[0001] Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Sperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Eine solche Sperrvorrichtung weist im Wesentlichen einen Stator
und einen Rotor auf, wobei der Rotor im Stator drehbar gelagert ist. Weiterhin sind
ein Sperrelement und ein Blockierelement vorgesehen, wobei das Sperrelement zwischen
einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, und wobei eine Ausgangsposition
und eine Freigabeposition durch das Blockierelement einnehmbar ist, wobei in der Ausgangsposition
das Blockierelement eine Bewegung des Sperrelements in die zweite Stellung verhindert
und in der Freigabeposition das Blockierelement eine Bewegung des Sperrelements in
die zweite Stellung ermöglicht. Ferner betrifft die Erfindung eine mit einer Sperrvorrichtung
ausgestattete Schließvorrichtung gemäß Anspruch 15. Schließvorrichtungen gibt es in
zahlreicher Ausführung beispielsweise in Form eines Schließzylinders für Türen, Tore
oder beispielsweise Fenster.
[0002] Die
EP 1 904 702 B1 offenbart eine Sperrvorrichtung mit einer Sperrscheibe als Blockierelement. Die Sperrscheibe
wird von einem elektrischen Aktuator gedreht und kann eine Bewegung eines Sperrelements
ermöglichen. Ein federbelastetes Drehelement ist in der Sperrvorrichtung vorgesehen,
das bei einem nicht eingesteckten Schlüssel eine Drehung einer Sperrscheibe in eine
Entsperrstellung verhindert und bei einem abziehenden Schlüssel durch eine Drehung
des Drehelements die Ausgangsposition der Sperrscheibe wieder herstellt, wenn dieses
nicht durch den elektrischen Aktuator möglich ist. Nachteilig ist, dass durch eine
Drehung des Drehelements, z. B. durch einen Schlüssel ohne Schließberechtigung, die
Drehung der Sperrscheibe freigegeben wird, so dass manipulativ die Sperrscheibe so
gedreht werden kann, dass eine Freigabeposition der Sperrscheibe erreicht wird.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Sperrvorrichtung so weiterzuentwickeln,
dass die Sperrvorrichtung, insbesondere das Blockierelement, mit einem sehr guten
Manipulationsschutz versehen ist.
[0004] Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Vorrichtung sind in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen, der Beschreibung und
in den Figuren angegeben. Ferner wird die Aufgabe auch durch eine Schließvorrichtung
gemäß dem Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Schließvorrichtung
sind in der Beschreibung und in den Figuren angegeben. Merkmale und Details, die in
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung beschrieben sind, gelten dabei
auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung und umgekehrt. Dabei
können die in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln
für sich oder in Kombination erfindungswesentlich sein. Mit der erfindungsgemäßen
Sperrvorrichtung kann eine Sperrwirkung beispielsweise einer Tür, eines Tores oder
eines Fensters oder dergleichen erzielbar sein.
[0005] Erfindungsgemäß ist eine Sperrvorrichtung mit einem Stator und mit einem Rotor, einem
Sperrelement und einem Blockierelement vorgesehen. Der Rotor ist in dem Stator drehbar
gelagert. Das Sperrelement ist in einem ersten Bauteil, insbesondere linear beweglich,
gelagert und zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegbar. Dabei
ist eine Ausgangsposition und eine Freigabeposition durch das Blockierelement einnehmbar,
wobei in der Ausgangsposition das Blockierelement eine Bewegung des Sperrelementes
in die zweite Stellung verhindert und in der Freigabeposition das Blockierelement
eine Bewegung des Blockierelementes in die zweite Stellung ermöglicht. Zur Lösung
der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist dabei vorgesehen, dass die Sperrvorrichtung
ein Federelement umfasst, wobei das Federelement mit dem Blockierelement derart zusammenwirkt,
dass bei einer Bewegung des Blockierelementes aus der Ausgangsposition in die Freigabeposition
das Federelement zumindest zeitweise derart gespannt wird, dass das Federelement das
Blockierelement in Richtung der Ausgangsposition zurückdrängt.
[0006] Kerngedanke der Erfindung ist die Verwendung eines Federelementes zur Kraftbeaufschlagung
des Blockierelementes, wobei das Federelement in der Ausgangsposition eine geringere
Kraft auf das Blockierelement ausübt als in der Freigabeposition und/oder auf dem
Weg in die Freigabeposition. Der Ausdruck "geringere Kraft" schließt "keine Kraft"
mit ein.
[0007] Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung liegt darin, dass bei mechanischen
Manipulationen, das Federelement das Blockierelement in die Ausgangsposition zurückdrängt.
Hierdurch wird vermieden, dass das Blockierelement in die Freigabeposition gelangt,
ohne dass eine Berechtigung für das Sperrelement vorliegt.
[0008] Es kann vorgesehen sein, dass das Federelement unmittelbar an dem Blockierelement
angreift.
[0009] Die Sperrvorrichtung, insbesondere der Rotor, können mit einem Knauf oder mit einem
Schlüssel verbunden oder verbindbar sein, um ein mechanisches Drehmoment auf den Rotor
zu übertragen.
[0010] Die Sperrvorrichtung kann einen Schlüsselkanal umfassen, um einen Schlüssel aufzunehmen.
Bevorzugt ist das Blockierelement und/oder das Federelement hinter dem Schlüsselkanal
angeordnet. "Hinter" ist hierbei aus Sicht des Benutzers, der die Sperrvorrichtung
bedient, zu verstehen.
[0011] Es ist denkbar, dass eine Wandung den Schlüsselkanal nach hinten begrenzt. "Hinten"
ist hierbei aus Sicht des Benutzers, der die Sperrvorrichtung bedient, zu verstehen.
Anders ausgedrückt wird das Ende des Schlüsselkanals durch eine Wandung begrenzt.
Hinter der Wandung sind das Blockierelement, das Federelement und/oder das Sperrelement
angeordnet. Die Wandung ist somit zwischen dem Blockierelement, dem Federelement und/oder
dem Sperrelement einerseits und dem Schlüsselkanal andererseits angeordnet. Durch
die Wandung sind das Blockierelement und/oder das Sperrelement vor Manipulationen
geschützt.
[0012] Das Blockierelement wird bevorzugt in der Freigabesposition in die Ausgangsposition
vorgespannt. Die Freigabeposition kann beispielsweise als vorübergehende Position
das Federelement stärker vorspannen als in der Ausgangsposition. Insbesondere kann
die Ausgangsposition als monostabile Position oder als eine von bistabilen Positionen
des Blockierelementes angesehen werden.
[0013] Vorteilhaft ist ferner, dass das Federelement dazu verwendet werden kann, nach einer
Einnahme der Freigabeposition das Blockierelement mechanisch durch die Federkraft
des Federelements wieder in die Ausgangsposition zurückzubewegen.
[0014] Die elektromechanische Sperrvorrichtung kann einen elektromechanischen Aktuator umfassen.
Der Aktuator kann insbesondere als ein Elektromotor ausgebildet sein.
[0015] Vorzugsweise dient der Aktuator dazu, es zu ermöglichen, dass das Blockierelement
von der Ausgangsposition in die Freigabeposition bewegt, insbesondere gedreht wird.
Hierbei kann der Aktuator das Blockierelement in die Freigabeposition bewegen und/oder
das Federelement zu spannen, so dass das Federelement das Blockierelement in die Freigabeposition
bewegt.
[0016] Der Aktuator dient dazu, es zu ermöglichen, dass das Sperrelement in die zweite Stellung
bewegt wird.
[0017] Der Aktuator kann dazu dienen, es zu ermöglichen, dass bei einer Rotation des Rotors
ein Mitnehmer bewegbar ist. Hierzu kann eine Sperrung aufgehoben und/oder eine Kupplung
eingestellt werden.
[0018] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in der ersten Stellung das Sperrelement eine Drehung
des Rotors in dem Stator verhindert und in der zweiten Stellung das Sperrelement eine
Drehung des Rotors in dem Stator ermöglicht.
[0019] Die Bewegung des Sperrelementes entspricht vorzugsweise einer Hubbewegung auf das
Blockierelement zu und von diesem weg.
[0020] Die Bewegung des Blockerielementes ist vorzugsweise eine Drehbewegung in einer Drehachse,
auf die die Bewegung des Sperrelementes zu läuft beziehungsweise von dieser wegläuft.
[0021] Es kann vorgesehen sein, dass das Blockierelement auf der Ausgangswelle des als Elektromotor
ausgebildeten Aktuators angeordnet ist. Vorzugsweise ermöglicht der Aktuator eine
Drehung des Blockierelements von der Ausgangsposition in die Freigabeposition. Bevorzugt
dreht der Aktuator das Blockierelement von der Ausgangsposition in die Freigabeposition.
Dies erlaubt eine sehr raumsparende Ausführung.
[0022] Bevorzugt umfasst das Blockierelement eine Aussparung, in der das Sperrelement in
der zweiten Stellung angeordnet ist. In der ersten Stellung hingegen befindet sich
das Sperrelement außerhalb der Aussparung. In der Freigabeposition ist das Blockierelement
so angeordnet, dass die Aussparung dem Sperrelement gegenüberliegt, so dass das Sperrelement
in die Aussparung einfahren kann. In der Ausgangsposition ist die Aussparung hingegen
so angeordnet, dass die Aussparung von dem Sperrelement wegzeigt, so dass das Sperrelement
nicht in die Aussparung einfahren kann.
