[0001] Die Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung zum Sperren der Bewegung eines Elementes
in wenigstens einer von zwei Bewegungsrichtungen.
[0002] Derartige Sperrvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden eingesetzt,
um die Bewegung eines an sich beliebigen Elementes, welches üblicherweise in zwei
Bewegungsrichtungen grundsätzlich bewegbar ist, zumindest hinsichtlich einer der Bewegungsrichtungen,
gegebenenfalls auch bezüglich beider möglichen Bewegungsrichtungen zu sperren.
[0003] Bei solchen Elementen kann es sich beispielsweise um Türen, Klappen, Schubladen oder
sonstige Zugangselemente handeln, die Zugang zu etwas gewähren. Beispielsweise können
solche Türen, Klappen, Schubladen oder sonstige Zugangselemente Gebäude oder Gehäuse
verschließen und nur nach einem Entsperren einer Bewegungsrichtung, insbesondere derjenigen
Bewegungsrichtung, die zum Öffnen dient, den Zugang gewähren.
[0004] Ein typisches Anwendungsgebiet ist dabei bei Müllentsorgungssystemen zu erkennen,
da die Müllentsorgung kostenpflichtig ist, teilweise die Abrechnung der Kosten nach
Gewicht erfolgt und insoweit nur solche Personen Zugang zu einem Müllentsorgungssystem
haben sollen, die an einem solchen Müllentsorgungssystem angemeldet sind und die Kosten
übernehmen.
[0005] Dafür ist es beispielsweise bekannt, dass Müllentsorgungssysteme der bekannten Art
mit einem Schloss verschließbar sind und die zugangsberechtigten Personen jeweils
einen Schlüssel haben, um an der Tür oder Klappe eines Müllentsorgungssystems, wie
beispielsweise eines Müllbehälters oder eines Mülluntergrundsystems, öffnen zu können.
[0006] Hier sind ebenfalls Systeme bekannt, bei denen eine elektrische Ansteuerung von Bolzen
erfolgt, die in Haltelöcher einfahren, so dass für das Öffnen einer Klappe oder Tür
eines derartigen Müllentsorgungssystems eine hohe Energie aufgewandt werden muss,
um zum Öffnen des bewegbaren Elementes zunächst die Bolzen aus den Haltelöchern herauszufahren
und sodann das bewegbare Element, wie beispielsweise eine Tür oder Klappe oder Schublade,
öffnen zu können.
[0007] Dabei wird es neben dem hohen Energieaufwand, der zum Bewegen der Bolzen benötigt
wird, als weiterhin nachteilig empfunden, dass eine derartige Sperrvorrichtung auch
empfindlich ist gegen hohe wirkende Kräfte, beispielsweise bei dem Versuch der gewaltsamen
Öffnung eines derartigen Systems, so dass Bolzen der genannten und bekannten Art aufgrund
solcher Krafteinwirkungen beschädigt, insbesondere verbogen werden können, so dass
ein bekanntes System zum Sperren der Bewegung eines Elementes dieser Art zerstört
wird. Es ist daher auch üblich, bekannte Sperrvorrichtungen dieser Art kundenspezifisch
anzupassen und verschiedene Ausführungen für die verschiedenen Problemfälle bereit
zu stellen.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sperrvorrichtung der eingangs genannten gattungsgemäßen
Art derart weiter zu bilden, dass sie unanfällig ist, eine einfache konstruktive Ausgestaltung
aufweist und darüber hinaus bei Verwendung einer elektrischen bzw. elektronischen
Ansteuerung einen minimalen Stromverbrauch aufweist, insbesondere einen Stromverbrauch,
der gegenüber den bekannten elektrischen Ansteuerungen deutlich reduziert ist.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sperrvorrichtung ein Eingriffselement
und ein darin eingreifendes Zahnrad umfasst, wobei das Zahnrad mittels des Eingriffselementes
durch eine Bewegung des Elementes in beide Drehrichtungen rotierbar und mit einem
Sperrstück eines Drehgesperres gekoppelt ist, mittels dem das Element gegen ein Bewegen
mittels wenigstens einer am Sperrstück anliegenden Sperrklinke in wenigstens eine
Bewegungsrichtung gesperrt ist, wobei die wenigstens eine Sperrklinke mittels eines
elektrisch ansteuerbaren Aktors von einer sperrenden Lage in eine die gesperrte Bewegungsrichtung
freigebende Lage bewegbar ist. Hier können Sperrstück und Zahnrad z.B. auf einer gemeinsamen
Drehachse / -welle liegen oder auch mittels eines Getriebes miteinander verbunden
sein. Die wenigstens eine Sperrklinke kann mittels des Aktors direkt über indirekt
über ein vom Aktor betätigtes Betätigungselement bewegt werden.
