Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung mit einer Anordnung zur Verschlussüberwachung.

Derartige Anordnungen sind bereits bekannt. Die DE 9011016 U1 schlägt die Anordnung eines mit einem Permanentmagneten versehenen Riegelelementes und einem diesem zugeordneten Riegeleingriff mit einem Magnetfeldsensor in Form eines Reed- oder Hallsensors vor. Das Einnehmen der Verriegelungsstellung führt zu einer Annäherung des Permanentmagneten an den Sensor, so dass dessen Signal ausgewertet werden kann. Hierzu ist eine Steuerschaltung vorgesehen, welche eine Vielzahl von Sensoren adressieren und auswerten kann. Die verdeckte Anordnung des Sensors in dem Riegeleingriff und die Anordnung des Permanentmagneten in dem Riegelelement machen eine Nachrüstung unmöglich.

Bei der aus der EP 0600795 B1 bekannten Anordnung sind Codeträger vorgesehen, dessen Übereinstimmung mit einem in einer Auswerteinheit referenzierten Code zur Sicherstellung einer definierten Schaltstellung verglichen wird.

Die WO 2014/154381 A1 offenbart eine Sensoranordnung, mittels der eine Manipulation einer Schließanlage detektiert werden kann. Dazu sieht die Sensoranordnung einen Beschleunigungssensor vor, um Bewegungen des Flügels der Tür zu erkennen und einen Magnetfeldsensor, der das heranführen von speziellen Werkzeugen an die Schließanlage erkennt. Um Fehlinterpretationen der Sensoren zu vermeiden ist vorgesehen, dass aus dem Signalen der beiden unterschiedlichen Sensortypen ein Gesamtbild erstellt wird, welches mit Signalbildern von normalen und abnormalen Betätigungen verglichen wird und im Falle einer abnormalen Betätigung ein Alarm ausgelöst wird. Die eigentliche Erfassung des Verriegelungszustandes ist dabei nicht mit der Sensoranordnung ermittelbar, da die spezifische Erfassung der Stellung der Riegelelemente nur mittels zusätzlicher Sensoren gelingen kann.

Die US 2014/0001779A1 zeigt eine Einrichtung zur Veränderung eines Verriegelungszustandes und nutzt dabei einen Handhebel dazu. Um die Stellung des Hebel zu erfassen ist ein erster Sensor vorgesehen, der die Stellung des durch den Hebel verschwenkten Mehrkantstifts anhand eines zusammen mit dem Mehrkantstift verschwenkte ersten Sensoranordnung und einem zweiten Sensor, der die eigene Position im Raum bestimmt. Damit wird die Stellung des Handhebels und damit die Lage des Flügels bestimmt.

Des Weiteren offenbart die DE 202010010852 U1 eine Anordnung, bei der mittels eines Magnetfeldsensors die Lage eines Flügels relativ zum Rahmen ermittelt werden kann. Einen Aufschluss über die Lage und Wirksamkeit von Riegelelementen ist auch hier nicht vorgesehen.

Die DE 29519486 U1 schlägt eine Anordnung vor, bei der eine Vorrichtung am Flügel befestigt wird, die ein Geberelement lagert. Das Geberelement ist mit einem Verriegelungselement einer Verriegelungsvorrichtung koppelbar und wird bei Verlagerung des Verriegelungselementes mitgeführt. Die Kopplung erfolgt über einen Taststift, der in Richtung des Verriegelungselementes mittels einer Feder kraftbeaufschlagt ist. In einer zu detektierenden Schaltstellung liegen sich der Taststift und ein Detektorelement gegenüber. Die Anordnung ist zum Zwecke der einfachen Nachrüstung ausgelegt, setzt aber eine kabelgestützte Anbindung des Detektors voraus.