[0023] Vorzugsweise kann das Blockierelement Positionen zwischen der Freigabeposition und
der Ausgangsposition einnehmen, in denen das Sperrelement nicht in die Aussparung
einfahren kann. Positionen, in denen das Sperrelement nicht in die Aussparung einfahren
kann, werden Blockierpositionen genannt. Die Ausgangsposition kann hierbei als eine
der Blockierpositionen angesehen werden.
[0024] Das Blockierelement kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein.
[0025] Es kann sein, dass das Blockierelement in dem Rotor angeordnet ist. Es kann sein,
dass der Aktuator in dem Rotor angeordnet ist. Es kann sein, dass das Sperrelement
in der zweiten Stellung in dem Rotor angeordnet ist.
[0026] Der Stator umfasst bevorzugt eine Sperrelement-Ausnehmung, in der das Sperrelement
in der ersten Stellung angeordnet ist. Die Rotation des Rotors wird insbesondere durch
Eingriff des Sperrelements in die Sperrelement-Ausnehmung in der ersten Stellung des
Sperrelements verhindert. In der zweiten Stellung befindet sich das Sperrelement außerhalb
der Sperrelement-Ausnehmung.
[0027] Vorzugsweise ist das Blockierelement ausgehend von der Ausgangsposition in eine erste
Richtung, insbesondere in ein erste Drehrichtung, und in eine zweite Richtung, insbesondere
in eine zweite Drehrichtung, bewegbar. Das Federelement und das Blockierelement wirken
bevorzugt derart zusammen, dass das Federelement sowohl bei einer Bewegung in die
erste Richtung als auch bei einer Bewegung in die zweite Richtung zumindest zeitweise
gespannt wird. Hierdurch wird die mechanische Manipulation erschwert.
[0028] Das Blockierelement kann einen Zapfen zum Spannen des Federelements umfassen.
[0029] Das Federelement kann als eine Torsionsfeder ausgebildet sein.
[0030] Das Federelement kann einen Torsionsschenkel und einen von diesem abgewinkelten Anlageschenkel
aufweisen, wobei der Anlageschenkel gegen einen Zapfen des Blockierelements vorspannbar
ist.
[0031] Durch die Lage des Zapfens relativ zum Federelement kann ein Anstieg der Federspannung,
d. h. eine Kennlinie der Federelementspannung, vorgegeben sein.
[0032] Es kann vorgesehen sein, dass der Zapfen eine unrunde Außenkontur hat, durch die
ein Anstieg der Federspannung, d.h. die Kennlinie der Federelementspannung, beeinflusst
ist. Beispielsweise kann der Zapfen elliptisch, nierenförmig oder zapfenförmig ausgebildet
sein.
[0033] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Blockierelement in einer ersten Drehrichtung
von der Ausgangsposition in die Freigabeposition um einen ersten Drehwinkel drehbar
und das Blockierelement ist in einer zweiten Drehrichtung von der Ausgangsposition
in die Freigabeposition um einen zweiten Drehwinkel drehbar ist. Der zweite Drehwinkel
ist bevorzugt kleiner als der erste Drehwinkel.
[0034] Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft der Feder bei einer Drehung in die
zweite Drehrichtung zeitweise stärker ist als zumindest bei einer Drehung in die erste
Drehrichtung. Hierdurch wird in der zweiten Drehrichtung, in der durch mechanische
Manipulation schneller die Freigabeposition erreichbar wäre, durch die stark ansteigende
Federspannung die Manipulation erschwert.
[0035] Bevorzugt ergibt sich eine zunehmende Spannung des Federelementes in einer Kennlinie
der Federelementspannung, je weiter sich das Blockierelement aus der Ausgangsposition
bewegt. Die Kennlinie kann insbesondere in der zweiten Drehrichtung stärker ansteigen.
[0036] Vorzugsweise umfasst die Sperrvorrichtung den elektromechanischen Aktuator. Der Aktuator
kann ausgebildet sein, das Blockierelement in Richtung der Freigabeposition entgegen
der Kraft des Federelements zu bewegen, insbesondere zu drehen. Bevorzugt wird dabei
das Federelement derart gespannt, dass das Federelement das Blockierelement in die
Ausgangsposition zurückdrehen kann. Folglich ist das Federelement so ausgebildet,
dass das Blockierelement von der Freigabeposition in eine Blockierposition und danach
in die Ausgangsposition bewegt, insbesondere gedreht, wird. Hierdurch kann der Aktuator
das Federelement so spannen, dass eine mechanische Rückstellung in die Ausgangsposition
des Blockierelements erfolgt.
[0037] Die Sperrvorrichtung kann einen Anschlag umfassen. Mit weiterem Vorteil liegt das
Blockierelement in der Freigabeposition an dem Anschlag an. Hierbei kann das Federelement
das Blockierelement gegen den Anschlag drücken. Zusätzlich oder alternativ kann ein
Zurückprellen des Blockierelementes von dem Anschlag während der Bewegung in die Freigabeposition
verhindert oder reduziert werden. Das Federelement stabilisiert insofern das Blockierelement
in seiner Drehposition in der Anlage gegen den Anschlag.
[0038] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Anschlag hinter dem Schlüsselkanal angeordnet
ist. Die Wandung ist zwischen dem Anschlag und dem Schlüsselkanal angeordnet.
[0039] Das Blockierelement kann mit einer Haltenocke des Blockierelements an dem Anschlag
zur Anlage gelangen, bei der die Freigabeposition des Blockierelementes erreicht ist.
Das Federelement drückt das Blockierelement mit der Haltenocke gegen den Anschlag,
um die Freigabeposition aufrecht zu erhalten.
[0040] Ein zusätzlicher Vorteil der Anordnung eines Federelementes in Wechselwirkung mit
dem Blockierelement, insbesondere des Drückens des Blockierelements gegen den Anschlag
in der Freigabesposition, kann darin liegen, dass der elektromechanische Aktuator
auf lediglich einfache Weise angesteuert werden muss, beispielsweise mit einer nur
zeitweisen Bestromung. Dadurch kann das Blockierelement verdreht werden, und das Federelement
sorgt für die Einnahme und Aufrechterhaltung der gewünschten Freigabeposition des
Blockierelementes, insbesondere also für die Aufrechterhaltung einer entsprechenden
Drehposition des Blockierelementes. Sobald das Federelement das Blockierelement in
die gewünschte Freigabeposition bringen, insbesondere verdrehen kann oder gebracht,
insbesondere verdreht, hat, kann die Bestromung des elektromechanischen Aktuators
beendet werden, und das Federelement sorgt für die Aufrechterhaltung der Freigabeposition
des Blockierelements.
[0041] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Anschlag, bevorzugt durch eine mechanische Bewegung
eines Benutzers, besonders bevorzugt in Wirkverbindung mit einem Schlüssel, aus seiner
Position der Anlage des Blockierelementes herausbewegt wird, so dass das Blockierelement
wieder in die Ausgangsposition zurückbewegt wird.
[0042] Es kann vorgesehen sein, dass dann, wenn die Haltenocke des Blockierelements nicht
mehr gegen den Anschlag anliegt, indem der Anschlag beispielsweise zurückgezogen wird
und die Anlage der Haltenocke vom Anschlag gelöst wird und frei drehen kann, das Blockierelement
von der Freigabeposition in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition,
bewegt wird.
[0043] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aktuator das Blockierelement ausgehend von
der Ausgangsposition unter zunehmender Spannung des Federelements in Richtung der
Freigabeposition bis über einen Totpunkt dreht, wobei nach Überschreiten eines Totpunkts
das Federelement das Blockierelement in die Freigabeposition bewegt oder mitbewegt.
[0044] Es kann vorgesehen sein, dass die Federkraft des Federelementes bei der Verdrehung
des Blockierelements von der Ausgangsposition in die Freigabestellung einen Totpunkt
durchläuft. Vor dem Totpunkt drückt das Federelement das Blockierelement in die Ausgangsposition
und nach dem Totpunkt drückt das Federelement das Blockierelement in die Freigabeposition.
So kann das Blockierelement in der Ausgangsposition ebenso ruhen wie in der Freigabeposition
gegen den Anschlag. Die Aktivierung des Aktuators ist nur zwingend notwendig, um das
Blockierelement von der ersten Ausgangsposition über den Totpunkt zu verdrehen. Die
weiteren Verdrehungen ermöglicht oder unterstützt das Federelement. Der Aktuator muss
daher das Blockierelement nur bis über den Totpunkt vordrehen, während das Federelement
gespannt wird, wobei die endgültige Drehung des Blockierelementes in die Freigabeposition
schließlich vom Federelement bewirkt oder mitbewirkt wird. Hierdurch ist es möglich,
den Aktuator weniger genau ansteuern zu müssen.
[0045] Ein weiterer Vorteil wird erreicht, indem die Drehbewegung des Blockierelementes
von der Ausgangsposition in die Freigabeposition und von der Freigabeposition zurück
in die Ausgangsposition des Blockierelementes in derselben Drehrichtung erfolgt. Der
Vorteil ist insbesondere eine einfache Ansteuerung des elektromechanischen Aktors,
der als Motor ausgeführt sein kann und der immer in die gleiche Bewegungsrichtung,
insbesondere die gleiche Drehrichtung, zur Drehbewegung aktiviert wird.
[0046] Die Sperrvorrichtung umfasst ferner ein Verlängerungselement, wobei das Verlängerungselement
zwischen einer Einschubposition und einer Abzugsposition bewegbar ist.