[0010] Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung liegt im Vergleich zu
den bekannten Sperrvorrichtungen beispielsweise darin, dass im vorliegenden Fall nicht
mehr aktiv ein Bewegen von Bolzen aus Haltelöchern heraus erfolgen muss, sondern dass
nunmehr lediglich ein Aktor elektronisch bzw. elektrisch angesteuert werden muss,
um eine Sperrklinke, die eine sehr kleine Masse aufweisen kann, aus einer ein Sperrstück
in der Drehbewegung sperrenden, in eine freigebende Lage zu bewegen.
[0011] Die zu bewegenden Massen sind daher gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert,
so dass auch die elektrische Leistungsaufnahme eines Aktors zum Antrieb dieser wenigstens
einen Sperrklinge deutlich gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Antrieben
reduziert sein kann. Es hat sich hier gezeigt, dass Aktoren verwendet werden können,
die gegenüber Sperrvorrichtungen der bekannten, im Stand der Technik vorhandenen Art
um einen Faktor 10 hinsichtlich der Leistungsaufnahme kleiner ausgeführt sind.
[0012] Ein eingesetztes Drehgesperre kann hierbei ein Sperrstück aufweisen, welches mit
der Drehung des Zahnrades mitrotiert ist, wobei an diesem Sperrstück wenigstens eine
Sperrklinke anliegt, um die Bewegung in einer Richtung zu sperren, insbesondere wobei
die Bewegung in der anderen Richtung zugelassen sein kann. Es kann sich dabei grundsätzlich
um ein Formgesperre sowie auch um ein Reibgesperre handeln, je nachdem, welches Sperrprinzip
zugrunde gelegt ist.
[0013] Bevorzugterweise wird ein Formgesperre verwendet, bei der das Sperrstück beispielsweise
ebenfalls als Zahnrad ausgebildet sein kann oder als Scheibe mit Einkerbungen oder
ähnlichem, da Formgesperre gegenüber den Reibgesperren den Vorteil haben, dass eine
Sperrung in jedem Fall und kraftunabhängig erfolgt, wohingegen Reibgesperre gegebenenfalls
je nach Konstruktion den Nachteil aufweisen können, dass ab einer bestimmten Grenzkraft
die Sperrwirkung überwunden wird. Formgesperre sind daher gegenüber den Reibgesperren
in der vorliegenden Ausführung vorgezogen.
[0014] Bei einer möglichen erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass
das Drehgesperre zwei Sperrklinken aufweist, wobei jede Sperrklinke für eine der beiden
Bewegungsrichtungen vorgesehen ist, so dass das Gesperre bezüglich beider Drehrichtungen
gesperrt ist und ein bewegbares Element in der gesperrten Situation weder in die eine
noch in die andere Bewegungsrichtung bewegt werden kann. Es besteht sodann die Möglichkeit,
durch Ansteuerung eines Aktors eine der beiden Sperrklinken vom Sperrstück abzuheben
und mit diesem außer Eingriff zu bringen, so dass eine der beiden Drehbewegungsrichtungen
gesperrt bleibt, eine Drehbewegung des Zahnrades in die andere Richtung aber frei
gegeben wird, also somit das bewegbare Element in diese freigegebene Bewegungsrichtung
bewegt werden kann.
[0015] Beispielsweise kann es sodann vorgesehen sein, dass eine Tür, eine Klappe, Schublade
oder ähnliches, insbesondere eines Müllentsorgungssystems, geöffnet werden kann. In
weiterer Konsequenz ist es dann vorgesehen, mittels des ansteuerbaren Aktors zum Verschließen
des bewegbaren Elementes die andere Sperrklinke vom Sperrstück abzuheben, ggfs. dabei
gleichzeitig die zuerst abgehobene Sperrklinke zurückzustellen, um sodann die Schließbewegung
bzw. die Bewegung in entgegengesetzter Richtung und damit in der anderen Drehrichtung
des Zahnrades zu ermöglichen.
