
das Sperrelement nach vorne gefahren bzw. das erste Federmittel gespannt wird. Dadurch
wird sichergestellt, dass das Schloss nach dem Schliessen des Riegels wieder gesperrt
ist. Dank des ersten Federelements ist es dabei unwichtig, ob sich der Riegel zum
Zeitpunkt des Betätigens des elektrischen Antriebs in der verriegelten oder in der
geöffneten Position befindet. Falls sich der Riegel in der geöffneten Position befindet
und das Sperrelement, welches via das Zwischenelement durch den elektrischen Antrieb
angetrieben wird, nicht mit der Profilierung des Riegels zusammenwirken kann, übt
das Federelement eine Spannung auf das Sperrelement aus. Der Spannung des Federelements
auf das Sperrelement wird nachgegeben, sobald der Riegel die verriegelte Position
einnimmt und das Sperrelement mit der Profilierung des Riegels zusammenwirkt, also
in die Profilierung einschnappt. Neben zusätzlicher Sicherheit dieser Ausführungsform
durch das automatische Sperren des Riegels benötigt diese Ausführungsform auch kein
weiteres Betätigungs- oder Bedienelement, welches das Sperren des Riegels aktiv veranlasst.
[0043] Alternativ kann auf die Steuerung zum automatischen Betätigen des elektrischen Antriebs
auch verzichtet werden. Es ist auch möglich, dass die Steuerung den Riegel automatisch
beispielsweise auf Grund der Position des Riegels sperrt.
[0044] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schloss mit Sensoren versehen, mittels
welchen eine aktuelle Stellung des Sperrbolzens detektierbar ist. Ein derartiger Sensor
kann beispielsweise durch einen Endschalter gebildet werden, der in einer oder in
beiden vorgesehenen Endpositionen des Sperrbolzens aktiviert wird. Dabei kommt es
darauf an, dass erkannt wird, ob das Schloss verriegelt, der Riegel also gesperrt
ist, oder ob der Riegel entriegelt ist, also geöffnet werden kann. Ein oder mehrere
derartige Sensoren sind insbesondere in einer Ausführungsform sinnvoll, in der der
elektrische Antrieb via ein Federelement mit dem Sperrbolzen gekoppelt ist. In einer
solchen Ausführungsform kann nämlich nicht eindeutig von der Position des Antriebs
auf die Position des Sperrbolzens geschlossen werden, weshalb sich ein Detektor der
Antriebsstellung nicht zur Detektion der Sperrbolzenstellung eignet. Die Information,
ob der Riegel gesperrt oder freigegeben ist, kann aber von grossem Interesse sein,
z. B. wenn die Öffnungs- und Schliessvorgänge protokolliert werden sollen oder wenn
der Status eines erfindungsgemässen Schlosses in Echtzeit an eine zentrale Einrichtung
übermittelt wird.
[0045] Alternativ kann auf die Sensoren auch verzichtet werden. Es ist für die Funktionsfähigkeit
des Schlosses an sich nicht notwendig, dass durch Sensoren erkannt wird, ob das Schloss
ver- oder entriegelt ist.
[0046] Die Stromversorgung des elektrischen Antriebs, der Steuerung und gegebenenfalls des
Empfängers erfolgt mit Vorteil netzunabhängig, beispielsweise durch eine langlebige
Batterie. Im Prinzip kann auch die Energie, welche der Nutzer beim Öffnen des Schlosses
aufwendet, zurückgewonnen und zum Aufladen eines Akkumulators oder eines geeigneten
Kondensators genutzt werden. Damit das Möbel auch dann noch ohne weiteres geöffnet
werden kann, wenn die Batterie erschöpft ist, kann das erfindungsgemässe Schloss einen
von der Aussenseite zugänglichen Versorgungsanschluss umfassen, welcher die Speisung
des Schlosses mit elektrischer Energie erlaubt. Ein handelsübliches oder ein speziell
für das erfindungsgemässe Schloss ausgebildetes Speisegerät kann dann an diesem Versorgungsanschluss
angeschlossen werden, wonach das Schloss auf die übliche Weise bedient werden kann.
Nach dem Öffnen des Schlosses ist die Batterie mit Vorteil einfach zugänglich, so
dass sie ersetzt werden kann. Das Speisegerät kann seinerseits netz- oder batteriegespeist
sein. Der Versorgungsanschluss am mechatronischen Schloss ist bei Nichtgebrauch zweckmässigerweise
abgedeckt, z. B. durch eine Kappe.
[0047] Alternativ können der elektrische Antrieb, die Steuerung und gegebenenfalls auch
der Empfänger von einer externen Energiequelle gespeist werden. Hierzu kann das Schloss
beispielsweise an ein externes Stromnetz oder eine externe Batterie angeschlossen
sein.
[0048] Insbesondere wenn das batteriegetriebene Schloss keinen aussen zugänglichen Versorgungsanschluss
umfasst, weist das Schloss mit Vorteil eine Einrichtung zum Messen einer Batteriespannung
auf und ist derart gesteuert, dass beim Unterschreiten einer vorgegebenen ersten Batteriespannung
ein Alarmsignal ertönt und dass nach Unterschreiten einer vorgegebenen zweiten Batteriespannung,
die geringer ist als die erste Batteriespannung, das Schloss nur noch mit einem speziell
codierten Transponder geöffnet werden kann.
[0049] Um frühzeitig auf einen kritischen Ladezustand der Batterie hinweisen zu können,
wird die in der Batterie gespeicherte Ladung durch die Messeinrichtung überprüft.
Das Alarmsignal, welches beim Unterschreiten einer vorgegebenen ersten Batteriespannung
ertönt, macht den Benutzer darauf aufmerksam, dass die Batterie bald auszuwechseln
ist, um ein unterbrechungsfreies und problemloses Öffnen des Schlosses sicherzustellen.
Wird eine vorgegebene zweite Batteriespannung unterschritten, welche niedriger ist
als die erste Batteriespannung, so schränkt das Schloss seine Bedienbarkeit gesteuert
ein. Die eingeschränkte Bedienbarkeit besteht darin, dass das Schloss nur noch durch
speziell codierte Transponder geöffnet werden kann. Diese werden beispielsweise an
eine bestimmte Personengruppe abgegeben, beispielsweise an den Wartungsdienst. Das
Schloss kann somit nur noch von diesen Personen geöffnet werden, welche auch in der
Lage sind, die Batterie umgehend zu ersetzen. Somit kann verhindert werden, dass das
Schloss bis unter die kritische Batteriespannung, bis zu der der elektrische Antrieb
noch von der Batterie angetrieben werden kann, betrieben wird.
[0050] Alternativ kann die Auswahl der Benutzer, welche das Schloss auch unterhalb der vorgegebenen
zweiten Batteriespannung bedienen können, auch durch einen bestimmten, manuell eingegebenen
Identifizierungscode erfolgen. Es ist zudem grundsätzlich auch möglich, dass das Schloss
ohne eine Einrichtung zum Messen einer Batteriespannung und ohne die mit Hilfe dieser
Einrichtung eingeführten Mechanismen betrieben wird.