Eine Ausgestaltung nach der EP 0743410 A2 sieht eine Anordnung entsprechend der DE 9011016 U1 vor, bei dem eine Auswerteinheit eine Initialisierungsphase vorsieht, in der Referenzgrößen der Schaltstellungen ermittelt werden und fortan ein manipulationssicherer Betrieb durch Vergleich dieser Werte mit den Ist-Werten erreicht werden soll. Hierzu ist ein im Verriegelungselement angebrachter Dauermagnet und mehrere im Riegeleingriff aufgenommene Sensoren erforderlich. Die Anordnung ist daher aufwendig und nicht nachrüstbar.

Die US 5912619 A schlägt optische Mittel vor, so dass auf magnetische Elemente verzichtet werden kann. Hiermit kann allerdings nur der Schließzustand des Flügels detektiert werden.

Die DE 10059582 A1 offenbart eine Anordnung, bei der an einer Treibstange einer Verriegelungseinrichtung ein Meldegeber angebracht ist, eine Auswerteinheit am Flügel und eine Basisstation am Rahmen. Der Meldegeber ist als Permanentmagnet und der Sensor als Reedkontakt oder Hallsensor offenbart. Die Auswerteinheit umfasst einen nichtflüchtigen Speicher, der einen Identifizierungscode aufnimmt. Dies ermöglicht über einen Transponder eine Identifizierung gegenüber der Basisstation. Über den Transponder werden Signale und Daten ausgetauscht. Dieser Austausch kann zyklisch erfolgen. Auch hier ist ein Nachrüsten, insbesondere aufgrund der notwendigen Energiebereitstellung, für die Basisstation nicht möglich. Auch das Anbringen des Meldegebers ist mit umfangreichen Montagearbeiten verbunden.

Aus der EP 1043461 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der an einem flügelseitigen Verriegelungselement eine Adapterschiene gekoppelt wird, welche eine elektronische Schaltung als Codeträger und eine Ferrit-Sendeantenne beinhaltet. Dieser Schaltung ist am feststehenden Rahmen eine Ferrit-Empfangsantenne zugeordnet, so dass bei gegenüberstehenden Sende- und Empfangsantennen eine induktive Energie- und Signalübertragung möglich ist. Ein Lernmodus ermöglicht einen Abgleich des Senders und einer rahmenseitigen Auswerteinheit. Die Anordnung kann prinzipiell an bestehenden Verriegelungseinrichtungen nachträglich angebracht werden.

Nachteilig dabei ist es, dass es eine Vielzahl von Verriegelungselementen gibt, die jeweils angepasste Adapterschienen notwendig machen und zudem das Konzept des Codeträgers mit zwei Ferritantennen aufwendig ist. Die notwendige Energie für den Betrieb ist beachtlich. Die Einrichtung muss daher mit einer Gebäudeenergieversorgung gekoppelt werden.

Nachteilig bei den genannten Ausgestaltungen ist es, dass eine Nachrüstung nur unter Schwierigkeiten möglich ist und dass die Verriegelungselemente entweder gekoppelt oder an Adapter angepasst werden müssen, deren Montage jeweils mit den rahmenseitigen Komponenten abgestimmt sein müssen.

Der Erfindung liegt daher die Beseitigung dieser Nachteile zugrunde.

Zur Lösung sieht die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 vor.

Die Anordnung einen Sensors, der die Änderung des Erdmagnetfeldes durch das Treibstangenelement detektiert und dem eine Auswerteinheit zugeordnet ist, welche die Änderung einer Schaltstellung zuordnet, setzt lediglich das Vorhandensein eines, das Erdmagnetfeld beeinflussenden Metallgegenstandes voraus. Hierzu reicht eine Treibstange eines Treibstangenelementes aus, Gleichwohl kann im Sinne der Erfindung ein Verriegelungselement genutzt werden, welches der Mehrzahl der Verriegelungselemente entspricht, die zur Verriegelung des Flügels vorgesehen sind und als Wirckomponente mit dem Sensor wirken. Ein Koppeln oder Befestigen von Permanentmagneten ist daher entbehrlich. Damit eine Differenzierung bezüglich der unterschiedlichen Schaltstellungen des Verriegelungselementes erfolgen kann, findet eine Auswertung des Sensorsignals in der Auswerteinheit statt, so dass auch ggfs. schwache Differenzierungen im Sensorsignal ausgewertet und Schaltstellungen zugeordnet werden können. Erfindungsgemäß ist weiterhin die Auswerteinheit zusammen mit dem Sensor neben den Riegelement auf die Stulpschiene befestigt.