[0016] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann es jedoch auch vorgesehen sein,
dass es sich bei dem Drehgesperre um ein Freilauf-Drehgesperre handelt, mit welchem
die Bewegung des Elementes im Freilauf in einer ersten der zwei Bewegungsrichtungen
immer bewegbar ist und in einer zweiten der zwei Bewegungsrichtungen lösbar gesperrt
ist. Ein derartiges Freilauf-Drehgesperre benötigt dabei beispielsweise lediglich
eine Sperrklinke, die mittels des genannten ansteuerbaren Aktors aus der an dem Sperrstück
anliegenden Position in eine abgehobene Position überführt werden kann.
[0017] Die Verwendung eines solchen Freilauf-Drehgesperres hat hier den Vorteil, dass das
bewegbare Element in die eine Bewegungsrichtung immer bewegbar ist, beispielsweise
also eine Tür, Schublade oder Klappe eines Müllentsorgungssystems grundsätzlich geschlossen
werden kann, jedoch nur geöffnet werden kann, wenn zuvor eine elektrische Ansteuerung
des Aktors erfolgt ist, um die Sperrklinke von dem Sperrstück des Drehgesperres abzuheben.
[0018] Es besteht somit die Möglichkeit, dass eine Person, die das bewegbare Element in
die üblicherweise gesperrte Bewegungsrichtung bewegen möchte, zunächst die Ansteuerung
des Aktors bewirken muss, wofür eine entsprechende Steuerung vorgesehen sein kann,
die von der Person aktiviert werden muss.
[0019] Eine solche Steuerung kann demnach beispielsweise kontinuierlich auf eine Eingabe
warten, wie beispielsweise die Übermittlung einer Information, die den Zugang autorisiert.
Eine solche Information kann durch eine nutzende Person eingegeben werden, beispielsweise
durch Eintippen der Information an einer Tastatur, die Betätigung eines elektrischen
Schlosses mittels eines Schlüssels oder das Einlesen einer Information von einem RFID-Transponder
oder einer Chip- oder Magnetkarte. Selbstverständlich sind hier beliebige Möglichkeiten
gegeben, um eine Zugangsinformation zu der Steuerung zu übermitteln.
[0020] Soweit in dieser Erfindungsbeschreibung ein Müllentsorgungssystem als Beispiel genannt
ist, ist darauf hinzuweisen, dass dieses Beispiel die Erfindung keineswegs beschränkt
und lediglich ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung
betrifft. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass Sperrvorrichtungen dieser erfindungsgemäßen
Art eingesetzt werden können, um jegliche Art von bewegbaren Elementen, die in wenigstens
einer ihrer möglichen Bewegungsrichtungen gesperrt sind, frei zu geben.
[0021] Es kann sich dabei auch um Zugangstüren für Gebäude oder ähnliches handeln, deren
Bewegung jeweils vor dem Hindurchtreten entsperrt werden muss. Dabei kann es ebenso
möglich sein, dass die Öffnung einer Tür, beispielsweise einer Drehtür, in der einen
Richtung, z.B. einer Fluchwegrichtung immer möglich ist und in der anderen Richtung
gesperrt ist. So werden Zugangssysteme realisiert, bei denen Personen jederzeit, z.B.
aus einem Gebäude herausgehen können, jedoch in das Gebäude nur hineinkommen, wenn
sie dafür autorisiert sind und eine entsprechende Entsperrung der gesperrten Bewegungsrichtung
bewirken können.
[0022] Wesentlich für die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung ist es, dass hier ein Zahnrad
mittels eines Eingriffselementes, in welches das Zahnrad eingreift, bewegt wird. Dabei
kann es in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, dass das Eingriffselement
am bewegbaren Element und das Zahnrad mit dem Drehgesperre, insbesondere dem Freilauf-Drehgesperre
an einem demgegenüber ortsfesten Gestell angeordnet ist. Selbstverständlich ist auch
eine Anordnung in der umgekehrten Richtung möglich. Die bevorzugte Anordnung hat hier
jedoch den Vorteil, dass das Zahnrad-Drehgesperre und der elektrisch ansteuerbare
Aktor ortsfest am Gestell, wie beispielsweise dem Gehäuse eines Müllentsorgungssystems,
angeordnet ist und somit keine flexiblen Kabelverlegungen etc. zur Energiezuführung
notwendig sind. Demgegenüber ist das bewegte Teil lediglich das Eingriffselement,
welches mit dem bewegbaren Element mitbewegt wird.