[0051] Das Schloss ist insbesondere für Möbel geeignet und beispielsweise in bzw. an einer
Türe, Klappe oder Schublade angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Schloss zwischen einer Aussenwand und einer Innenwand einer
Türe des Möbels gehalten. Die Aussen- und Innenwand sind dabei beabstandet angeordnet
und aus verhältnismässig dünnem Material, z. B. aus Metallblech, gefertigt, so dass
das Schloss oder ein wesentlicher Teil davon zwischen den Wänden Platz findet.
[0052] Der Einsatz eines mechatronischen, insbesondere eines erfindungsgemässen Schlosses
in einer Anordnung mehrerer Möbelfächer ermöglicht eine zentrale Verwaltung und/oder
Überwachung des Schliesssystems. Dazu umfasst die Anordnung
- a) mindestens zwei Möbelfächer, wobei jedes der Möbelfächer mindestens ein mechatronisches
Schloss umfasst;
- b) mindestens zwei Transponder zum Öffnen der Schlösser, wobei einem ersten der Transponder
ein erster Identifikationscode und einem zweiten der Transponder ein zweiter Identifikationscode,
welcher sich vom ersten Identifikationscode unterscheidet, zuordenbar sind;
- c) eine zentrale Steuereinrichtung;
- d) ein Netzwerk, über welches Daten zwischen der zentralen Steuereinrichtung und den
Schlössern übertragbar sind.
[0053] Die einzelnen Möbelfächer können dabei im selben Möbel und/oder in mehreren Möbeln
untergebracht sein. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemässe Schloss im Zusammenhang
mit einem Möbelsystem mit mehreren Möbeln eingesetzt, wobei die
[0054] Möbel jeweils ein erfindungsgemässes mechatronisches Schloss oder auch mehrere Möbelfächer
mit gesonderten mechatronischen Schlössern aufweisen können. Mit Vorteil ist das Netzwerk
drahtlos realisiert, z. B. basierend auf bekannten drahtlosen Protokollen wie WLAN
oder Bluetooth. Die zentrale Steuereinrichtung kann beispielsweise durch einen üblichen
Personal Computer (PC) mit entsprechenden Empfängern gebildet sein. Je nach Zweck
der zentralen Steuereinrichtung erfolgt ein Datenfluss von der Steuereinrichtung zu
den Schlössern (beispielsweise um den Schliessplan zu ändern) und/oder in Gegenrichtung
(beispielsweise um die Betätigungsvorgänge der Schlösser zu überwachen). Durch die
verschiedenen Identifikationscodes werden verschiedene Nutzer des Möbelsystems voneinander
unterschieden, was die Erstellung individualisierter Schliesspläne und die Erfassung
nutzerbezogener Informationen über die Nutzung des Möbelsystems ermöglicht.
[0055] Die zentrale Steuereinrichtung kann eine Berechtigungsdatenbank umfassen, in welche
Zuordnungen zwischen Identifikationscodes und Berechtigungen zum Öffnen der Schlösser
ablegbar sind, sodass eine zentrale Verwaltung der Berechtigungen ermöglicht wird.
In dieser Berechtigungsdatenbank können die Berechtigungen zum Öffnen der Schlösser
auch differenziert abgelegt sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass bestimmte
Nutzergruppen die Schlösser nur in vorgegebenen Zeitintervallen, beispielsweise zu
bestimmten Bürozeiten oder an bestimmten Wochentagen öffnen können.
[0056] Alternativ oder zusätzlich kann die zentrale Steuereinrichtung auch eine Zugriffsdatenbank
umfassen, in welche Zuordnungen zwischen Identifikationscodes und Öffnungsvorgängen
der Schlösser ablegbar sind, so dass eine Auswertung der Öffnungsbewegungen in Bezug
auf eine Mehrzahl von Nutzern ermöglicht wird. Zusammen mit den Identifikationscodes
und den Angaben über das jeweils betätigte Schloss können auch Zeitinformationen in
der Datenbank abgespeichert werden. Neben der generellen Auswertung der Öffnungsbewegungen
kann auch eine Zuordnung zwischen individuellen Identifikationscodes und Öffnungsvorgängen
stattfinden und abgelegt werden. Somit ist auch eine personalisierte Nutzungsstatistik
und eine Nutzungskontrolle möglich.
[0057] Die Zugriffsdatenbank ermöglicht den Einsatz des erfindungsgemässen Möbelsystems
zum Erfassen der Nutzung einer Arbeitsumgebung. Dazu werden folgende Schritte ausgeführt:
- a) Transponder zum Öffnen der Schlösser werden an Nutzer der Arbeitsumgebung abgegeben,
wobei verschiedenen Transpondern unterschiedliche Identifikationscodes zugeordnet
sind.
- b) Bei Öffnungsvorgängen wird der jeweilige Identifikationscode des Transponders durch
das geöffnete mechatronische Schloss erfasst.
- c) Anschliessend wird der erfasste Identifikationscode an eine zentrale Datenbank
gesendet.
- d) Die Zuordnung zwischen Schloss und Identifikationscode wird dann in der zentralen
Datenbank gespeichert.
[0058] Aus den gespeicherten Zuordnungen (gegebenenfalls ergänzt durch Zeitinformationen)
lässt sich erschliessen, welche Nutzer wann und wie oft welche Möbelfächer benutzen,
beispielsweise um Dokumente oder Akten zu entnehmen oder zurückzustellen. Basierend
auf den entsprechenden Daten lässt sich dann die Arbeitsumgebung optimieren, beispielsweise
indem Dokumente, Akten oder ganze Möbel mit Inhalt anders platziert oder Büroplätze
anders an die Nutzer vergeben werden. Neben dem Möbelsystem können weitere Informationsgeber
und/oder -nehmer einbezogen werden, z. B. Zeiterfassungssysteme, EDV-Anlagen oder
spezifische Erfassungseinrichtungen, die beispielsweise ermitteln, welche Räume zu
welchen Zeiten von welchen Nutzern genutzt werden.
[0059] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und- der Gesamtheit der Patentansprüche
ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der
Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0060] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf ein unverkapseltes erfindungsgemässes Schloss in verschlossener
Position mit entspanntem Zwischenelement;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf das unverkapselte Schloss in geöffneter Position mit entspanntem
Zwischenelement;
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf das unverkapselte Schloss in verschlossener Position mit vorgespanntem
Zwischenelement;
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf das unverkapselte Schloss in geöffneter Position mit vorgespanntem
Zwischenelement;
- Fig. 5
- eine Querschnittsdarstellung des Schlosses;
- Fig. 6
- eine Möbeltür mit eingebautem Schloss;
- Fig. 7
- eine perspektivische Zeichnung des erfindungsgemässen Schlosses;
- Fig.8
- eine Blockdarstellung eines erfindungsgemässen Schlosses und seiner Kommunikation
mit einem Transponder; und
- Fig. 9
- eine Blockdarstellung eines Möbelsystems mit einer erfindungsgemässen Schliessanlage.