Mit Vorteil zur Montage und Signalerzeugung hat das Treibstangenelement einen Kupplungsschuh zur Kopplung mit benachbarten Treibstangenelementen. Dieser Bauraum bleibt aufgrund der hier vorzusehenden Längenanpassungen der Beschlagbauteile frei von ergänzenden Funktionsteilen des Treibstangenbeschlages.

Um die Verfügbarkeit des Systems jederzeit sicherzustellen, ist vorgesehen, dass die Auswerteinheit Referenzwerte in Bezug auf die Schaltstellungen des Treibstangenelementes relativ zum Sensor speichert.

Eine energiesparende Ausgestaltung sieht vor, dass die Auswerteeinheit Ist-Werte des Sensors in zyklischen Abständen mit den Referenzwerten vergleicht.

Dabei kann weiter vorteilhaft vorgesehen werden, dass Auswerteinheit eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung eines Zustandssignals enthält.

Ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Anordnung enthält zumindest einen Referenzierungslauf für die Auswerteinheit, in dem sich das Riegelelement in Öffnungsstellung befindet und der Messwert des Sensors ermittelt wird.

Um weitere Schaltstellungen sicher detektieren zu können, ist eine weitergehende Referenzierungen für jede über die Anordnung einstellbare Schaltstellung vorgesehen.

Manipulationen an dem System können erkannt werden, indem bei einem von den ermittelten Referenzwerten abweichenden Signalen ein Alarm ausgelöst wird.

Schließlich bietet die Verwendung eines Magnetfeldsensors zur Erfassung von Magnetfeldänderungen an einem Verriegelungselement einer Verriegelungsvorrichtung eines Fensters oder einer Tür, bei der dass der Magnetfeldsensor einem Standard-Riegelelement zugeordnet ist, eine kostengünstige und einfache Ausgestaltung.

Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1

einen Teilbereich eines Treibstangenbeschlages bestehend aus zwei Treibstangenelementen,

Fig. 2

einen Eckbereich eines Flügels mit einem daran befestigten Treibstangenelement,

Fig. 3

einen Eckbereich eines auf Flügel und Rahmen bestehenden Fensters mit einer Verschlussüberwachung,

Fig. 4

ein Diagramm, welches die gemessene magnetische Flussdichte bei verschiedenen Schaltstellungen in Abhängigkeit von der Zeit darstellt und

Fig. 5

ein Blockschaltbild der Verschlussüberwachung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Teilbereich eines Treibstangenbeschlages 1 ist eine Eckumlenkung 2 und eine Ausstellvorrichtung 3 vorgesehen. Die Eckumlenkung 2 weist eine Treibstange 4 auf, welche über ein Umlenkglied 5 mit einer Treibstange 6 gekoppelt ist. Die Treibstangen 4, 6 weisen Kupplungsschuhe 7, 8 auf, welche zur Kopplung benachbarter Treibstangen, hier dargestellt, Treibstange 9 der Ausstellvorrichtung 3 dienen. Die Treibstange 9 greift dazu in bekannter Weise mit einer Außenverzahnung 10 in eine Innenverzahnung des Kupplungsschuhs 8 ein.

Die Treibstangen 4, 6 und 9 sind unterhalb eines Deckwinkels 11 bzw. einer Stulpschiene 12 geführt. Die Stulpschiene 12 und der Deckwinkel 11 sind dem Flügel des Fensters oder der Tür ortsfest zugeordnet und decken eine Beschlagaufnahmenut des Flügels ab.