[0023] In einer bevorzugten Ausführung, wie beispielsweise bei einem Müllentsorgungssystem
und hier insbesondere bei einer Säule zum Zuführen von Müll zu einem Mülluntergrundsystem,
kann es vorgesehen sein, dass das bewegbare Element durch eine um eine Drehachse schwenkbare
Tür/Klappe und das ortsfeste Gestell durch ein Gehäuse, insbesondere hier das einer
Müllentsorgungsvorrichtung, gebildet ist. Bei einer solchen Realisierung kann es dann
vorgesehen sein, dass das Eingriffselement, beispielsweise als Kette oder Zahnstange,
ausgebildet ist und in seiner Erstreckung an der Tür/Klappe angeordnet und um die
Schwenkachse der schwenkbaren Tür/Klappe gebogen ist. Dabei weist das Eingriffselement
einen konstanten Radius um die Drehachse auf, wobei das Zahnrad des anderen Teils
der Sperrvorrichtung derart am Gestell bzw. Gehäuse angeordnet ist, dass zumindest
über einen Teilbereich der Bewegung das Zahnrad in dem Eingriffselement einliegt bzw.
darin kämmt.
[0024] In einer anderen möglichen Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass das bewegbare
Element durch eine schiebbare Tür und das ortsfeste Gestell durch ein Gehäuse, beispielsweise
das einer Müllentsorgungsvorrichtung gebildet ist. Auch hier kann es wiederum vorgesehen
sein, dass das Eingriffselement als Kette oder Zahnstange ausgebildet ist und in seiner
Erstreckung linear ist, beispielsweise parallel zur Verschiebungsrichtung der Tür
verläuft und so mit dem Verschieben der Tür mitbewegt wird und dementsprechend je
nach Verschiebungsrichtung das darin eingreifende Zahnrad dreht.
[0025] Grundsätzlich ist es auch möglich; von der Kreisbahn oder der linearen Erstreckung
abweichende Bewegungstrajektorien zu realisieren, indem das Eingriffselement in seiner
Form an die Trajektorie angepasst ist und das Eingriffselement oder das Zahnrad bzw.
der Teil der Sperrvorrichtung, an welchem das Zahnrad angeordnet ist, mit einer Kraftbeaufschlagung,
z.B. durch eine Federkraft, auf das jeweils andere Element zubewegt wird, so dass
über den gesamten Bereich der Bewegungstrajektorie der Eingriff zwischen Zahnrad und
Eingriffselement erhalten bleibt. In einem solchen Fall ist z.B. der Teil der Sperrvorrichtung
mit dem Zahnrad nur bereichsweise am Gestell ortfest und innerhalb diese Bereichs
entgegen einer Federkraft bewegbar.
[0026] In einer weiterhin bevorzugten Anwendung kann es vorgesehen sein, dass der ansteuerbare
Aktor durch eine Steuerung angesteuert ist, die eine Lesevorrichtung aufweist, mittels
der eine auf einem Zugangselement, z.B. einem RFID-Transponder oder Chip- / Magnetkarte
gespeicherte Information, insbesondere eine Zugangsberechtigung, lesbar ist.
[0027] So kann eine Person, die beispielsweise Zugang durch das bewegbare Element wünscht,
das Zugangselement an die Lesevorrichtung bzw. in deren Nähe halten oder in diese
einstecklen, so dass mittels der Lesevorrichtung die Information aus der Zugangsvorrichtung
auslesbar ist und der ansteuerbare Aktor angesteuert wird, um eine Sperrklinke vom
Sperrstücke des Gesperres abzuheben.
[0028] Es besteht hier ebenso die Möglichkeit, andere Lesevorrichtungen, wie beispielsweise
Tastaturfelder, auf denen eine Zahlenkombination eingegeben werden kann, zu verwenden,
die Information an der Steuerung auszuwerten und in Abhängigkeit hiervon den Aktor
anzusteuern und so Zugang zu gewähren.
[0029] Ebenso sind klassische Schlüsselsystem einsetzbar, mit denen ein elektrischer Kontakt
geschlossen wird, um den Aktor anzusteuern. In einem solchen Fall ist gegebenenfalls
eine übergeordnete Steuerung entbehrlich, wenn durch das Schließen des Schlüsselkontaktes
unmittelbar eine Bestromung des Aktors erfolgt.
[0030] In weiterer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Bewegungsweite des bewegbaren
Elementes begrenzt ist. Dies kann beispielsweise durch einen Endanschlag gegeben sein
oder aber auch durch die Länge des Eingriffselementes, in welchem das Zahnrad einliegt.