[0061] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0062] Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Schloss 1. Das Schloss
1 ist unverkapselt, d. h. die Abdeckung des Schlossgehäuses ist in dieser Darstellung
entfernt. So ist der Sperrmechanismus für den Riegel 2 zu erkennen. Der Riegel 2 ist
in verschlossener, d. h. in bezüglich des Gehäuses vorgeschobener Position und wird
in dieser Position von einem Sperrbolzen 5, der in eine Profilierung 3 im Riegel 2
eingreift, arretiert. Der Riegel 2 ist rechteckig und weist eine Zahnstange 9b auf.
Die Zahnstange 9b wirkt mit einem Zahnrad 9a zusammen, welches mit einem manuell betätigbaren
Drehgriff 4 drehfest verbunden ist. Der Drehgriff 4 ist rund ausgeführt und weist
in seinem Zentrum einen von aussen betätigbaren Taster 31 auf.
[0063] Der Taster 31 dient in der dargestellten Ausführungsform der Aktivierung des Öffnungsmechanismus.
Durch einen Druck auf den Taster 31 wird beispielsweise das Schloss aus einem ausgeschalteten
oder Stand-by-Modus in einen Empfangsmodus versetzt. Es wird also beispielsweise ein
Signal ausgesendet, welches einen aktiven Transponder aktiviert bzw. einen passiven
Transponder ausliest. Sofern das Schloss erkennt, dass sich ein Transponder einer
zum Öffnen des Schlosses berechtigten Person in einem Empfangsbereich des Schlosses
befindet, wird der Riegel 2 freigegeben.
[0064] Durch Drehen des Drehgriffs 4 dreht sich ebenfalls das damit verbundene Zahnrad 9a.
Dieses wirkt wiederum mit der Zahnstange 9b zusammen, die ihrerseits den Riegel 2
zwischen der vorgeschobenen Schliessstellung und der zurückgezogenen Öffnungsstellung
bewegt. Das Gehäuse des Riegels 2 ist dabei derart bemessen, dass der Riegel 2 vollständig
in das Gehäuse zurückgezogen werden kann. Die Profilierung 3 am Riegel 2 ist dabei
als eine seitliche Einbuchtung in den Riegel 2 ausgeführt. In der vorgeschobenen Schliessstellung
kann der Sperrbolzen 5 in die Profilierung 3 des Riegels 2 eingreifen und verhindert
somit ein Zurückziehen des Riegels 2 in das Gehäuse. Das vordere Ende des als Stift
ausgebildeten vorderen Abschnitts des Sperrbolzens 5 wird dazu rechtwinklig zur Bewegungsrichtung
des Riegels 2 in die Profilierung 3 eingefahren.
[0065] Der Mechanismus zum Sperren des Riegels 2 wird durch einen elektrischen Antrieb 18
bewegt. Der elektrische Antrieb 18 wird durch einen Elektromotor gebildet, auf dessen
Antriebswelle ein Zahnrad. 17 angeordnet ist. Das Zahnrad 17 treibt seinerseits ein
weiteres Zahnrad 19 an, wobei die Antriebswelle und die Achse des weiteren Zahnrads
19 parallel zueinander verlaufen. Das weitere Zahnrad 19 ist zylinderförmig, wobei
die Höhe des Zylinders, also die Ausdehnung des Zahnrads 19 entlang seiner Achse,
mehr beträgt als der Durchmesser des Zahnrads 19. Das Zahnrad 19- treibt über eine
Aussenprofilierung 22 eine Gewindespindel an.
[0066] Die Gewindespindel setzt sich aus einem ersten Teil mit einer Aussenprofilierung
22 und einem zweiten Teil mit einem Aussengewinde 23 zusammen. Die Aussenprofilierung
22 wirkt dabei mit dem Zahnrad 19 zusammen und überträgt somit die Drehbewegung des
elektrischen Antriebs 18 über das weitere, längliche Zahnrad 19 auf die Gewindespindel.
Das Aussengewinde 23 der Gewindespindel wirkt mit einem Innengewinde 24 zusammen,
welches fest am Gehäuse des Schlosses 1 angeordnet ist. Durch die Drehbewegung, welche
über die Aussenprofilierung 22 auf die Gewindespindel übertragen wird, schraubt sich
die Gewindespindel durch das Zusammenwirken des Aussengewindes 23 mit dem Innengewinde
24 des Gehäuses entlang einer Achse, die parallel zur Achse des weiteren Zahnrads
19 ist. Durch die längliche Ausdehnung des Zahnrads 19 ist dabei sichergestellt, dass
die Aussenprofilierung 22 der Gewindespindel stets mit dem Zahnrad 19 derart zusammenwirkt,
dass eine Drehbewegung des Zahnrads 19 auf die Gewindespindel übertragen wird.
[0067] Ein stiftförmiger Abtriebsteil 16 ist in der Gewindespindel beweglich gelagert. Die
Längsachse des Abtriebsteils 16 fällt dabei mit der Achse zusammen, entlang der sich
die Gewindespindel bei Rotation bewegt. Die Gewindespindel umschliesst den Abtriebsteil
16 ringförmig und bildet somit ein Gleitlager, in welchem der Abtriebsteil 16 unabhängig
von der Drehbewegung der Gewindespindel frei verschiebbar ist. Auf dem Abtriebsteil
16 ist auf der dem Sperrbolzen zugewandten Seite der Gewindespindel weiter ein Anschlagsring
34 befestigt, der eine axiale Bewegung der Gewindespindel in Richtung des Sperrbolzens
begrenzt. Bei einer axialen Bewegung der Gewindespindel in diese Richtung wird durch
den Anschlagsring 34 bewirkt, dass der Abtriebsteil 16 direkt der Bewegung der Gewindespindel
folgt. Neben dem ersten Teil mit der Aussenprofilierung 22 und dem zweiten Teil mit
dem Aussengewinde 23 umfasst die Gewindespindel auf der dem Sperrbolzen abgewandten
Seite noch einen ersten Teller 25, der den Abtriebsteil 16 ebenfalls ringförmig umgibt.
Der erste Teller 25 umfasst eine axiale Auflagefläche, auf der eine Schraubenfeder
8 aufliegt, welche den Abtriebsteil 16 ebenfalls ringförmig umgibt. Die Schraubenfeder
8 befindet sich dabei zwischen dem ersten Teller 25, der Teil der Gewindespindel ist,
und einem zweiten Teller 26, der mit der dem Sperrbolzen abgewandten Stirnseite des
Abtriebsteils 16 fest verbunden ist.
[0068] Durch eine axiale Bewegung der Gewindespindel in Richtung des zweiten Tellers 26
wird die Schraubenfeder 8 zwischen dem ersten Teller 25 und dem zweiten Teller 26
zusammengedrückt und überträgt somit eine Kraft von der Gewindespindel auf den Abtriebsteil
16. Falls der Abtriebsteil 16 frei beweglich ist, folgt dieser der Bewegung der Gewindespindel
direkt. Falls er nicht so frei beweglich ist, dass er der Bewegung der Gewindespindel
direkt folgen kann, wird die Schraubenfeder 8 zusammengedrückt. Sofern der Abtriebsteil.16
wieder freigegeben wird, bewirkt die gespannte Schraubenfeder 8 eine vom Riegel weggerichtete
axiale Bewegung des Abtriebsteils 16, vorausgesetzt, dass die Gewindespindel nicht
in der Zwischenzeit wieder zurückgefahren und die Feder 8 dadurch wieder entspannt
wurde.