[0047] Das Verlängerungselement nimmt die Einschubposition insbesondere bei einem eingesteckten
Schlüssel ein, und wird der Schlüssel wieder abgezogen, so wird das Verlängerungselement
in die Abzugsposition zurückgeführt. Somit der Wirkungskreis des Schlüssels durch
das Verlängerungselement verlängert. Bevorzugt durchragt das Verlängerungselement
die Wandung. Somit kann das Verlängerungselement einerseits mit dem Schlüssel, andererseits
mit durch die Wandung geschützten Komponenten, insbesondere dem Blockierelement, wechselwirken.
[0048] Das Verlängerungselement verbleibt nach einem Schlüsselabzug in der Sperrvorrichtung.
[0049] Das Verlängerungselement ist bevorzugt dazu ausgebildet, in axialer Richtung zwischen
der Abzugsposition und der Einschubposition bewegt zu werden, insbesondere linear
verschoben zu werden. Beispielsweise kann der Rotor eine Führung für das Verlängerungselement
umfassen.
[0050] Wenn sich das Verlängerungselement linear bewegt, kann das Verlängerungselement alternativ
als Schieber bezeichnet werden.
[0051] Das Verlängerungselement und das Blockierelement können so ausgebildet sein, dass
das Verlängerungselement in der Einschubposition eine Bewegung des Blockierelements
aus der Freigabeposition in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition,
verhindert, wobei insbesondere das Verlängerungselement blockiert, dass das Blockierelement
aus der Freigabeposition in eine Blockierposition durch die Kraft des Federelements
bewegt wird.
[0052] Hierzu weist das Verlängerungselement vorzugsweise den Anschlag auf, während das
Blockierelement die Haltenocke umfasst, die in der Freigabeposition durch das Federelement
gegen den Anschlag gehalten wird.
[0053] Vorzugsweise sind das Verlängerungselement und das Blockierelement so ausgebildet,
dass das Verlängerungselement in der Abzugsposition eine Bewegung des Blockierelements
aus der Freigabeposition in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition,
freigibt. Das Verlängerungselement befindet sich bevorzugt in der Abzugsposition außer
Wirkverbindung mit dem Blockierelement, so dass eine Bewegung des Blockierelements
aus der Freigabeposition in die Blockierposition durch die Kraft des Federelements
erfolgt.
[0054] In der Einschubposition kann die Haltenocke gegen den Anschlag zur Anlage gelangen,
wohingegen in der Abzugsposition des Verlängerungselementes die Haltenocke frei rotieren
kann, so dass das Blockierelement nicht durch den Anschlag gehalten werden kann, und
das Blockierelement nicht die Freigabeposition innehalten kann.
[0055] Dadurch wird insbesondere sichergestellt, dass die Freigabeposition des Blockierelementes
nur dann eingenommen werden kann, wenn das Verlängerungselement in der Einschubposition
angeordnet ist, insbesondere wenn ein Schlüssel eingesteckt ist.
[0056] Das Blockierelement dreht bevorzugt bei jeder Aktivierung des Akuators über einen
Teilkreis als Teil einer Volldrehung in einer Drehrichtung, wobei erst das Federelement
die exakte Ausrichtung des Blockierelementes in die Freigabestellung schafft, wenn
die Haltenocke am Anschlag anschlägt. Fehlt der Anschlag, insbesondere wenn das Verlängerungselement
aus dem Bewegungsraum der Haltenocke herausgeführt wird, so wird durch die Kraft des
Federelements die Ausgangsposition eingenommen, die vom Federelement als stabile Lage
erreicht wird.
[0057] Wird also beispielsweise bei einer elektrischen Manipulation der elektromechanische
Aktor aktiviert, ohne dass der Schlüssel eingesteckt ist und das Verlängerungselement
mit dem Anschlag in den Bewegungsraum in der Haltenocke gefahren wird, so wird das
Blockierelement zwar in Drehbewegung versetzt, jedoch wird stets immer wieder die
Ausgangsposition erreicht, in der das Sperrelement nicht aus der Sperrstellung heraus
geführt werden kann und die sperrende Ausgangsposition wird vom Federelement unter
Einwirkung auf das Blockierelement aufrecht erhalten.
[0058] Das Blockierelement wird vorzugsweise durch das Federelement zumindest mit einer
Kraftkomponente senkrecht zur axialen Richtung gegen das Verlängerungselement gedrückt,
während das Verlängerungselement eine Bewegung des Blockierelements von der Freigabeposition
in eine Blockierposition blockiert. In dieser Stellung befindet sich bevorzugt die
Haltenocke des Blockierelementes in Anlage gegen den Anschlag. Hierdurch ist es möglich,
dass die Einschubposition eine Fehlertoleranz aufweisen kann.
[0059] Das Verlängerungselement blockiert bevorzugt in der Einschubposition eine Bewegung
des Blockierelementes aus der Ausgangsposition in die Freigabeposition in zumindest
einer Drehrichtung, insbesondere zumindest in der zweiten Drehrichtung. Hierdurch
wird ein zusätzlicher Manipulationsschutz erreicht.
[0060] Das Verlängerungselement dient weiterhin dazu, ein Kupplungsteil in eine Wirkverbindung
mit einem Mitnehmer zu bewegen.
[0061] Insbesondere kann das Kupplungsteil bei einer Bewegung des Verlängerungselements
von der Einschubposition in die Abzugsposition in der Wirkverbindung mit dem Mitnehmer
verbleiben. Zusätzlich oder alternativ kann das Verlängerungselement das Kupplungsteil
ohne Formschluss in axialer Richtung bewegen.
[0062] Das Verlängerungselement kann so ausgebildet sein und/oder kann mit dem Kupplungsteil
so zusammenwirken, dass das Verlängerungselement in der Einschubposition eine Bewegung
eines Kupplungsteils aus der Wirkverbindung mit dem Mitnehmer verhindert und in der
Auszugsposition ein Aufheben der Wirkverbindung eines Kupplungsteils mit dem Mitnehmer
zulässt.
[0063] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Drehmoment von dem Rotor auf das Kupplungsteil
übertragbar ist, ohne dass das Verlängerungselement das Drehmoment überträgt. Hierdurch
ist es möglich, das Verlängerungselement filigran auszubilden und Bauraum zu sparen.
[0064] Die Sperrvorrichtung kann eine elektronische Steuerungsvorrichtung, insbesondere
einen Prozessor und/oder einen Controller, umfassen, um den Aktuator anzusteuern.
Die Steuerungsvorrichtung kann ferner einen elektronischen Speicher umfassen.
[0065] Die Sperrvorrichtung umfasst ferner eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung
von Daten und/oder elektrischer Energie von einem Schlüssel auf die Sperrvorrichtung.
[0066] Die Übertragungsvorrichtung kann als eine Sende- und Empfangseinheit, als ein biometrischer
Sensor, als ein Tastenfeld zur PIN-Eingabe und/oder als ein Kontaktelement zur elektrischen
Kontaktierung eines insbesondere elektronischen Schlüssels ausgebildet sein. Die Sende-
und Empfangseinheit kann ausgebildet sein, mit einer mobilen Einheit, insbesondere
einem Mobiltelefon oder einer Karte, durch kabellose Nahbereichskommunikation, insbesondere
RFID oder Bluetooth Low Energy, zu kommunizieren.
[0067] Die Übertragungsvorrichtung kann dazu dienen, elektronische Daten zu senden und/oder
zu empfangen, die es ermöglichen, eine Berechtigung eines Benutzers zum Entriegeln
des räumlichen Bereichs festzustellen. Beispielsweise kann die Übertragungsvorrichtung
einen Berechtigungscode und/oder ein Berechtigungszeitfenster empfangen, der von der
Steuerungsvorrichtung überprüft wird. Ist die Überprüfung mit einem positiven Ergebnis
abgeschlossen, kann der Aktuator angesteuert werden, um eine Bewegung des Blockierelements
zu ermöglichen. Hierdurch kann das Sperrelement in die zweite Stellung gelangen.
[0068] Alternativ kann die Übertragungsvorrichtung einen Öffnungsbefehl übertragen. Aufgrund
des Öffnungsbefehls kann der Aktuator angesteuert werden, um eine Bewegung des Blockierelements
zu ermöglichen. Beispielsweise kann aufgrund des Öffnungsbefehls das Sperrelement
elektromechanisch in die zweite Stellung bewegt werden oder elektromechanisch die
Bewegung in die zweite Stellung freigegeben werden.
[0069] Die Übertragungsvorrichtung dient insbesondere zusätzlich oder alternativ dazu, elektrische
Energie auf die Sperrvorrichtung zu übertragen. Die elektrische Energie kann zur Betätigung
des Aktuators und/oder für die Steuerungsvorrichtung vorgesehen sein.
[0070] Vorzugsweise ist die Sperrvorrichtung frei von einer mechanischen Codierung. D. h.
die Schließberechtigung ergibt sich ausschließlich durch die elektronischen Daten,
die mittels der Übertragungsvorrichtung von der Sperrvorrichtung gesendet und/oder
empfangen werden.
[0071] Vorzugsweise ist bei abgezogenem Schlüssel die Übertragung von Daten und/oder elektrischer
Energie unterbrochen. Es kann damit auch keine Aktivierung des Aktuators erfolgen.