Grundsätzlich besteht demnach auch die Möglichkeit, dass das Eingriffselement nur
über einen Teilbereich der gesamten maximalen Bewegungsweite des bewegbaren Elementes
mit dem Zahnrad in Eingriff ist und insbesondere in einem Endbereich der Bewegung
mit dem Zahnrad außer Eingriff gerät und bei der umgekehrten Bewegungsrichtung dementsprechend
wieder in Eingriff gerät, bis dass das bewegbare Element wieder seine Ausgangslage,
insbesondere die geschlossene Lage, erreicht hat.
[0031] In weiterhin bevorzugter Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die Sperrvorrichtung
eine Sensorvorrichtung aufweist, mittels der das Ende einer Öffnungsbewegung detektierbar
ist. Eine solche Sensorvorrichtung kann beispielsweise am Ende des Eingriffselementes
angeordnet sein oder kann beispielsweise in dem Teil der Sperrvorrichtung vorgesehen
sein, die das drehende Zahnrad umfasst.
[0032] Es besteht so erfindungsgemäß die Möglichkeit, das Ende einer Öffnungsbewegung zu
detektieren, wofür verschiedene Realisierungen vorgesehen sein können.
[0033] Beispielsweise kann eine Bewegungsrichtungsumkehr des Zahnrades festgestellt werden,
um so zu bemerken, dass von einer Öffnungsbewegung in eine Schließbewegung zurückgekehrt
wurde. Ebenso kann ein Endanschlag, beispielsweise bei Erreichen der maximalen Öffnungsweite,
detektiert werden oder aber auch beispielsweise der Stillstand dieses Zahnrades, beispielsweise
wenn das zu bewegbare Element angehalten wird oder aber auch wenn das Eingriffselement
mit dem Zahnrad außer Eingriff kommt. All diese oder auch andere Situationen können
aufgrund des Einsatzes der Sensorvorrichtung ein Signal erzeugen, welches von einer
übergeordneten Steuerung ausgewertet wird, um den ansteuerbaren Aktor derart anzusteuern,
dass die Sperrklinke, die ursprünglich die Bewegung in dieser Richtung frei gegeben
hat, wieder an das Sperrstück angelegt wird.
[0034] Es kann dann zwar aufgrund der Wirkung des Drehgesperres noch eine Rückbewegung des
bewegbaren Elementes, insbesondere bei einer Tür, Klappe oder ähnlichem in die geschlossene
Stellung erfolgen, nicht jedoch ein erneutes Öffnen, da in der Bewegungsrichtung zum
Öffnen die Klinke durch das Anlegen sperrend wirkt. Es besteht sodann die Notwendigkeit,
dass eine Person zunächst einen erneuten Öffnungsvorgang autorisiert, dafür die Zugangsberechtigung
nachweist, beispielsweise mit einer der Maßnahmen, wie sie oben genannt wurden, insbesondere
durch Einlesen einer entsprechenden Zugangsberechtigung als Information. Hierbei kann
es vorgesehen sein, dass ein erneutes Öffnen erst möglich ist, wenn zuvor das vollständige
Schließen stattgefunden hat, was ggfs durch eine weitere oder ebenfalls durch die
zuvor genannte Sensorvorrichtung abgetastet werden kann.
[0035] Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeit, insbesondere die mit einer Aktorbetätigung zu laufen
beginnt, den Aktor anzusteuern, um die Sperrklinke in die sperrende Lage zu bewegen,
insbesondere zurückzubewegen, wenn sie vorher durch den Aktor in die entsperrte Lage
bewegt wurde. So kann auch der Fall abgefangen werden, dass eine Person den Zugang,
beispielsweise zu einem Müllentsorgungssystem, nachgewiesen hat, das bewegbare Element
jedoch nicht bewegt. So bleibt die frei gegebene Stellung der Klinke nur für die vorgegebene
Zeit erhalten, wonach im Anschluss wiederum das Sperren des bewegbaren Elementes erfolgt.