[0069] Die soeben beschriebene Bewegung der Gewindespindel, im Rahmen derer die Feder 8
zusammengedrückt wird, entspricht der Bewegung zum Zurückziehen des Sperrbolzens 5
aus der Profilierung 3 und damit zum Freigeben des Riegels 2. Der Sperrbolzen 5 wird
dabei durch den Abtriebsteil 16 über einen dritten Teller 14 bewegt, welcher auf der
dem Sperrbolzen 5 zugewandten Stirnseite fest mit dem Abtriebsteil 16 verbunden ist.
Der dritte Teller 14 ist in einer dem Riegel abgewandten Ausnehmung des Sperrbolzens
5 angeordnet, wobei die Ausnehmung derart dimensioniert ist, dass sich der Abtriebsteil
16 mit dem stirnseitig am Abtriebsteil 16 befestigten dritten Teller 14 innerhalb
der Ausnehmung bewegen kann.
[0070] Die Ausnehmung ist im Bereich ihrer Öffnung durch einen Anschlag 15 abgeschlossen,
welcher eine zentrale Öffnung für den Abtriebsteil 16 aufweist. Der Anschlag 15 bietet
ansonsten eine Auflagefläche für den dritten Teller 14 des Abtriebsteils und ermöglicht
somit eine Übertragung der axialen Bewegung des Abtriebsteils 16 in die dem Riegel
abgewandte Richtung auf den Sperrbolzen 5. Die Aushöhlung im Sperrbolzen 5 enthält
eine weitere Schraubenfeder 7, welche sich zwischen dem stirnseitigen dritten Teller
14 und dem riegelseitigen Ende der Ausnehmung befindet.
[0071] Der Teil des Sperrbolzens 5, welcher die Ausnehmung umschliesst, ist breiter als
der Abtriebsteil und breiter als derjenige Teil des Sperrbolzens 5, welcher als Stift
in die Profilierung 3 des Riegels 2 eingreift. Der Querschnitt des die Ausnehmung
umschliessenden Teils des Sperrbolzens 5 steigt bei der dargestellten Ausführungsform
ausgehend vom riegelseitigen stiftartig ausgebildeten Ende des Sperrbolzens 5 in zwei
Stufen an. Die Stufe zwischen einem Teil des Sperrbolzens mittleren Querschnitts und
einem Teil des Sperrbolzens des grössten Querschnitts dient dabei als Betätigungselement
für einen Endschalter 29b. Ein zweiter Endschalter 29a wird durch die dem Riegel 2
abgewandte Stirnseite des Sperrbolzens 5 betätigt.
[0072] Die Endschalter 29a, 29b sind derart seitlich zur Bewegungsachse des Sperrbolzens
5 in einem Abstand zum Sperrbolzen 5 angeordnet, dass nur der breiteste Teil des Sperrbolzens
5 in Kontakt mit den Endschaltern 29a, 29b kommt. Die Endschalter 29a, 29b sind weiter
entlang der Bewegungsrichtung des Sperrbolzens 5 so angeordnet, dass der zweite Endschalter
29a dann aktiviert wird, wenn der Sperrbolzen 5 in zurückgezogener Position ist, den
Riegel 2 also freigibt. Dagegen ist der erste Endschalter 29b so angeordnet, dass
er aktiviert wird, sobald der Sperrbolzen 5 in die Profilierung 3 des Riegels 2 eingreift
und diesen damit blockiert. So ist es möglich, die Position des Sperrbolzens 5 verlässlich
und unabhängig von der Position des elektrischen Antriebs 18, des Abtriebsteils 16
oder des Riegels 2 festzustellen. In Figur 1 ist der Endschalter 29b, der die verriegelte
Position des Sperrbolzens 5 signalisiert, betätigt.
[0073] Die Endschalter 29a, 29b befinden sich in der dargestellten Ausführungsform auf einer
Leiterplatte, die eine durch an sich bekannte elektronische Bauteile aufgebaute Steuerung
10 trägt. Die Steuerung 10 ist in einem im Wesentlichen rechteckigen Gehäuse aufgenommen
und befindet sich auf der dem elektrischen Antrieb 18 abgewandten Seite neben der
Achse, entlang der die Gewindespindel, der Abtriebsteil 16 und der Sperrbolzen 5 bewegt
werden. Neben der Steuerung 10 befindet sich in dem Gehäuse des Schlosses 1 noch ein
Batteriefach 27 zur Aufnahme von handelsüblichen zylindrischen Batterien. Schliesslich
weist das Gehäuse des Schlosses 1 noch zwei Befestigungen 28a und 28b auf, welche
als Löcher für Schrauben, Nieten oder ähnliche Befestigungsmittel ausgeführt sind.
[0074] Die Figur 1 zeigt das erfindungsgemässe Schloss 1 in einem Zustand, in dem der Riegel
2 gesperrt ist, der Sperrbolzen 5 also in die Profilierung 3 eingreift und sich das
Zwischenelement, welches den Abtriebsteil 16 inklusive dessen stirnseitigen Tellern
15, 26 sowie die Gewindespindel umfasst, in der verriegelten Position befindet. In
der dargestellten Situation sind beide Federn 7, 8 in ihrer entspannten Position.
[0075] Die Figur 2 zeigt das erfindungsgemässe Schloss 1 aus Figur 1 in derselben Ansicht.
Im Gegensatz zur Figur 1 befindet sich der Schliessmechanismus in Figur 2 in der geöffneten
Position. In der geöffneten Position ist es möglich, den Riegel 2 zurückzuziehen,
wie in Figur 2 dargestellt. Der zurückgezogene Riegel 2 wird in Figur 2 nicht vollständig
im Gehäuse des Schlosses 1 aufgenommen. Der Riegel 2 lässt sich also noch weiter zurückziehen.
[0076] Der Sperrbolzen 5 ist in seiner nicht verriegelnden Position, so dass die Profilierung
3 des Riegels 2 freigegeben und der Riegel 2 frei verschiebbar ist. Um den Sperrbolzen
5 in diese nicht verriegelnde Position zu bewegen, ist die Gewindespindel in ihre
zurückgezogene Position, d. h. in der in Figur 2 dargestellten Perspektive möglichst
weit nach rechts verfahren. Die relative Anordnung der übrigen Elemente des Schliessmechanismus
ist analog der Anordnung aus Figur 1. In der in Figur 2 dargestellten Position betätigt
der Sperrbolzen 5 den Endschalter 29a, welcher signalisiert, dass sich der Sperrbolzen
5 in der nicht verriegelnden Position befindet, das Schloss also geöffnet werden kann.