Dadurch dass die Übertragung von elektrischer Energie unterbrochen ist, ist vorzugsweise
vorgesehen, das Blockierelement durch das Federelement mechanisch in die Ausgangsposition
zuüruckzustellen.
[0072] Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verlängerungselement formschlüssig
in den Schlüssel eingreift, so dass bei einem Schlüsselabzug stets eine Bewegung des
Verlängerungselements von der Einschubposition in die Abzugsposition erfolgt. Hierdurch
ist sichergestellt, dass das Verlängerungselement bei jedem Schlüsselabzug von der
Einschubposition in die Abzugsposition bewegt zu werden. Hierdurch wird sichergestellt,
dass das Verlängerungselement die Bewegung des Blockierelements aus der Freigabeposition
in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition, durch das Federelement
freigibt.
[0073] Die Sperrvorrichtung dient bevorzugt zum Verriegeln eines räumlichen Bereichs. Der
räumliche Bereich ist insbesondere feststehend. Beispielsweise kann es sich bei dem
räumlichen Bereich um einen Gebäuderaum, beispielsweise um ein Büro, eine Wohnung
oder ein Haus oder um einen Aufbewahrungsraum, beispielsweise einen Schrank, einen
Briefkasten, eine Truhe, einen Kasten, einen Tresor oder eine Schublade, handeln.
Insbesondere dient die Sperrvorrichtung dazu, in einem insbesondere türenartigen Verschlusselement,
beispielsweise einer Haustür, einer Wohnungstür, einer Zimmertür, einer Schranktür,
einer Briefkastenklappe oder der Vorderseite einer Schublade eingesetzt zu werden
oder an einem Verschlusselement angebracht zu werden. Bevorzugt ist der Stator der
Sperrvorrichtung hierbei zumindest mittelbar mit dem Verschlusselement drehfest verbunden.
[0074] Die Sperrvorrichtung kann einen Mitnehmer aufweisen oder mit einem Mitnehmer verbindbar
sein. Eine Drehung des Rotors der Sperrvorrichtung dient dazu, den Mitnehmer zu drehen.
[0075] Der Mitnehmer ist vorzugsweise als Exzenter ausgebildet. Der Mitnehmer kann als Schließnase
ausgebildet sein. Es kann sein, dass eine Drehung des Mitnehmers in einer ersten Richtung
dazu dient, das Verschlusselement von einem entriegelten Zustand in einen verriegelten
Zustand zu überführen. Es kann auch sein, dass eine Drehung des Mitnehmers in eine
zweite Richtung dazu dient, das Verschlusselement von einem verriegelten in einen
entriegelten Zustand zu überführen. Beispielsweise kann die Sperrvorrichtung zumindest
mittelbar in ein Einsteckschloss eingesetzt werden. Eine Drehung des Mitnehmers kann
in diesem Fall eine Bewegung des Riegels des Einsteckschlosses bewirken. So kann die
Drehung des Mitnehmers in eine erste Richtung z. B. ein Ausfahren des Riegels und
damit ein Herbeiführen des verriegelten Zustands des Verschlusselements bewirken.
Eine Drehung des Mitnehmers in eine zweite Richtung kann z.B. ein Einfahren des Riegels
und damit ein Herbeiführen des entriegelten Zustands des Verschlusselements bewirken.
[0076] Alternativ kann der Mitnehmer selbst als Riegel wirken. So kann die Drehung des Mitnehmers
in eine erste Richtung z.B. die Einnahme einer Verriegelungsposition des Mitnehmers
bewirken. Die Drehung des Mitnehmers in eine zweite Richtung z.B. kann die Einnahme
einer Entriegelungsposition des Mitnehmers bewirken.
[0077] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sperrvorrichtung als eine Einbauvorrichtung
ausgebildet. Die Einbauvorrichtung ist ausgebildet, in ein Schließvorrichtungsgehäuse
einer Schließvorrichtung eingesetzt zu werden. Bevorzugt wird die Einbauvorrichtung
in dem Schließvorrichtungsgehäuse mittels eines Befestigungselements drehfest befestigt.
Somit bilden im montierten Zustand der Schließvorrichtung der Stator der Sperrvorrichtung
und das Schließvorrichtungsgehäuse eine gemeinsame feststehende Einheit. Das Schließvorrichtungsgehäuse
dient insbesondere zum Einsetzen in oder Anbringen an dem Verschlusselement. Die Schließvorrichtung
kann beispielsweise als Schließzylinder, insbesondere als Doppelzylinder oder Halbzylinder,
als Knaufzylinder, als Möbelzylinder oder als Hängeschloss ausgebildet sein.
[0078] Ist die Sperrvorrichtung als Einbauvorrichtung ausgebildet, so ist vorzugsweise vorgesehen,
dass die Sperrvorrichtung einen Verbindungsabschnitt umfasst, um mit einem Mitnehmer
verbunden zu werden.
[0079] Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Sperrvorrichtung selbst als Schließzylinder,
insbesondere als Doppelzylinder oder Halbzylinder, als Knaufzylinder, als Möbelzylinder
oder als Hängeschloss ausgebildet ist. Hierbei dient der Stator zugleich als Gehäuse
zum Einsetzen in oder Anbringen an dem Verschlusselement.
[0080] Alternativ kann die Sperrvorrichtung für ein Schaltelement vorgesehen sein. So kann
das Schaltelement nur von berechtigten Benutzern bedient werden. Ein Mitnehmer des
Schaltelements kann hierbei dazu dienen, einen Schalter oder Taster zu betätigen.
Somit kann die Sperrvorrichtung in einem Schaltelement, insbesondere in einem Schlüsselschalter,
eingesetzt sein oder einem Schlüsselschalter entsprechen.
[0081] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass, wenn sich das Blockierelement in der Freigabeposition
befindet, die Drehung des Rotors eine Bewegung des Sperrelements in die zweite Stellung
ermöglicht, insbesondere hervorruft. Hierbei drängt insbesondere eine erste Anlagefläche
des Stators das Sperrelement in die zweite Stellung.
[0082] Eine zweite Anlagefläche des Stators ist derart insbesondere ausgebildet, dass das
Sperrelement durch die Anlage an der zweiten Anlagefläche von dem Blockierelement
beabstandet ist. Hierdurch kann eine Beschädigung der Sperrvorrichtung verhindert
werden.
[0083] Das Blockierelement und das Sperrelement können in der ersten Stellung des Sperrelements
beabstandet voneinander sein, insbesondere wenn das Sperrelement unbelastet ist und/oder
wenn das Sperrelement an der zweiten Anlagefläche anliegt.
[0084] Insbesondere dadurch, dass die zweite Anlagefläche das Sperrelement von dem Blockierelement
beanstandet, ist es möglich, das Blockierelement einseitig zu lagern. So kann die
Ausgangswelle nur einseitig in dem Aktuator gelagert sein.
[0085] Insbesondere, um das Blockierelement und das Sperrelement bei Anlage an der zweiten
Anlagefläche zu beabstanden, kann das Sperrelement eine vorspringende Kopffläche umfassen.
Die zweite Anlagefläche kann dazu korrespondierend ausgebildet sein. Die Kopffläche
und die zweite Anlagefläche sind derart ausgebildet, dass sich bei Anlage des Sperrelements
an der zweiten Anlagefläche die zweite Anlagefläche zwischen der Kopffläche und dem
Blockierelement befindet.
[0086] Alternativ oder zusätzlich definiert die Bewegung des Sperrelements zwischen der
ersten und der zweiten Stellung eine Bewegungsrichtung, wobei die Kopffläche und die
zweite Anlagefläche geneigt zu der Bewegungsrichtung des Sperrelements ausgebildet
sind. Hierdurch können Kräfte, die auf das Sperrelement wirken, in den Stator geleitet
werden.
[0087] Vorzugsweise umfasst der Stator ein Statorelement, das die erste Anlagefläche aufweist
und in dem übrigen Stator beweglich gelagert ist. Insbesondere kann hierdurch erreicht
werden, dass durch eine Bewegung des Statorelements das Sperrelement zur Anlage an
die zweiten Anlagefläche gelangt. Das Statorelement weist vorzugsweise keine feste
Verbindung oder Lagerung zu dem Rotor auf.
[0088] Es kann vorgesehen sein, dass sich das Statorelement und das Sperrelement bei einer
Drehung des Rotors relativ zueinander bewegen. In der Freigabeposition des Blockierelements
bewegt sich das Sperrelement von der ersten Stellung in die zweite Stellung. In der
Blockierposition des Blockierelements bewegt sich das Statorelement, so dass das Sperrelement
zur Anlage an die zweite Anlagefläche gelangt.
[0089] Es kann vorgesehen sein, dass das Statorelement zwischen einer ersten Position und
einer zweiten Position bewegbar ist. In der ersten Position liegt die erste Anlagefläche
an dem Sperrelement derart an, dass bei einer Drehung des Rotors das Sperrelement
von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt wird. In der zweiten Position
des Statorelements kommt das Sperrelement derart an der zweiten Anlagefläche zur Anlage,
dass das Sperrelement in der ersten Stellung verbleibt. D.h., das Statorelement muss
bei der vorgenannten Rotation zunächst in die gewünschte zweite Position bewegt werden,
damit die zweite Anlagefläche wirksam werden kann.
[0090] Die erste Anlagefläche befinden sich in der ersten Position des Statorelements näher
an dem Sperrelement als die zweite Anlagefläche. In der zweiten Position des Statorelements
ragt die zweite Anlagefläche mehr in die Sperrelement-Ausnehmung hinein als die erste
Anlagefläche.