[0036] Ebenso besteht die Möglichkeit, für den Fall, dass eine Person das bewegbare Element
in einer z.B. geöffneten Position stehen lässt, dass ein weiterer Aktor vorgesehen
ist, um nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit das bewegbare Element in seine Ausgangsposition
zurückzustellen. Dabei kann es in einer möglichen Ausführung vorgesehen sein, dass
die Drehwelle des Zahnrades mit einem Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor,
versehen ist, so dass dieser Antrieb benutzt werden kann, um mittels des Antreibens
des Zahnrades das Eingriffselement und das damit verbundene bewegbare Element in die
Ursprungsposition zurückzubewegen, insbesondere eine geschlossene Stellung. Dies setzt
jedoch voraus, dass während der Bewegung des bewegbaren Elementes das Eingriffselement
und das Zahnrad nicht außer Eingriff gelangen, sondern über die gesamte Bewegungsweite
des bewegbaren Elementes in Eingriff verbleiben.
[0037] In einer weiteren Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, eine Vorrichtung zur Energiegewinnung
vorzusehen, beispielsweise derart, dass die Sperrvorrichtung einen Dynamo oder ein
funktionsgleiches Element umfasst, mittels dem aus der Drehbewegung des Zahnrades
elektrische Energie gewinnbar ist.
[0038] Diese elektrische Energie kann beispielsweise verwendet werden zum Betrieb des wenigstens
einen Aktors und/oder der Steuerung. Grundsätzlich besteht hier die Möglichkeit, die
Vorrichtung zur Energiegewinnung einzusetzen, auch um ein Schließen der Vorrichtung
zu bewirken. So kann beispielsweise ein Elektromotor sowohl von außen angesteuert
werden, um eine Bewegung des Zahnrades zu bewirken, wobei in umgekehrter Richtung
durch die Bewegung des Zahnrades mittels des Eingriffselementes der Elektromotor durch
die Bewegung des bewegbaren Elementes gedreht wird und aus dieser Bewegung die Energie
gewonnen werden kann.
[0039] Es ist dementsprechend weiterhin bei der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung ein Energiespeicher,
insbesondere ein Akkumulator bevorzugt vorgesehen, um die aus der Schließ- und Öffnungsbewegung
des bewegbaren Elementes gewonnene elektrische Energie zu speichern und für spätere
energieaufwändige Tätigkeiten, wie beispielsweise Versorgung der Steuerung des Sensors
oder auch eines Antriebs zur Bewirkung der Schließbewegung zur Verfügung zu stellen.
[0040] In einer konstruktiv besonders ausgestalteten Sperrvorrichtung kann es vorgesehen
sein, das Freilauf-Drehgesperre durch eine handelsübliche Umschaltknarre, wie sie
als Werkzeug bekannt ist, auszubilden. Es kann bei einer solchen Umschaltknarre vorgesehen
sein, eine der beiden üblicherweise vorgesehenen Sperrklinken zu entfernen, um so
für eine der beiden grundsätzlich möglichen Drehrichtungen einen Freilauf zu realisieren.
[0041] Sämtliche der zuvor als bevorzugt genannten Ausführungen können alleinig sowie auch
in Kombination mit wenigstens einer der jeweils anderen genannten Ausführungen eingesetzt
werden.
[0042] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren dargestellt.
Es zeigen:
- Figur 1
- den Teil der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung, umfassend das angetriebene Zahnrad,
Drehgesperre und Aktor
- Figur 2
- den Einsatz der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung an einem Müllentsorgungssystem
[0043] Die Figur 1 zeigt in einer Übersichtsdarstellung ein Zahnrad 1, welches mit einem
Drehgesperre 2 verbunden ist, wofür das Zahnrad 1 in hier nicht dargestellter Weise
auf einer Drehwelle befestigt ist, an deren inneren Ende im Gehäuse des Drehgesperres
2 ein Sperrstück mit der Drehung des Zahnrades mitdreht. Außen am Gehäuse 2 des Drehgesperres
ist ein Schaltelement 3 erkennbar, welches mittels eines Betätigungselementes 4 vermittels
eines elektrischen Aktors 5 in wenigstens zwei verschiedene Lagen bewegbar ist. Durch
das Schaltelement 3 kann eine Sperrklinke im Inneren des Gehäuses des Drehgesperres
von einer an dem Sperrstück anliegenden Stellung in eine abgehobene Stellung bewegt
werden. Demnach wirkt der Aktor hier indirekt über zwischengeschaltete Elemente auf
die Sperrklinke.