[0077] Das Betätigen der Endschalter 29a, 29b wird zum Feststellen der aktuellen Position
des Sperrbolzens 5 genutzt. Dies ist einerseits für die Überwachung und Protokollierung
der Schliesssituation des jeweiligen Schlosses 1, insbesondere im Rahmen eines Schlosssystems
aus mehreren Schlössern, nützlich. Andererseits definiert das Betätigen des Endschalters
29a, welcher die nicht verriegelnde Position des Sperrbolzens 5 signalisiert, den
Start eines Zeitintervalls, nach dem die Gewindespindel durch den Antrieb 18 automatisch
wieder zurückgefahren wird. Zudem ist es möglich, dass durch das Signal eines der
Endschalter 29a, 29b über die Position des Sperrbolzens eine Anzeige, beispielsweise
eine Leuchtdiode, für den Benutzer erkennbar macht, ob das Schloss verriegelt oder
nicht verriegelt ist.
[0078] In Figur 2 sind, wie schon in Figur 1 die beiden Federn 7, 8 in einer entspannten
Lage, es ist also keine der Federn 7, 8 zusammengedrückt.
[0079] Die Figur 3 zeigt das gleiche Schloss 1 wie die beiden Figuren 1 und 2. Der Sperrbolzen
5 befindet sich in der verriegelnden Position, er greift also in die Profilierung
3 des Riegels 2 ein. Im Gegensatz aber zu der in Figur 1 dargestellten Situation,
in der die beiden Federn 7, 8 entspannt sind, ist jetzt die Feder 8 gespannt.
[0080] Die Gewindespindel ist in der Position zum Entriegeln des Schlosses 1. In dieser
Position ist die Gewindespindel über das Aussengewinde 23 so weit nach hinten verschoben,
dass der erste Teller 25 einen Druck auf die Feder 8 ausübt. Die Feder 8 wird zusammengestaucht
und übt ihrerseits Druck auf den zweiten Teller 26 und damit auf den Abtriebsteil
16 aus. Die in dieser Figur 3 dargestellte Situation kann dann auftreten, wenn der
Sperrbolzen 5, beispielsweise durch den Benutzer, der den Riegel 2 gegen den verriegelnden
Sperrbolzen 5 drückt, eingeklemmt ist. Da der Sperrbolzen 5 in diesem Fall nicht frei
verschiebbar ist, führt die Öffnungsbewegung der Gewindespindel zum Zusammendrücken
der Feder 8. Sobald die Kraft, die den Sperrbolzen 5 einklemmt, nachlässt, kann die
Kraft der Feder 8 die Bewegung der Gewindespindel auf den Abtriebsteil 16 übertragen
und den Sperrbolzen 5 in die nicht verriegelnde Position bewegen.
[0081] Die Figur 4 zeigt einen Zustand des Schlosses, in dem der Sperrbolzen 5 in der nicht
verriegelnden Position ist. Der Riegel 2 ist zurückgezogen, so dass der Sperrbolzen
5 nicht in die Profilierung 3 des Riegels 2 eingreifen kann. Die Gewindespindel befindet
sich jedoch in der in Figur 4 gezeigten Situation in der verriegelnden Position. Die
Gewindespindel überträgt ihre Bewegung durch einen Anschlagsring 34 auf den Abtriebsteil
16. Der Abtriebsteil 16 bewegt sich dabei samt dem dritten Teller 14, welcher stirnseitig
mit ihm verbunden ist, nach vorne. Der dritte Teller 14 übt durch seine Bewegung mit
dem Abtriebsteil 16 eine Kraft auf die Feder 7 aus, so dass diese zwischen dem Sperrbolzen
5 und dem dritten Teller 14 am Abtriebsteil zusammengedrückt wird. Sobald der Sperrbolzen
5 in die Profilierung 3 des Riegels 2 eingreifen kann, weil der Riegel 2 wieder in
seine Schliessposition vorgeschoben wurde, setzt die Feder 7 die Kraft in eine Bewegung
des Sperrbolzens 5 um und bringt diesen in seine verriegelnde Position.
[0082] Figur 5 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Schlosses in einer Querschnittsdarstellung.
Die Figur zeigt den Drehgriff 4 und den zentral im Drehgriff 4 untergebrachten Taster
31, welcher sich von der Oberfläche des Drehgriffs 4 bis zum Boden des Schlosses erstreckt.
Am Boden des Schlosses wirkt der Taster 31 mit einem Kontaktelement zusammen, so dass
durch Betätigen des Tasters 32 ein Signal ausgelöst werden kann, welches den Entriegelungsvorgang
des Schlosses einleitet. Sobald das Schloss entriegelt ist, kann der Riegel 2 durch
den Drehgriff 4 zurückgezogen werden. Sofern sich ein passender Transponder in einem
Empfangsbereich des erfindungsgemässen Schlosses befindet, nimmt der Entriegelungsvorgang
nur einige Sekundenbruchteile nach Betätigen des Tasters 31 in Anspruch.
[0083] Die Figur 6 zeigt das erfindungsgemässe Schloss eingebaut in einer Tür 32 eines Möbels.
Das Schloss ist zwischen einer Aussenwand 36 und einer Innenwand 37 in die Tür 32
eingelassen. Die Aussen- und Innenwand 36, 37 können beispielsweise aus Metall gefertigt
sein. Es ist daneben auch möglich, dass das Schloss in eine massive Tür 32 eingebaut
wird, welche eine entsprechend den Abmessungen des Schlosses geformte Ausnehmung aufweist.
Das Schloss ist am Rand der Tür 32 positioniert, so dass der Riegel 2 des Schlosses
in seiner verschliessenden Position über die ansonsten gerade Kante der Tür 32 hinausragt
und mit einem Anschlag der Tür 32 derart zusammenwirkt, dass das Öffnen der Tür 32
durch den Riegel 2 blockierbar ist. Der Riegel 2 des Schlosses ragt bei einer nach
aussen öffenbaren Tür 32 im Wesentlichen als Verlängerung der Innenwand 37 über die
Kante der Tür 32 hinaus. Bei einer nach innen öffenbaren Tür 32 ist der Riegel 2 analog
im Wesentlichen als Verlängerung der Aussenwand 36 ausgebildet. Daneben ist es auch
denkbar, dass der Riegel 2 als Verlängerung sowohl der Aussen-, als auch der Innenwand
36, 37 oder in einer Tiefe zwischen den Wänden 36, 37 der Tür angeordnet ist. Wie
schon in Figur 5 ist auch in Figur 6 eine Seitenansicht des Schlosses und der Tür
32 in einer Querschnittsdarstellung gezeigt. Das Schloss ist im Wesentlichen genauso
dick wie die Tür 32 des Möbels und ist damit in die Tür 32 versenkbar. Wie Figur 5
zeigt auch diese Figur 6 den Drehgriff 4 des Schlosses im Querschnitt und den Taster
31, welcher sich entlang der Drehachse des Drehgriffs 4 von der Oberfläche des Drehgriffs
bis zum Boden des Schlosses erstreckt. In entriegeltem Zustand des Schlosses kann
der Riegel 2 durch den Drehgriff 4 zurückgezogen werden.