[0091] Die Bewegung des Statorelements zwischen der ersten Position und der zweiten Position
umfasst bevorzugt eine senkrechte Komponente zur Bewegung des Sperrelements zwischen
der ersten Stellung und der zweiten Stellung. Insbesondere erfolgt die Bewegung des
Statorelements zwischen der ersten und der zweiten Position senkrecht zu der Bewegung
des Sperrelements von der ersten Stellung in die zweite Stellung.
[0092] Der Stator kann zumindest eine erste Feder umfassen, die das Statorelement in die
erste Position drängt. Dadurch erfolgt eine Rückstellung des Statorelements in die
erste Position automatisch, was eine einfachere Bewegungssteuerung ermöglicht. Vorzugsweise
ist das Sperrelement durch eine zweite Feder in die erste Stellung vorgespannt.
[0093] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kraft, die durch die zweite Feder auf das Sperrelement
wirkt, kleiner ist als die Kraft, die durch die erste Feder auf das Statorelement
wirkt. Es kann sein, dass die Federkonstante der zweiten Feder kleiner als die Federkonstante
der ersten Feder. Dadurch ist es der ersten Feder möglich, dass das Statorelement
in der ersten Position verbleibt, wenn das Sperrelement in die zweite Stellung ausweichen
kann.
[0094] Bevorzugt ist das Sperrelement zwischen zumindest einem ersten Statorelement und
zumindest einem zweiten Statorelement angeordnet. Somit wird sowohl bei einer Drehung
des Rotors im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn das Sperrelement durch
die erste Anlagefläche in die zweite Stellung bewegt, sofern das Blockierelement die
Bewegung in die zweite Stellung zulässt.
[0095] Bevorzugt ist das Sperrelement zwischen zwei zweiten Anlageflächen angeordnet. Somit
wird sowohl bei einer Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn
das Sperrelement gegen eine zweite Anlagefläche bewegt, wenn eine Bewegung des Sperrelements
in die zweite Stellung insbesondere durch das Blockierelement verhindert ist.
[0096] Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Rotor zumindest einen ersten axialen Abschnitt,
insbesondere eine erstes Rotorelement, und einen zweiten axialen Abschnitt, insbesondere
ein zweites Rotorelement, umfasst. Der zweite Abschnitt weist einen geringeren Durchmesser
auf als der erste Abschnitt.
[0097] Es kann vorgesehen sein, dass das Sperrelement in dem zweiten axialen Abschnitt angeordnet
ist. Hierdurch ist genügend Bauraum im Stator vorhanden, um die erste und die zweite
Anlagefläche vorzusehen. Bevorzugt ist hierdurch genügend Bauraum im Stator vorgesehen,
um das Statorelement oder die Statorelemente aufzunehmen.
[0098] Insbesondere kann die Sperrvorrichtung ein Rastelement zum Rasten in zumindest einer
Position des Rotors gegenüber dem Stator umfassen. Das Rastelement hält den Rotor
in einer Position, in der das Sperrelement nicht von der ersten Anlagefläche zum Blockierelement
gedrängt wird. Dadurch wird das Sperrelement sicher in dieser Position gehalten und
kann diese Position nicht ungewollt verlassen.
[0099] Ferner ist erfindungsgemäß eine Schließvorrichtung vorgesehen, wobei die Schließvorrichtung
mit einem Schließvorrichtungsgehäuse und einer Sperrvorrichtung ausgeführt ist, wie
obenstehend dargestellt, wobei die Sperrrichtung in das Schließvorrichtungsgehäuse
aufgenommen ist.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
[0100] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Technische Merkmale mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit identischen Bezugszeichen
versehen. Es zeigen:
- Fig.1
- eine erfindungsgemäße Schließvorrichtung und einen Schlüssel,
- Fig. 2
- die Schließvorrichtung aus Figur 1 im teilweise auseinander gebauten Zustand, mit
einer perspektivischen Sicht auf eine erfindungsgemäße Sperrvorrichtung, die als Einbauvorrichtung
ausgebildet ist,
- Fig. 3
- die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung aus Figur 2 ohne Hülle,
- Fig. 4
- die Sperrvorrichtung aus Figur 3 ohne Hülle und Statorkörper in einer Explosionsdarstellung
mit der Darstellung des erfindungsgemäßen Federelementes,
- Fig. 5
- ausgewählte Elemente der Sperrvorrichtung aus Figur 4 mit dem erfindungsgemäßen Federelement,
- Fig. 6
- ausgewählte Elemente der Sperrvorrichtung aus Figur 4 in einer Seitenansicht,
- Fig, 7
- eine weitere Darstellung mit dem Blockierelement in Verbindung mit dem Federelement
und mit dem Verlängerungselement in benachbarter Anordnung zum Blockierelement, die
ausgewählten Elemente gehören zu der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung der vorhergehenden
Figuren,
- Fig. 8
- eine Detaildarstellung der Aktuatorbaugruppe und des Verlängerungselementes aus Figur
7,
- Fig. 9
- ausgewählte Elemente der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung der Figuren 1 bis 8, wobei
die Position des Blockierelements verändert wurde und
- Fig. 10
- eine Schnittdarstellung durch die Sperrvorrichtung mit der Darstellung des erfindungsgemäßen
Verlängerungselementes.
[0101] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Schließvorrichtung 100 in Form eines Schließzylinders,
wie er bekanntermaßen in Einsteckschlössern Verwendung findet, um eine Gebäudetür
als Verschlusselement zu entriegeln oder mittels eines Riegels verriegeln zu können.
Dazu weist die Schließvorrichtung 100 ein Gehäuse 101 mit einer Ausnehmung auf, in
der ein Mitnehmer 103, der als Schließnase ausgebildet ist, drehbar angeordnet ist.
Der Mitnehmer 103 dient dazu, einen Riegel in Ver- oder in Entriegelungsrichtung zu
bewegen.
[0102] In der hier rechten Hälfte des Gehäuses 101 ist eine als Einbauvorrichtung ausgebildete
Sperrvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt. Die Einbauvorrichtung
1 umfasst einen außenumfänglich angeordneten Stator 10, in dem ein Rotor 30 der Einbauvorrichtung
1 um eine Rotorachse 35 rotierbar eingesetzt ist, die exemplarisch mit der Rotationsachse
des Mitnehmers 103 übereinstimmt. Der Rotor 30 umfasst an seiner dem Mitnehmer 103
abgewandten Frontseite 37 einen Schlüsselkanal 36 zum Einschieben eines Schafts eines
Schlüssels 200.
[0103] Der Schlüssel 200 trägt ein elektronisches Schließgeheimnis in Form von elektronischen
Daten. Anhand des Schließgeheimnisses lässt sich die Berechtigung eines Benutzers
zum Entriegeln der Tür feststellen. Der Schlüssel 200 ist bevorzugt ohne eine mechanische
Codierung ausgebildet. Somit ist nur anhand des elektronischen Schließgeheimnisses
feststellbar, ob der Benutzer eine Berechtigung besitzt oder nicht. Hierbei können
die Schlüssel und die Sperrvorrichtungen von der äußeren Form und damit auch mechanisch
identisch zueinander ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, einen Schlüsselkanal
36 möglichst kurz auszubilden und damit den Manipulationsschutz zu erhöhen.
[0104] Der Schlüssel 200 umfasst zudem eine Batterie, um die Sperrvorrichtung 1 mit elektrischer
Energie zu versorgen.
[0105] Fig. 2 zeigt die Schließvorrichtung 100 im teilweise auseinandergebauten Zustand.
Das Gehäuse 101 weist, beispielsweise in beiden Hälften der Ausnehmung für den Mitnehmer
103 im unteren Bereich Ausnehmungen 104 auf, von denen die rechte Ausnehmung mit einem
Bezugszeichen versehen ist. Die hier gezeigten Ausnehmungen 104 erstrecken sich senkrecht
zur Rotationsachse des Mitnehmers 103. Der Mitnehmer 103 weist exemplarisch inwendig
eine im Querschnitt nicht kreisförmige Innenkontur beispielhaft in Form einer Innenverzahnung
auf, in die ein Einsatz 105 vorzugsweise formschlüssig eingreift. Dazu weist der Einsatz
105 eine zur Innenkontur des Mitnehmers 103 komplementär gestaltete Außenkontur hier
in Form einer Außenverzahnung auf, sodass beide Teile 103, 105 drehfest zueinander
angeordnet sind.
[0106] In den Einsatz 105 ragt ein Verbindungsabschnitt 38 der Einbauvorrichtung 1 hinein.
In dem Verbindungsabschnitt 38 ist ein Kupplungsteil 41 verschiebbar in einer Führung
42 angeordnet. Das Kupplungsteil 41 ist mehrteilig ausgebildet und kann je nach Position
des Kupplungsteils 41 eine Wirkverbindung zwischen dem Rotor 30 und dem Mitnehmer
103, insbesondere über den Einsatz 105, herstellen oder freigeben. Hierzu kann das
Kupplungsteil 41 der Schließvorrichtung 100 formschlüssig in eine nicht dargestellte
Innenkontur des Einsatzes 105 eingreifen. Die Führung 42 bildet vorzugsweise eine
Linearführung für das Kupplungsteil 41, sodass das Kupplungsteil 41 entlang der Rotorachse
35 des Rotors 30 geführt bewegbar angeordnet ist.