[0044] Hierbei ist der Aktor in einem Befestigungsrahmen 6 gehalten, an welchem auch das
Gehäuse des Drehgesperres 2 befestigt ist. Hier kann es sich bei dem Drehgesperre
2 in einfacher Ausfertigung um eine üblicherweise als Werkzeug kommerziell erhältliche
Umschaltknarre handeln, bei der zur Realisierung des Freilaufes in einer Richtung
beispielsweise eine der internen Sperrklinken entfernt wurde. Dies ist jedoch nicht
zwingend nötig, es kann auch vorgesehen sein, beide Sperrklinken zu verwenden und
demnach die sperrende Wirkung durch Betätigung des Aktors 5 für beide Bewegungsrichtungen
jeweils gesteuert aufzuheben.
[0045] Der interne Aufbau des Drehgesperres 2 ist von an sich bekannter Art, d.h. dass hier
ein Sperrstück drehfest mit dem Zahnrad 1 verbunden ist, an welchem wenigstens eine
Sperrklinke anliegt. Sperrstück und Sperrklinke können dabei bezogen auf eine von
zwei möglichen Drehrichtungen gegeneinander bewegt werden, wobei in der umgekehrten
Drehrichtung das Sperrstück und die Sperrklinke miteinander bevorzugt in Formschluss
oder alternativ in Reibschluss geraten und somit die Bewegung in dieser Richtung gesperrt
ist.
[0046] Die Figur 2 zeigt in einer Übersichtsdarstellung einen oberirdischen Teil 7 eines
Müllentsorgungssystems, hier beispielsweise in der Ausgestaltung eines Untergrundmüllentsorgungssystems,
mit einem in der Figur 2 lediglich dargestellten oberirdischen Teil eines solchen
Entsorgungssystems. Das Gehäuse des Müllentsorgungssystems 7 weist dabei eine verschwenkbare
Klappen- bzw. Ladenkonstruktion auf, bei der eine Klappe bzw. Lade 8 um eine Schwenkachse
9 kreisförmig verschwenkbar ist. Im oberen Bereich dieser Klappe, Lade oder auch Drehtür
kann z.B. ein hier nicht dargestellter Griff angeordnet sein, mittels dem eine Person
grundsätzlich in der Lage ist, eine Drehbewegung um die Drehachse 9 zu bewirken. Es
kann hier ebenso möglich sein, die Drehung motorisch erfolgen zu lassen, wofür ein
Antrieb eingesetzt werden kann, der z.B. mit dem Zahnrad 1 der Sperrvorrichtung gekoppelt
ist.
[0047] Erkennbar ist hier, dass in einem gleich bleibenden Radius um die Drehachse 9 eine
an der Schwenktür 8 bzw. an einem Seitenblech von dieser eine Kette 10 oder alternativ
eine Zahnstange 10 mit gebogenem Verlauf um die Drehachse 9 herum angeordnet ist,
wobei ortsfest an einem Gehäuseteil der Müllentsorgungsvorrichtung 7 der das Zahnrad
1 aufweisende Teil der Sperrvorrichtung angeordnet ist, in der Art, dass das Zahnrad
1 in der Kette bzw. der Zahnstange 10 über die Bewegung der Klappe bzw. Schublade
8 in Eingriff ist und mitgedreht wird.
[0048] Um demnach Zugang zu dem Müllentsorgungssystem zu erhalten, muss zunächst eine Person
die Zugangsberechtigung nachweisen, wofür hier nicht dargestellt eine entsprechende
Steuerung vorgesehen sein kann, an welcher die Zugangsberechtigung z.B. in Form einer
Information durch die Person eingegeben wird. Die Steuerung ist demnach eingerichtet,
bevorzugt kontinuierlich oder durch vorherigere Triggerung, auf die Eingabe der Information
zu warten, wobei nach Erhalt der entsprechenden Information durch die Steuerung der
Aktor der Sperrvorrichtung angesteuert wird, um in dieser Ausgestaltung mittels des
Betätigungselementes 4 und 3 die interne Sperrklinke des Drehgesperres vom Sperrstück
abzuheben und demnach das Zahnrad in der Drehung frei zu geben.
[0049] Es kann so die Klappe bzw. Schwenktür 8 der Müllentsorgungsvorrichtung geöffnet werden,
um Müll einzulegen, wobei sodann im Anschluss daran die Klappe 8, insbesondere aufgrund
eines immerwährend gegebenen Freilaufs in der Schließrichtung wieder geschlossen werden
kann. Insbesondere durch eine Sensorvorrichtung, die hier nicht dargestellt wird,
wird durch den Aktor in Abhängigkeit eines sensierten Signals die Sperrklinke zurückgestellt
in die anliegende Stellung bezüglich des Sperrstückes, um sodann eine erneute Öffnung
nicht mehr zuzulassen. Eine nutzende Person müsste dementsprechend vor einer erneuten
Öffnung zunächst wiederum die Zugangsberechtigung nachweisen.