[0084] In der Figur 7 ist eine perspektivische Zeichnung eines erfindungsgemässen Schlosses
gezeigt. Auf einer Bodenplatte 35 sind die auch schon in den bisherigen Figuren 1
bis 4 dargestellten Elemente aufgebracht. Im linken Teil der Figur ist das gefüllte
Aufnahmefach für Batterien 27 gezeigt. Rechts daneben befindet sich im oberen Teil
des Gehäuses des Schlosses die Steuerung 10 des Schliessmechanismus. Unterhalb der
Steuerung 10 ist der elektrische Aktor 6 dargestellt. Der Aktor 6 umfasst in der hier
dargestellten Ausführungsform einen elektrischen Rotationsmotor und ein Getriebe,
welches die Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung des Zwischenelements 33
übersetzt. Das Zwischenelement 33 verläuft in Figur 7 von links nach rechts und treibt
einen Sperrbolzen an, welcher in seiner verriegelnden Position den Riegel 2 des Schlosses
blockiert. Der Riegel 2 des Schlosses ist über eine Zahnstange 9b und ein Zahnrad
mit einem Drehgriff 4 verbunden, über den er manuell verschiebbar ist. Im Zentrum
des Drehgriffs 4 befindet sich ein Taster 31, welcher zum Betätigen des Schliessmechanismus
gedrückt wird. Der Riegel 2 und der Drehgriff 4 des Schlosses sind in der in Figur
7 dargestellten Ausführungsform des Schlosses auf dessen rechter Seite angeordnet.
Der Drehgriff 4 ist als rundes Handrad ausgeführt, welches oberhalb des Gehäuses des
Schlosses angebracht ist und mit einer umfangseitigen Riffelung versehen ist, die
ein Bedienen des Drehgriffs 4 erleichtert. Figur 7 zeigt zudem eine Befestigung 28b
in der Bodenplatte 35, mit der das Schloss an einer Tür eines Möbels befestigt werden
kann. Das Schloss hat insgesamt eine im Wesentlichen rechteckige Form, welche sich
entsprechend der Anordnung der einzelnen Komponenten des Schlosses anpassen lässt.
Die geringe Ausdehnung des Schlosses senkrecht zur Ausrichtung der Bodenplatte erlaubt
es, das Schloss bequem in Türen oder Wandelementen eines Möbels einzulassen.
[0085] Die Figur 8 ist eine Blockdarstellung eines erfindungsgemässen Schlosses und seiner
Kommunikation mit einem Transponder. Das Schloss 1 kann beispielsweise gemäss einer
der oben dargestellten Ausführungsformen ausgebildet sein. Es umfasst einen Riegel
2 und einen Drehgriff 4, mit welchem über einen Kopplungsmechanismus 9 der Riegel
2 betätigt werden kann, um das Schloss zu verriegeln bzw. zu entriegeln. Weiter ist
ein Aktor 6 im Schloss 1 vorhanden, welcher den Riegel 2 blockieren kann. Die Steuerung
des Aktors erfolgt durch eine zentrale Steuerung 10, welche mit einem Taster 31 und
einem Sender/Empfänger 12 verbunden ist. An den Sender/Empfänger 12 ist eine Antenne
13 gekoppelt. Die Steuerung 10 und der Sender/Empfänger 12 lassen sich im Riegelgehäuse,
im Aktorgehäuse oder in einem weiteren Gehäuse des Schlosses 1 unterbringen. Die Antenne
kann beispielsweise im Bereich des Drehgriffs 4 ausgebildet sein, so dass eine ungestörte
Kommunikation mit dem Aussenraum des Möbels sichergestellt ist. Das Schloss 1 lässt
sich mit Hilfe eines aktiven Transponders 20 öffnen, der ebenfalls mit einer Antenne
21 versehen ist.
[0086] Der Ablauf eines Öffnungsvorgangs bei der dargestellten Ausführungsform wird im Folgenden
beschrieben. Der Transponder 20 ist so gesteuert, dass er sich in der Regel in einem
Bereitschaftszustand (stand-by) befindet, in welchem der Transponder 20 selbst keine
Signale aussendet; lediglich sein Empfänger ist in Bereitschaft. Dadurch kann Energie
gespart werden. Erst wenn Signale einer vorgegebenen Art und mit einem vorgegebenen
Dateninhalt über die Antenne 21 empfangen werden, wird der Transponder aktiviert,
mittels eines Senders selbst Signale über die Antenne 21 auszusenden. Diese Signale
haben eine vorgegebene Form (Frequenz, Amplitude, Modulation) und Dateninhalt und
umfassen insbesondere Identifikationsinformationen für den Transponder 20.
[0087] Auch das Schloss 1 befindet sich in der Regel in einem Bereitschaftszustand (stand-by).
In diesem Zustand ist der Sender/Empfänger 12 ausgeschaltet und der Aktor 6 stromlos.
Das Schloss 1 wird beispielsweise über den Taster 31 via die Steuerung 10 in den Betriebszustand
geschaltet. Im Betriebszustand sendet der Sender/Empfänger 12 kontrolliert durch die
Steuerung 10 regelmässig Aktivierungssignale für den Transponder 20 aus; gleichzeitig
ist der Sender/Empfänger 12 auch bereit, Signale von Transpondern 20 zu empfangen.
[0088] Wenn sich der mit dem Transponder 20 ausgerüstete Benutzer dem Möbel mit dem Schloss
1 nähert, findet somit zunächst keine Kommunikation zwischen dem Schloss 1 und dem
Transponder 20 statt. Sobald der Benutzer den Taster 31 betätigt, wird aber das Schloss
1 in seinen Betriebszustand umgeschaltet. Es wird also ein Aktivierungssignal ausgesendet
und vom Transponder 20 empfangen. Dieser wird dadurch aktiviert, sein Identifikationssignal
auszusenden, welches dann wiederum vom Sender/Empfänger 12 des Schlosses 1 empfangen
werden kann.
[0089] Stimmt die im Identifikationssignal des Transponders 20 enthaltene Identifikationsinformation
mit in der Steuerung 10 abgelegten Identifikationsdaten überein, aktiviert die Steuerung
10 den Aktor 6, worauf dieser den Riegel 2 freigibt, so dass durch eine Betätigung
des Drehgriffs 4 das Schloss 1 entriegelt werden kann. Das Versetzen des Schlosses
1 in den Betriebszustand, das Aktivieren des Transponders 20 und der Austausch der
Identifikationsinformationen findet innert kürzester Zeit statt, so dass der Aktor
6 bei passendem Transponder 20 bereits betätigt ist, wenn der Benutzer den Drehgriff
4 drehen möchte. Der Benutzer erleidet somit keine Komforteinbussen dadurch, dass
sowohl der Transponder 20 als auch das Schloss 1 sich in der Regel in ihrem Strom
sparenden Bereitschaftsmodus befinden.
[0090] Die Identifikationsinformationen können auf verschiedene Weise in die Steuerung 10
eingespeist werden. Im einfachsten Fall werden sie bereits herstellerseitig abgelegt,
z. B. in einem Festspeicher; die Transponder werden dann mit den Informationen versehen,
welche den zu öffnenden Schlössern entsprechen. Bei einer Änderung des Schliessplans
erfolgen also die Änderungen auf der Stufe der Transponder. Das Schloss kann aber
auch so ausgebildet sein, dass die Identifikationsinformationen auch nachträglich
programmiert oder geändert werden können, z. B. mittels drahtloser Übertragung über
die Antenne 13 und den Sender/Empfänger 12. Es ist überdies auch möglich, die Identifikationsinformationen
bei jedem Öffnungsvorgang online in einer zentralen Datenbank abzufragen, wobei ebenfalls
die vorhandenen Sende-/Empfangsrrüttel benutzt werden können.