[0107] Die Einbauvorrichtung 1 weist eine Hülle 14 auf, mit der die Einbauvorrichtung 1
in eine zugehörige Einschuböffnung 106 des Gehäuses 101 eingeschoben ist. Eine Befestigungselement
102 in Form einer Schraube ist durch die hier rechte Ausnehmung 104 von der Unterseite
des Gehäuses 101 her und in eine hier linke Öffnung 21 der Hülle 14 des Stators 10
und eines später näher erläuterten Statorkörpers 11 des Stators 10 eingeschraubt.
Damit fixiert die Schraube 102 den Stator 10 im Gehäuse 101. Ferner ist hier der Schlüsselkanal
36 zum Einführen des Schlüssels 200 bezeichnet, der in einem ersten Rotorelement 32
des Rotors 30 ausgebildet ist.
[0108] Fig. 3 zeigt die Einbauvorrichtung 1 ohne die Hülle 14. Der Statorkörper 11 ist ebenfalls
als eine Art Hülse ausgebildet und weist innenseitig funktionale Strukturen auf. Der
Statorkörper 11 weist eine Aussparung 19 auf, in die ein Statoreinsatzelement 13 eingesetzt
ist. An einer dem Inneren des Statorkörpers 11 zugewandten Seite des Statoreinsatzelements
13 sind später näher erläuterte Statorelemente 12 angebracht bzw. angeordnet. Die
Statorelemente 12 sind an dem Statoreinsatzelement 13 und dem Statorkörper 11 beweglich
gelagert. Die Statorelemente 12 verbleiben bei einer Drehung des Rotors 30 in dem
übrigen Stator 10.
[0109] Der Rotor 30 umfasst das erste Rotorelement 32 und ein zweites Rotorelement 33.
[0110] Der Rotor 30 ist im Statorkörper 11 des Stators 10 rotierbar, aber ortsfest in Richtung
seiner Rotorachse 35 gelagert, die parallel zur Einschubrichtung des Schlüssels 200
in den Schlüsselkanal 36 verläuft. Das Kupplungsteil 41 ist auf dem zweiten Rotorelement
33 des Rotors 30 der Einbauvorrichtung 1 drehfest angeordnet. Beide Rotorelemente
32, 33 sind reversibel lösbar aneinander befestigt.
[0111] Das zweite Rotorelement 33 weist die Führung 42 auf, in die das Kupplungsteil 41
eingreift und somit drehfest zum zweiten Rotorelement 33 angeordnet ist. Das zweite
Rotorelement 33 ist von einer Grundseite 23 des Stators 10 her in den Statorkörper
11 eingesetzt, und zwar bei der Montage vorzugsweise ohne das erste Rotorelement 32.
[0112] Fig. 4 zeigt die Einbauvorrichtung 1 ohne Hülle 14, Statorkörper 11 und Kupplungsteil
41 im teilweise demontierten Zustand. Gezeigt ist ein Verlängerungselement 40, das
ausgebildet ist, mit dem Schlüssel 200 mechanisch zu interagieren. Wird der Schlüssel
200 in den Schlüsselkanal 36 eingeschoben, bewegt dieser bei Kontakt das Verlängerungselement
40 axial bzw. parallel zu der Rotorachse 35 in Richtung zum zweiten Rotorelement 33.
Dabei bewegt das Verlängerungsteil 40 das Kupplungsteil 41 vom Rotor 30 weg in Richtung
Mitnehmer 103, sodass das Kupplungsteil 41 mit dem Mitnehmer 103 in Rotationseingriff
gelangen kann. Eine Durchgang 39 ist in dem Verbindungsabschnitt 38 vorgesehen, damit
das Verlängerungselement 40 zur Anlage an das Kupplungsteil 41 gelangt. Hierbei kann
entweder das Verlängerungselement 40 oder das Kupplungsteil 41 den Durchgang 39 durchragen.
[0113] Ein Übertragungselement 44, hier beispielsweise in Form von Kontaktelementen, ist
an einem Gehäuse 46 federnd befestigt, um mit dem Schlüssel 200 eine Daten- und/oder
Energieübertragungsverbindung herzustellen. Dadurch ist es möglich, elektronische
Daten, beispielsweise eine Authentifizierungsinformation oder einen Öffnungsbefehl,
aus dem Schlüssel 200 auszulesen oder von dem Schlüssel 200 zu empfangen. Eine elektronische
Steuerungsvorrichtung 53 ist mit dem Übertragungselement 44 gekoppelt, um die Daten
auszulesen und ggf. auszuwerten. Ergibt die Prüfung der Steuerungsvorrichtung 53,
dass der Benutzer des Schlüssels 200 berechtigt ist, die zugehörige Tür zu öffnen,
und/oder liegt der Steuerungsvorrichtung 53 ein Öffnungsbefehl vor, so wird eine elektromechanische
Aktuatorbaugruppe 50 aktiviert.
[0114] Dabei umfasst die Aktuatorbaugruppe 50 einen elektromechanischen Aktuator 52 hier
in Form eines Elektromotors, an dessen Abtriebswelle ein Blockierelement 51 drehfest
angeordnet ist.
[0115] Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1 umfasst ein Sperrelement 31, das im Rotor
30 linear beweglich gelagert ist. Das Sperrelement 31 ist vorzugsweise senkrecht zur
Rotorachse 35 auf das Blockierelement 51 zu und von diesem weg bewegbar gelagert.
In der hier gezeigten ersten Stellung befindet sich das Sperrelement 31 in einer Sperrelement-Ausnehmung
15, die vom Stator 10, insbesondere vom Statoreinsatzelement 13 und den Statorelementen
12, gebildet ist. Damit sind der Rotor 30 und damit das Kupplungsteil 41 daran gehindert,
gedreht zu werden. Das Drehen des eingeschobenen Schlüssels 200 zum Entriegeln des
zugehörigen Schlosses ist somit verhindert. In einer nicht dargestellten zweiten Stellung
des Sperrelements 31 gelangt dieses außer Eingriff mit der Sperrelement-Ausnehmung
15 des Stators 10. Hierdurch ist es möglich, den Rotor 30 in dem Stator 10 und damit
den Mitnehmer 103 zu drehen, um die Schließvorrichtung zu betätigen und eine Freigabe
der Schließung zu bewirken.
[0116] Das Blockierelement 51 umfasst eine Aussparung 54. Das Blockierelement 51 ist zwischen
einer nicht dargestellten Freigabeposition, in der die Aussparung 54 dem Sperrelement
31 gegenüberliegt, so dass das Sperrelement 31 in die Aussparung 54 einfahren kann,
und einer Blockierposition, in der die Aussparung 54 dem Sperrelement 31 nicht gegenüberliegt,
so dass das Sperrelement 31 gehindert ist, in die Aussparung 54 einzufahren, drehbar.
[0117] Die Aussparung 54 nimmt nur einen geringen Teil der Umfangsfläche des Blockierelements
51 ein, so dass es sich bei einem überwiegenden Teil der durch das Blockierelement
51 einnehmbaren Positionen um Blockierpositionen handelt. Die Blockierposition, in
der das Blockierelement 51 im unbetätigten Zustand der Spervorrichtung sich befindet,
wird als Ausgangsposition bezeichnet.
[0118] Die Aktuatorbaugruppe 50 mit dem elektromechanischen Aktuator 52 in Form des Elektromotors
und mit dem Blockierelement 51 an dessen Abtriebswelle weist erfindungsgemäß ein Federelement
80 auf. Das Federelement 80 wirkt mit dem Blockierelement 51 derart zusammen, dass
bei einer Bewegung des Blockierelements 51 aus der Ausgangsposition in die Freigabeposition,
mithin also eine Verdrehung des Blockierelementes 51, das Federelement 80 zumindest
zeitweise derart gespannt wird, dass das Federelement 80 das Blockierelement 51 in
Richtung der Ausgangsposition zurückdrängt, insofern also in eine bestimmte Rotationsposition
zurückdreht. Hierdurch wird ein Manipulationsschutz erreicht.
[0119] Das Blockierelement 51 kann ausgehend von der Ausgangsposition in eine erste Richtung,
insbesondere ein erste Drehrichtung 81, und in eine zweite Richtung, insbesondere
in eine zweite Drehrichtung 82, bewegbar sein (s. Fig. 5). Zumindest ist die zweite
Drehrichtung 82 durch mechanische Manipulation denkbar. Das Federelement 80 und das
Blockierelement 51 wirken derart zusammenwirken, dass das Federelement 80 sowohl bei
einer Bewegung in die erste Richtung 81 als auch bei einer Bewegung in die zweite
Richtung 82 zumindest zeitweise gespannt wird. Somit wird bei jedem mechanischen Manipulationsversuch
das Blockierelement 51 in die Ausgangsposition zurückgedrängt.
[0120] Das Federelement 80 ist als eine Torsionsfeder ausgebildet. Mit Blick auf Figur 5
das erfindungsgemäße Federelement 80 gezeigt, das das Blockierelement 51 und den elektromechanischen
Aktuator 52 umspannt. Das Federelement 80 ist auf der hier hinteren Seite mit seinem
dortigen Endabschnitt starr eingespannt, und das Federelement 80 weist einen Torsionsschenkel
80a auf, der in einen etwa 90° von diesem abgewinkelten Anlageschenkel 80b übergeht,
der gegen einen Zapfen 51b des Blockierelements 51 vorspannt ist. Der Zapfen 51b ist
in diesem Ausführungsbeispiel rund ausgebildet, jedoch sind Abweichungen hiervon möglich.