1. Sperrvorrichtung zum Sperren der Bewegung eines Elementes (8) in wenigstens einer
von zwei Bewegungsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Eingriffselement (10) und ein darin eingreifendes Zahnrad (1) umfasst, wobei
das Zahnrad (1) mittels des Eingriffselements (10) durch eine Bewegung des Elementes
(8) in beide Drehrichtungen rotierbar und mit einem Sperrstück eines Drehgesperres
(2) gekoppelt ist, mittels dem das Element (8) gegen ein Bewegen mittels wenigstens
einer am Sperrstück anliegenden Sperrklinke in wenigstens eine Bewegungsrichtung gesperrt
ist, wobei die wenigstens eine Sperrklinke mittels eines elektrisch ansteuerbaren
Aktors (5) von einer sperrenden Lage in eine die gesperrte Bewegungsrichtung freigebende
Lage bewegbar ist.
2. Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Drehgesperre (2) um ein Freilauf-Drehgesperre (2) handelt, mit welchem
die Bewegung des Elementes (8) im Freilauf in einer ersten der zwei Bewegungsrichtungen
immer bewegbar ist und in einer zweiten der zwei Bewegungsrichtungen lösbar gesperrt
ist.
3. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (10) am bewegbaren Element (8) und das Zahnrad (1) mit dem Freilauf-Drehgesperre
(2) an einem demgegenüber ortsfesten Gestell (7) angeordnet ist
4. Sperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element (8) durch eine um eine Drehachse (9) schwenkbare Klappe (8)
und das ortfeste Gestell (7), durch ein Gehäuse (7), insbesondere das einer Müllentsorgungsvorrichtung
(7) gebildet ist.
5. Sperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (10) als Kette oder Zahnstange ausgebildet ist und in seiner
Erstreckung um die Schwenkachse (9) der schwenkbaren Klappe (8) gebogen ist.
6. Sperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element (8) durch eine schiebbare Tür und das ortsfeste Gestell (7)
durch ein Gehäuse (7), insbesondere das einer Müllentsorgungsvorrichtung (7) gebildet
ist.
7. Sperrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (10) als Kette oder Zahnstange ausgebildet ist und in seiner
Erstreckung linear ist
8. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ansteuerbare Aktor (5) durch eine Steuerung angesteuert ist, die eine Lesevorrichtung
aufweist, mittels der eine Zugangsberechtigung lesbar ist, insbesondere von einem
Zugangselement lesbar ist, insbesondere von einem RFID-Transponder und/oder einer
Chipkarte und/oder einer Magnetkarte.
9. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Bewegungsweite des bewegbaren Elements (8) durch die Länge des Eingriffselementes
(10) gegeben ist.
10. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sensorvorrichtung aufweist, mittels der das Ende einer Öffnungsbewegung
detektierbar ist, insbesondere die am Ende des Eingriffselementes (10) angeordnet
ist.
11. Sperrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende einer Öffnungsbewegung detektierbar/detektiert ist durch eine Bewegungsrichtungsumkehr
und/oder durch einen Endanschlag und/oder Stillstand des Zahnrades (1), insbesondere
wenn dieses mit dem Eingriffselement (10) ausser Eingriff kommt oder durch Erfassen
des Wegs der Bewegung.
12. Sperrvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eingerichtet ist aufgrund eines von der Sensorvorrichtung stammenden
Signals den Aktor anzusteuern (5), um die Sperrklinke in die sperrende Lage zu bewegen.
13. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eingerichtet ist nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit den Aktor (5)
anzusteuern, um die Sperrklinke in die sperrende Lage zu bewegen.
14. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Energiegewinnung, insbesondere einen Dynamo umfasst, mittels
der aus der Drehbewegung des Zahnrades (1) elektrische Energie, insbesondere zum Betrieb
des Aktors (5) und/oder der Steuerung gewinnbar ist.
15. Sperrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Antreiben des Zahnrades, insbesondere einen Elektromotor
umfasst, insbesondere wobei die Vorrichtung zum Antreiben des Zahnrades dieselbe ist
wie die Vorrichtung zur Energiegewinnung.