[0091] Nachdem der Riegel 2 freigegeben ist, beginnt ein allgemein oder für jedes einzelne
Schloss individuell bestimmbares Zeitintervall, nach dessen Ende der Aktor 6 wieder
in die den Riegel 2 sperrende Position verfahren wird. Das Zeitintervall beträgt typischerweise
2 - 3 Sekunden. Innerhalb des Zeitintervalls zwischen dem Freigeben des Riegels 2
und dem Zurückfahren des Aktors 6 kann der Drehgriff 4 betätigt und das Schloss 1
damit geöffnet werden. Aufgrund der erfindungsgemässen und in den Figuren 1 bis 4
dargestellten Ausgestaltung des Sperrmechanismus ist das Zurückfahren des Aktors 6
in die sperrende Position möglich, auch wenn sich der Riegel 2 noch nicht in seiner
geschlossenen Position befindet. In diesem Fall wird nämlich die Schraubenfeder 7
vorgespannt, so dass der Sperrbolzen 5 nach dem manuellen Verriegeln des Schlosses
in die entsprechende Vertiefung einrasten kann. Nach dem Zeitintervall und dem Zurückfahren
des Aktors 6 kann das Schloss wieder in seinen Strom sparenden Bereitschaftsmodus
gehen,
[0092] Die Figur 9 ist eine Blockdarstellung eines Möbelsystems mit einer erfindungsgemässen
Schliessanlage. Das System umfasst mehrere Möbel mit jeweils einem Schloss 1.1...
1.5 gemäss Darstellung in der Figur 8. Die Schlösser 1.1...1.5 wirken mit einer Reihe
von Transpondern 20.1...20.7 zusammen, wobei flexible Schliesspläne verwendbar sind,
im Rahmen derer der Zugriff auf die Schlösser 1.1...1.5 für jeden Transponder 20.1...20.7
beliebig freigegeben oder gesperrt werden kann. Die Schlösser 1.1...1.5 kommunizieren
über ein Netzwerk 30 mit einer zentralen Steuerung 40. Das Netzwerk 30 ist insbesondere
drahtlos realisiert und bedient sich beispielsweise der in den Schlössern 1.1...1.5
vorhandenen Sende- und Empfangsmittel. Die zentrale Steuerung 40 umfasst zum einen
eine Berechtigungsdatenbank 41, in welcher Zuordnungen zwischen Identifikationscodes
und Berechtigungen zum Öffnen der Schlösser 1.1...1.5 ablegbar sind, so dass eine
zentrale Verwaltung der Berechtigungen ermöglicht wird. Die für die einzelnen Schlösser
1.1...1.5 relevanten Berechtigungsinformationen können jeweils online von den Schlössern
1.1...1.5 über das Netzwerk 30 bei der zentralen Steuerung 40 abgefragt werden, oder
sie werden in den Schlössern 1.1... 1.5 abgelegt und bei Bedarf von der zentralen
Steuerung 40 über das Netzwerk 30 aktualisiert. Der gesamte Schliessplan lässt sich
somit zentral verwalten und anpassen, ohne dass die Transponder 20.1...20.7 auszutauschen
oder neu zu programmieren sind.
[0093] Zum anderen umfasst die zentrale Steuerung 40 eine Zugriffsdatenbank 42, in welcher
für jeden bei einem der Schlösser 1.1...1.5 erfolgten Öffnungsvorgang die entsprechende
Zeit und die Identifikation des benutzten Transponders 20.1...20.7 abgelegt wird.
Basierend auf diesen Daten lässt sich im Nachhinein z. B. feststellen, welcher Benutzer
zu welcher Zeit und wie oft ein bestimmtes Schloss betätigt hat. Weitere Informationen
können mit statistischen Methoden aus den gesammelten Daten gewonnen werden. Alle
diese Informationen können in einem weiteren Schritt zur Optimierung der Arbeitsumgebung
der Benutzer des Möbelsystems verwendet werden, zum Beispiel im Hinblick darauf, Wege
für die Benutzer zu verkürzen oder Möbel, die oft von demselben Benutzer in kurzem
zeitlichen Abstand benutzt werden, näher beisammen zu positionieren.
[0094] Es sind auch konstruktiv unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Schlosses denkbar. Das Schloss kann beispielsweise weniger flach ausgeführt sein,
indem einzelne Komponenten des Schlosses anders zueinander angeordnet sind. Es können
beispielsweise andere Batterien verwendet werden, welche die Ausdehnung des Schlosses
verringern. Neben einem elektrischen Antrieb in Form eines Drehmotors kann auch ein
Linearaktor verwendet werden, welcher über ein entsprechend angepasstes Getriebe auf
die Gewindespindel bzw. einen Sperrbolzen wirkt. Die Profilierung kann neben einer
Ausnehmung an einer Ecke des Riegels auch anders ausgeführt sein, beispielsweise durch
einen nasenförmigen Vorsprung, der eine Bewegung des Riegels blockiert, wenn sich
der Sperrbolzen in der verriegelnden Position befindet. Neben einem Sperrbolzen, welcher
axial in eine Profilierung des Riegels eingreift, kann auch ein schwenkbares Sperrelement
verwendet werden, das durch den Abtriebsteil in eine verriegelnde oder nicht verriegelnde
Position bewegbar ist. Neben Schraubenfedern sind zudem auch andere federnde Elemente
denkbar.
[0095] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung ein mechatronisches Schloss
geschaffen wird, welches eine einfache Konstruktion aufweist und welches sich weitgehend
wie herkömmliche mechanische Schlösser bedienen und einsetzen lässt.
1. Mechatronisches Schloss (1), insbesondere Möbelschloss, mit
a) einem linear beweglichen Riegel (2), der zum Verriegeln des Schlosses (1) aus einer
zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position beweglich ist;
b) einem Betätigungselement (4) zum manuellen Betätigen des Riegels (2);
c) einem Sperrelement (5), welches zum Blockieren der linearen Bewegung des Riegels
(2) in der vorgeschobenen Position des Riegels (2) seitlich in eine Profilierung (3)
des Riegels (2) eingreifen kann;
d) einen elektrischen Antrieb (18) zum Bewegen eines beweglichen Zwischenelements;
wobei
e) das Sperrelement (5) über ein erstes Federmittel (7), insbesondere über eine Schraubenfeder,
von dem beweglichen Zwischenelement betätigbar ist, derart dass das Federmittel (7)
durch Betätigen des Antriebs (18) bei zurückgezogenem Riegel (2) vorspannbar ist,
so dass beim Vorschieben des Riegels (2) in seine vorgeschobene Position das Sperrelement
(5) in die Profilierung (3) des Riegels (2) einschnappt und ein Zurückziehen des Riegels
(2) verhindert.