[0121] Die Vorspannung des Anlageschenkels 80b gegen den Zapfen 51b erfolgt über die Torsion
des Torsionsschenkels 80a so, dass das Blockierelement 51 rotatorisch in die hier
gezeigte Ausgangsposition vorgespannt wird, in der das Blockierelement 51 eine Bewegung
des Sperrelementes 31 verhindert und der Rotor 30 im Stator 10 nicht drehbar ist.
In dieser Position ist die Aussparung 54 nicht fluchtend mit dem Sperrelement 31 ausgerichtet.
Die starre Befestigung des Torsionsschenkels 80a erfolgt an einer Abdeckung 52a des
Aktuators 52 (s. Fig. 7).
[0122] In der Ausgangsposition ist das Federelement 80 nicht gespannt. Vielmehr muss in
der ersten Drehrichtung 81 als auch in der zweiten Drehrichtung 82 das Blockierelement
51 mit dem Zapfen 51b zunächst bewegt werden, bevor sich das Federelement 80 spannt.
[0123] In der ersten Drehrichtung 81 muss das Blockierelement sich um über 180° drehen,
um von der Ausgangsposition die Freigabeposition zu erreichen, während in der zweiten
Drehrichtung 82 eine Drehung von unter 180° ausreicht, um von der Ausgangsposition
in die Freigabeposition zu gelangen. Eine manipulative Drehung in die zweite Drehrichtung
82 ist jedoch durch einen steileren Anstieg der Federspannung als in der ersten Drehrichtung
81 erschwert.
[0124] Wird der elektromechanische Aktuator 52 bestromt, so wird das Blockierelement 51
in der hier dargestellten Ansicht entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß dem Pfeil 81 verdreht,
so dass sich durch diese Verdrehung die Vorspannung im Torsionsschenkel 80a des Federelementes
80 erhöht bis zu einem Totpunkt. Im Totpunkt drückt das Federelement 80 den Zapfen
51b in Richtung der Abtriebswelle. Nach dem Durchlaufen des Totpunktes wird die Federspannung
des Federelements 80 wieder verringert. Hierdurch wird ab Durchlaufen des Totpunktes
durch die Federspannung des Federelements 80 das Blockierelement 51 in die Freigabeposition
gedrängt. Somit kann das Federelement 80 das Blockierelement 51 in die Freigabeposition
bewegen oder mitbewegen. Fig. 9 zeigt eine Blockierposition des Blockierelements kurz
nach Durchlaufen des Totpunkts und kurz vor Erreichen der Freigabeposition. Hierdurch
ist ein exaktes Abschalten des Aktuators 52 nicht notwendig, um die Freigabeposition
zu erreichen.
[0125] Durch die Verdrehung des Blockierelementes 51 in die Freigabeposition kann die Aussparung
54 in die korrespondierende Stellung mit dem Sperrelement 31 verdreht werden. Um die
Position der Aussparung 54 korrespondierend zum Sperrelement 31, d. h. in der Freigabeposition,
zu arretieren, ist ein Anschlag 83 vorgesehen, der in Verbindung mit Figur 7 näher
erläutert wird und gegen den eine Haltenocke 51 a des Blockierelementes 51 zur Anlage
gelangen kann.
[0126] In der Freigabeposition wird das Blockierelement mit der Haltenocke 51a durch das
Federelement 80 gegen den Anschlag 83 gedrückt, so dass im besonderen Maße die Freigabeposition
genau definiert ist. Zudem wird ein Zurückprallen des Haltenockens 51a von dem Anschlag
83 zum Ende der Drehung in die Drehrichtung 81 vermindert oder verhindert.
[0127] Wird der Anschlag 83 aus dem Wirkungsbereich der Haltenocke 51a wegbewegt, wie im
Zusammenhang mit den Figuren 7 und 8 beschrieben wird, so wird das Blockierelement
51 durch die Kraft des Federelements 80 in die Ausgangsposition zurückbewegt. Hierbei
wird die Drehrichtung 81 beibehalten. Hierdurch wird das Blockierelement 51 bei bestimmungsgemäßen
Gebrauch stets nur in eine Drehrichtung, in diesem Beispiel in die Drehrichtung 81,
bewegt.
[0128] Bei einem Abzug des Schlüssels 200 bricht der Kontakt zu dem Übertragungselement
44 ab. Hierdurch ist es nicht möglich, mittels der elektrischen Energie des Schlüssels
200 eine Rückbewegung des Blockierelements 51 von der Freigabeposition in die Ausgangsposition
durch den Aktuator 52 zu ermöglichen. Dieses ist in der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung
1 auch nicht nötig. Vielmehr übernimmt das Federelement 80 die Rückführung des Blockierelements
51 aus der Freigabeposition in die Ausgangsposition durch die mechanische Spannung
des Federelements 80.
[0129] Die Haltenocke 51a und/oder der Zapfen 51b sind starr, bevorzugt einstückig, besonders
bevorzugt monolithisch mit dem übrigen Blockierelement 51 ausgebildet.
[0130] Die Figuren 5 und 6 zeigen ausgewählte Elemente der Sperrvorrichtung 1 aus Fig. 4.
Dabei zeigt Fig. 5 die Anordnung des Sperrelementes 31 in Bezug auf das Blockierelement
51 und das Statoreinsatzelement 13 nebst Statorelementen 12. In den Figuren 4 und
5 sind Blockierpositionen des Blockierelements 51 dargestellt.
[0131] Das Sperrelement 31 ist an seinem dem Blockierelement 51 zugewandten Anlageabschnitt
63 gestaltet, in die Aussparung 54 einfahren zu können, wenn sich das Blockierelement
51 in der Freigabeposition befindet und die Aussparung 54 dem Anlageabschnitt 63 des
Sperrelements 31 gegenüberliegt, in Figur 5 also nach oben weist. Hierdurch ist es
möglich, dass das Sperrelement 31 in die zweite Stellung gelangt.
[0132] Eine dem Sperrelement 31 zugewandte, erste Anlagefläche 16 der Statorelemente 12
ist gestaltet, das Sperrelement 31 beim Weiterdrehen des Rotors 30 in Richtung Blockierelement
51, also in die zweite Stellung, zu drängen, in der der Rotor 30 gegenüber dem Stator
10 frei rotierbar ist. Die erste Anlagefläche 16 ist als schräge Fläche ausgebildet,
die das Sperrelement 31 in die zweite Stellung drängt.
[0133] Die Statorelemente 12 sind zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position
beweglich an dem Statoreinsatzelement 13 gelagert. Die Statorelemente 12 werden mittels
ersten Federn 18 in die erste Position gedrängt. Die ersten Federn 18 sind im Stator
10 gelagert. Die Bewegung der Statorelemente 12 von der ersten Position in die zweite
Position gemäß der Bewegungsrichtung 71 ist senkrecht zu der Bewegungsrichtung 70
des Sperrelements 31.
[0134] Bei einem Ablauf zum Entsperren des Rotors 30 gegenüber dem Stator 10 befindet sich
zunächst das Sperrelement 31 in der Sperrelement-Ausnehmung 15. Hierbei ist das Sperrelement
31 in dem Rotor 30 geführt. Zusätzlich liegt das Sperrelement 31 an den ersten Anlageflächen
16 der Statorelemente 12 an. Hierdurch wird das Sperrelement 31 zentriert. Diese Stellung
des Sperrelements 31 wird als Ruheposition bezeichnet. In der Ruheposition ist das
Sperrelement 31 bevorzugt beabstandet von dem Blockierelement 51 angeordnet.
[0135] Ein Benutzer möchte nun die Tür entriegeln und steckt den Schlüssel 200 in den Schlüsselkanal
36. Hierdurch wird eine elektronische Kommunikation des Schlüssels mit der Steuerungsvorrichtung
53 gestartet, bei der elektronisch festgestellt wird, ob der Benutzer berechtigt ist.
[0136] Ist der Benutzer zum Entriegeln der Tür berechtigt, so steuert die Steuerungsvorrichtung
53 den Aktuator 52 an. Der als Elektromotor ausgebildete Aktuator 52 dreht das Blockierelement
51 in die Freigabeposition, in der die Aussparung 54 dem Sperrelement 31 gegenüber
liegt. Wird nun mittels des Schlüssels 200 der Rotor 30 in Drehbewegung versetzt,
so gleitet das Sperrelement 31 an einer der ersten Anlageflächen 16 entlang in die
zweite Stellung, in der das Sperrelement 31 in die Aussparung 54 eingreift, wobei
das Sperrelement 31 mit nicht dargestellten zweiten Federn in die Sperrelement-Ausnehmung
15 hinein vorgespannt ist. Das Sperrelement 31 bewegt sich sodann durch die Rotation
des Rotors 30 in die Bewegungsrichtung 70.
[0137] Die Statorelemente 12 verbleiben hierbei in der ersten Position. Dies wird dadurch
ermöglicht, dass die ersten Federn 18 eine höhere Kraft auf das Statorelement 12,
an dem das Sperrelement 31 entlanggleitet, ausüben als die nicht dargestellten zweiten
Federn, die das Sperrelement 31 nach oben in die Sperrelement-Ausnehmung 15 drängen.