Auf der Stulpschiene 12 ist eine Verschlussüberwachung 13 angeordnet, mit der der jeweilige Schaltzustand des Treibstangenbeschlages detektiert werden soll. Der Treibstangenbeschlag 1 soll im Ausführungsbeispiel drei Schaltstellungen aufweisen. In einer Verschlussstellung 14 sind Riegelelemente 15 jeweils rahmenseitig ortsfest angebrachten Riegeleingriffen zugeordnet und hintergreifen diese an Riegelstegen. In einer Drehöffnungsstellung 16 sind die Riegelelemente 15 aus dem Eingriff mit den Riegeleingriffen herausbewegt und ein Ausstellarm 17 der Ausstellvorrichtung 3 ist über einen Riegel 18 gegen eine Bewegung relativ zur Stulpschiene 12 gesperrt. Der Flügel kann um eine seitliche lotrechte Achse verschwenkt werden. Schließlich ist eine Kippöffnungsstellung 19 vorgesehen, in der der Riegel 18 den Ausstellarm 17 freigibt und dieser relativ zur Spulschiene 12 verschwenkt werden kann. Dabei wird gleichzeitig in bekannter Weise eine Kippverriegelung wirksam, die den Flügel am untern horizontalen Rand festlegt und eine Relativneigung des Flügels zum Rahmen ermöglicht.

Die angedeuteten Schaltstellungen 14, 16, 19 symbolisieren schematisiert die verschiedenen Lagen des Riegelelements 15, welches nur eines einer Vielzahl von Riegelelementen darstellt.

Die Verschlussüberwachung 13 soll nun in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Treibstangen 4, 6, 9 ein Signal bereitstellen, welches für die jeweilige Schaltstellung signifikant ist. Dazu sieht die Anordnung einen Sensor vor, der die Änderung des Erdmagnetfeldes durch das Treibstangenelement detektiert und dem eine Auswerteinheit zugeordnet ist, welche die Änderung einer Schaltstellung zuordnet. Eine messbare Störung und damit Änderung des Erdmagnetfeldes kann bereits durch die Treibstange 6 selbst erfolgen, welche durch Bohrungen, Kröpfungen und daran befestigte Bauteile eine deutliche Magnetfeldänderung bewirkt, wenn sie verschoben wird. Daher benötigt die Verschlussüberwachung 13 keinen speziellen Melder, der zur Signalerzeugung beiträgt. Der verwendete Sensor ist beispielsweise ein Xtrinsic MAG3110 Three-Axis, Digital Magnetometer der Firma freescale xtrinsic. Dieser Sensor liefert je nach Relativlage der Treibstange 6, 9 ein charakteristisches Signal, welches beispielhaft in der Fig. 4 dargestellt ist. Jeder der drei Raumachsen wird mit einem eigenen Signal ausgegeben. Dadurch ergibt sich für jede Stellung der Treibstangen 6, 9 ein signifikantes Signalbild aus einer x- ,y- und z-Größe. Die jeweiligen Werte für die magnetische Fußdichte sind als x-Wert 20, y-Wert 21 und z-Wert 22 angegeben.

In der Kippöffnungsstellung 19 ist der vom Sensor bereitgestellte x-Wert 20 deutlich höher als der z-Wert 22, der über dem Y-Wert 21 liegt. Das Einstellen der Drehöffnungsstellung 16 bewirkt neben einer Absenkung des X-Wertes 20 auch einen stark abfallenden z-Wert 22 und einen geringfügig ansteigenden y-Wert 21. In der Verschlussstellung 14 sinkt der x-Wert 20 weiter ab und der z-Wert 22 maximiert sich bei einer Steigerung des Y-Wertes 21.

Jede der Schaltstellung weist daher nicht nur einen signifikanten x-, y- und z-Wert 20, 21, 22 auf, sondern auch ein bestimmtes Muster dieser Werte, was eine Manipulation unmöglich macht, da alle drei Werte in einer bestimmten Größe beeinflusst werden müssen.