2. Schloss (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement einen durch Betätigen des Antriebs (18) beweglichen Antriebsteil
umfasst und einen über ein zweites Federmittel (8), insbesondere über eine Schraubenfeder,
am Antriebsteil derart gelagerten Abtriebsteil (16), dass das zweite Federmittel (8)
durch Betätigen des Antriebs (18) gespannt wird, wenn bei einer Freigabe des Riegels
(2) durch Zurückziehen des Sperrelements (5) das Sperrelement (5) in der Profilierung
(3) des Riegels (2) verklemmt ist.
3. Schloss (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (18) durch einen Elektromotor mit einer Drehachse gebildet ist und dass
das Zwischenelement durch Drehen der Drehachse über ein Getriebe (17, 19) bewegbar
ist.
4. Schloss (1) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil des Zwischenelements eine Gewindehülse ist, die über eine drehfest
mit ihr verbundene Aussenprofilierung (22) mit einer profilierten Ausgangswelle (19)
des Getriebes zusammenwirkt.
5. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (5) durch einen linear verschiebbaren Sperrbolzen gebildet ist.
6. Schloss (1) nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil und der Abtriebsteil (16) des Zwischenelements, der Sperrbolzen
(5) sowie das erste und zweite Federmittel (7, 8) in derselben Achse angeordnet sind.
7. Schloss (1) nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsteil (16) verschiebbar in der Gewindehülse geführt ist und sich von der
vom Sperrbolzen (5) abgewandten Seite der Gewindehülse bis auf die dem Sperrbolzen
(5) zugewandte Seite der Gewindehülse erstreckt, dass zwischen der Gewindehülse und
einem vom Sperrbolzen (5) abgewandten Ende des Abtriebsteils (16) als zweites Federelement
(8) eine Druckfeder angeordnet ist, dass zwischen der Gewindehülse und einem dem Sperrbolzen
(5) zugewandten Ende des Abtriebsteils (16) ein Anschlagsring (34) angeordnet ist
und dass das dem Sperrbolzen (5) zugewandte Ende des Abtriebsteils (16) auf das erste
Federmittel (7) wirkt.
8. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) zum Betätigen des Riegels (2) drehbar ist.
9. Schloss (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) mit dem Riegel (2) durch einen Zahnstangenantrieb (9a,
9b) gekoppelt ist, wobei der Zahnstangenantrieb (9a, 9b) durch eine erste betätigungselementseitige,
zahnradartige Verzahnung (9a) und eine damit permanent zusammenwirkende riegelseitige,
zahnstangenartige Verzahnung (9b) gebildet ist.
10. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (1) nur dann geöffnet werden kann, wenn ein entsprechend codierter Transponder
(20) in einen Empfangsbereich des Schlosses (1) gebracht wird.
11. Schloss (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Sender (12), welcher ein Aktivierungssignal aussenden kann, um einen aktiven
Transponder (20) zur Aussendung eines Identifikationssignals zu aktivieren.
12. Schloss (1) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch ein Bedienungselement (31), insbesondere einen Taster, durch welches der Sender (12) zur Aussendung des Aktivierungssignals oder zur Auslesung
passiver Transponder (20) aktivierbar ist.
13. Schloss (1) nach den Ansprüchen 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienungselement (31) als in einer Drehachse des drehbaren Betätigungselements
(4) angeordneter Taster ausgebildet ist.
14. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Steuerung (10), welche das Schloss (1) derart steuert, dass nach einer vorgegebenen
Zeitspanne nach einem Öffnungsvorgang des Sperrelements (5) automatisch der elektrische
Antrieb (18) betätigt wird, so dass je nach Stellung des Riegels (2) das Sperrelement
(5) nach vorne gefahren bzw. das erste Federmittel (7) gespannt wird.
15. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (1) mit Sensoren (29a, 29b) versehen ist, mittels welchen eine aktuelle
Stellung des Sperrbolzens (5) detektierbar ist.
16. Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (18) durch eine Batterie mit Strom versorgt wird.
17. Schloss (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung zum Messen einer Batteriespannung umfasst und dass das Schloss
(1) derart gesteuert ist,
dass beim Unterschreiten einer vorgegebenen ersten Batteriespannung ein Alarmsignal
ertönt und dass nach Unterschreiten einer vorgegebenen zweiten Batteriespannung, die
geringer ist als die erste Batteriespannung, das Schloss (1) nur noch mit einem speziell
codierten Transponder (20) geöffnet werden kann.
18. Möbel mit mindestens einem Schloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Möbel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (1) zwischen einer Aussenwand (36) und einer Innenwand (37) einer Türe
(32) des Möbels gehalten ist.
20. Anordnung umfassend
a) mindestens zwei Möbelfächer, wobei jedes der Möbelfächer mindestens ein mechatronisches
Schloss (1.1...1.5) umfasst, insbesondere ein Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis
17;
b) mindestens zwei Transponder (20.1... 20.7) zum Öffnen der Schlösser (1.1...1.5),
wobei einem ersten der Transponder (20.1) ein erster Identifikationscode und einem
zweiten der Transponder (20.2) ein zweiter Identifikationscode, welcher sich vom ersten
Identifikationscode unterscheidet, zuordenbar sind;
c) eine zentrale Steuereinrichtung (40);
d) ein Netzwerk (30), über welches Daten zwischen der zentralen Steuereinrichtung
(40) und den Schlössern (1.1...1.5) übertragbar sind.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinrichtung (40) eine Berechtigungsdatenbank (41) umfasst, in
welche Zuordnungen zwischen Identifikationscodes und Berechtigungen zum Öffnen der
Schlösser (1.1...1.5) ablegbar sind, so dass eine zentrale Verwaltung der Berechtigungen
ermöglicht wird.
22. Anordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinrichtung (40) eine Zugriffsdatenbank (42) umfasst, in welche
Zuordnungen zwischen Identifikationscodes und Öffnungsvorgängen der Schlösser (1.1...1.5)
ablegbar sind, so dass eine Auswertung der Öffnungsbewegungen in Bezug auf eine Mehrzahl
von Nutzern ermöglicht wird.
23. Verfahren zum Erfassen der Nutzung einer Arbeitsumgebung, welche mindestens zwei Möbelfächer
aufweist, wobei jedes der Möbelfächer mindestens ein mechatronisches Schloss (1.1...1.5)
umfasst, insbesondere ein Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Verfahren
folgende Schritte umfasst:
a) Abgeben von Transpondern (20.1...20.7) zum Öffnen der Schlösser (1.1...1.5) an
Nutzer der Arbeitsumgebung, wobei verschiedenen Transpondern (20.1...20.7) unterschiedliche
Identifikationscodes zugeordnet sind;
b) bei Öffnungsvorgängen Erfassen des jeweiligen Identifikationscodes durch das jeweilige
mechatronische Schloss (1.1...1.5);
c) Senden des Identifikationscodes an eine zentrale Datenbank (42);
d) Speichern der Zuordnung zwischen Schloss (1.1...1.5) und Identifikationscode in
der zentralen Datenbank.