Die Verarbeitung der vom Sensor 23 ausgegeben Signale erfolgt in der, im Schaubild nach Fig. 5 skizierten Weise. Das vom Sensor 23 bereit gestellte Signal in Form der x-, y- und z-Werte 20, 21, 22 wird einer Auswerteeinheit 24 zugeführt. Die Auswerteeinheit 24 vergleicht die x-, y- und z-Werte 20, 21, 22 mit zuvor in Bezug auf die Schaltstellungen 14, 16,19 des Treibstangenelementes 6,9 relativ zum Sensor 23 gespeicherten Referenzwerte und ordnet eine Schaltstellung zu. Diese wird an ein Kommunikationsmodul 25 übergeben, welches die ermittelte Schaltstellung an eine nicht dargestellte Anzeigeeinheit oder Alarmanlage überträgt. Dies erfolgt bevorzugt drahtlos, um einen Verkabelungsaufwand gering zu halten. Die Auswerteeinheit 24 ist dabei vorzugsweise Mikroprozessor gesteuert und weist einen nichtflüchtigen Speicher auf. Der nichtflüchtige Speicher kann neben der Speicherung der Referenzwerte auch Betätigungszeitpunkte und -Anzahl speichern.

Um Energie zu sparen ist vorgesehen, dass der Sensor 23 Ist-Werte 20, 21, 22 in zyklischen Abständen mit den hinterlegten Referenzwerten vergleicht.
Das Verfahren zur Inbetriebnahme der Anordnung sieht dabei einen Referenzierungslauf für die Auswerteinheit 24 vor, in dem sich das Treibstangenelement 6, 9 in Öffnungsstellung befindet und der Messwert des Sensors 23 ermittelt wird. Dieser Vorgang wird für jede über den Treibstangenbeschlag einstellbare Schaltstellung wiederholt.

Um eine missbräuchliche Beeinflussung des Sensors 23 zu vermeiden ist vorgesehen, dass bei, von den ermittelten Referenzwerten abweichenden Signalen, ein Alarm ausgelöst wird.

Die Anordnung kann auch den in Fig. 2 dargestellten Aufbau haben, bei dem die Verschlussüberwachung 13 an einem Deckwinkel 11 eines am Flügel 28 befestigten Treibstangenbeschlagbauteils 1 angeordnet ist und der Sensor 23 innerhalb des Gehäuses 26 in Richtung des Riegelelementes 15 weist. Da die Verschlussüberwachung 13 das Signal aus der Gesamtbeeinflussung aller das Magnetfeld-beeinflussenden Bauteile generiert, wirken hier Treibstangen und Riegelelemente gleichermaßen und es ist unerheblich, ob die Verschlussüberwachung horizontal oder vertikal angeordnet ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verschlussüberwachung am Rahmen 27 angebracht, während der Flügel 28 das Treibstangenbeschlagbauteil 1 trägt.

Die Verwendung eines Magnetfeldsensors zur Erfassung von Magnetfeldänderungen an einem Verriegelungselement einer Verriegelungsvorrichtung des Fensters, bei dem der Magnetfeldsensor einem Treibstangenelement 1 zugeordnet ist erlaubt es die Schaltstellungen zuverlässig zu detektieren.

1

Treibstangenbeschlag

2

Eckumlenkung

3

Ausstellvorrichtung

4

Treibstange

5

Umlenkglied

6

Treibstange

7

Kupplungsschuh

8

Kupplungsschuh

9

Treibstange

10

Außenverzahnung

11

Deckwinkel

12

Stulpschiene

13

Verschlussüberwachung

14

Verschlussstellung

15

Riegelelement

16

Drehöffnungsstellung

17

Ausstellarm

18

Riegel

19

Kippöffnungsstellung

20

x-Wert

21

y-Wert

22

z-Wert

23

Sensor

24

Auswerteeinheit

25

Kommunikationsmodul

26

Gehäuse

27

Rahmen

28

Flügel