[0138] Der Rotor 30 ist nun frei drehbar. Das Entlanggleiten des Sperrelements 31 erfolgt
an derjenigen der ersten Anlageflächen 16, in die das Sperrelement 31 gedreht wird.
Das Sperrelement 31 ist in beiden Drehrichtungen von den ersten Anlageflächen 16 umgeben,
so dass die Drehung in beide Richtungen bei Anlage an einer der ersten Anlageflächen
16 das Sperrelement 31 in die zweite Stellung bewegen lässt. Damit in beide Drehrichtungen
erste Anlageflächen 16 vorhanden sind, ist die Sperrelement-Ausnehmung 15 beidseitig
von Statorelementen 12 umgeben.
[0139] Der Stator 10 weist wie in Figur 6 gezeigt zweite Anlageflächen 17 auf, die das Sperrelement
31 in der ersten Stellung belässt. Die zweiten Anlageflächen 17 kommen funktional
zum Einsatz, wenn der Benutzer nicht berechtigt ist, die Tür zu entriegeln. Die zweiten
Anlageflächen sind in dem oder am Statoreinsatzelement 13 ausgebildet. Befindet sich
das Sperrelement 31 in der Ruheposition, so sind die zweiten Anlageflächen 17 weiter
von dem Sperrelement 31 beanstandet als die ersten Anlageflächen 16.
[0140] Bevorzugt sind die zweiten Anlageflächen 17 ebenfalls geneigt, jedoch bezogen auf
die Bewegungsrichtung 70 des Sperrelements 31 entgegengesetzt den ersten Anlagenflächen
16. Die zweiten Anlagenflächen 17 bilden somit einen stumpfen Winkel zur Bewegungsrichtung
70 des Sperrelements 31.
[0141] An seinem dem Statoreinsatzelement 13 zugewandten Ende weist das Sperrelement 31,
entlang der Rotationsachse des Blockierelements 51 und/oder der Rotorachse 35 gesehen,
einen Querschnitt auf, der die Form eines sich in Richtung Blockierelement 51 verjüngenden,
symmetrischen Trapezes hat. Die Schenkel dieses Trapezes bilden nach außen in Bezug
auf das Sperrelement 31 Kopfflächen 60. Die Kopffläche 60 und die korrespondierende
Anlagefläche 17 sind zu der Bewegungsrichtung des Sperrelements 31 ausgebildet geneigt.
[0142] Ist der Benutzer nicht zum Entriegeln der Tür berechtigt, so ergibt sich folgender
Ablauf. Das Sperrelement 31 befindet sich zunächst in der Ruheposition. Ein Schlüssel
200 ohne eine Schließberechtigung wird in den Schlüsselkanal 36 eingesteckt. Der elektronische
Datenaustausch ergibt, dass keine Berechtigung zum Entriegeln der Tür vorliegt. Daher
wird der Aktuator 52 nicht angesteuert und das Blockierelement 51 verbleibt in einer
Blockierposition, in der die Aussparung 54 dem Sperrelement 31 nicht gegenüberliegt,
wie in Figur 4 und 5 dargestellt, insbesondere in der Ausgangsposition. Vielmehr liegt
ein Außenumfang des Blockierelements 51 dem Sperrelement 31 gegenüber.
[0143] Wird der Rotor 30 gedreht, so versucht das Sperrelement 31 an der ersten Anlagefläche
16 entlangzugleiten. Dieses gelingt jedoch nicht, da das Sperrelement 31 auf einem
Außenumfang des Blockierelements 31 aufsteht. Somit lässt sich das Sperrelement 31
nicht entgegen der Kraft der zweiten Federn (nicht gezeigt) in die zweite Stellung
drängen.
[0144] Stattdessen wird das Statorelement 12, das sich in Drehrichtung des Sperrelements
31 befindet, von dem Sperrelement 31 entgegen der Kraft der ersten Feder 18 zurückgedrängt,
bis das Sperrelement 31 an der zweiten Anlagefläche 17 anliegt. Das Statorelement
12 befindet sich nun in der zweiten Position. Hierbei kommt die Kopffläche 60 des
Sperrelements 31 mit der der korrespondierenden, einem der Schenkel des Trapezes gegenüberliegenden,
zweiten Anlagefläche 17 zur Anlage. Wird versucht, den Rotor 30 über den Schlüssel
200 mit Kraft zu drehen, so erzeugt die gezeigte Anordnung keine höhere Kraft vom
Sperrelement 31 auf das Blockierelement 51.
[0145] Die Anlagefläche 17 ist derart ausgebildet, dass die Anlagefläche 17 das Sperrelement
31 in der ersten Stellung hält. Somit bleibt der Rotor 30 durch das Sperrelement 31
blockiert, so dass eine Entriegelung der Tür unterbleibt.
[0146] Jede der Anlageflächen 17 korrespondiert zu einer jeweiligen Seite der zugewandten
Kopffläche 60 des Sperrelements 31. Die Fläche 60 und die jeweils korrespondierende
Anlagefläche 17 sind derart ausgebildet, dass sich die Anlagenfläche 17 zwischen der
Fläche 60 und dem Blockierelement 51 befindet, wenn das Sperrelement 31 an der Anlagefläche
17 anliegt.
[0147] Wird versucht, den Rotor 30 weiter zu drehen, so gleitet das Sperrelement 31 entgegen
der Bewegungsrichtung 70 von dem Blockierelement 51 weg. Dieses wird durch die Schräge
der zweiten Anlagefläche 17 erreicht. Das Sperrelement 31 kann mit der Kopffläche
60 auf der zweiten Anlagefläche 17 entlanggleiten. Somit können das Sperrelement 31
und das Blockierelement 51 bei der Anlage an der zweiten Anlagefläche 17 voneinander
beabstandet sein. Zusätzlich oder alternativ werden die Kräfte, die auf das Sperrelement
31 bei einer weiteren versuchten Drehung des Rotors 30 wirken, in die zweite Anlagefläche
17 abgeleitet. Hierzu trägt bei, dass die Kopfflächen 60 zu den zweiten Anlageflächen
korrespondieren und somit das Sperrelement 31 flächig an der zweiten Anlagenfläche
anliegt.
[0148] Hierdurch wird eine Beschädigung des Blockierelements 51 vermieden, und dieses nimmt
nicht die Kräfte auf, die entstehen, wenn mit Gewalt versucht wird, den Rotor 30 im
Stator 10 zu verdrehen. Insbesondere ist es hierdurch möglich, das Blockierelement
51 filigran auszuführen und beispielsweise nur einseitig zu lagern oder auf einer
dünnen Welle des als Motor ausgeführten elektromechanischen Aktuators 52 aufzunehmen.
[0149] Die Sperrelement-Aussparung ist mit dem Bezugszeichen 15 versehen. Fig. 6 zeigt die
Anordnung von Fig. 5 von einer Stirnseite des Sperrelements 31 gesehen, nur ohne Blockierelement
51. Hierbei befinden sich die Statorelemente 12 in der zweiten Position. Gleiche Bezugszeichen
in Figur 6 gelten dabei durch die Beschreibung der Figur 5 als in Figur 6 mit beschrieben.
[0150] In Figur 7 und Figur 8 sind ausgewählte Komponenten wie das Verlängerungselement
40, die elektromagnetische Aktuatorbaugruppe 50 mit dem elektromagnetischen Aktuator
52 und mit dem durch dieses drehbaren Blockierelement 51 dargestellt.
[0151] Das Verlängerungselement 40 ist zwischen einer Einschubposition, die das Verlängerungselement
40 bei eingestecktem Schlüssel 200 einnimmt, und einer Abzugsposition, die das Verlängerungselement
bei abgezogenem Schlüssel 200 einnimmt, linear in parallel zur Rotorachse 35, d. h.
in und gegen die Pfeilrichtung 79 (s. Fig. 10), bewegbar. Das Verlängerungselement
40 wird mittels einer Feder 49 in die Abzugsposition des Schlüssels 200 gedrängt.
Das Verlängerungselement 40 ist in einer Führung 65 des Rotors 30 geführt (s. Fig.
4).
[0152] Das Verlängerungselement 40 kann dazu dienen, den Abstand zwischen dem Schlüssel
200 und dem Kupplungsteil 41 zu überbrücken.
[0153] In Figur 7 ist seitlich des Verlängerungselements 40 das Sperrelement 31 gezeigt.
Auf der Hinterseite weist das Verlängerungselement 40 einen Abschnitt 86 zum Schieben
des Kupplungsteils 41 auf, an dem unterseitig der Anschlag 83 angebracht ist.
[0154] Das Verlängerungselement 40 ist im gezeigten Beispiel gewinkelt ausgebildet. Dabei
verläuft ein erster Teil des Verlängerungselements 40, der zur Wechselwirkung mit
dem Schlüssel 200 bestimmt ist, radial weiter außen als ein zweiter Abschnitt 86 des
Verlängerungselements 40, der zur Wechselwirkung mit dem Kupplungsteil 41 bestimmt
ist. Dadurch kann der Abschnitt 86 mehr mittig angeordnet werden, um das Kupplungsteil
41 besser schieben zu können.
[0155] Das Verlängerungselement 40 ist ausgebildet, das Kupplungsteil 41 zu schieben, jedoch
ohne mit dem Kupplungsteil 41 formschlüssig in Eingriff zu stehen. Dieses ermöglicht,
dass das Verlängerungselement filigran ausgebildet sein kann.
[0156] Wird das Verlängerungselement 40 in die Abzugsposition gebracht, so verbleibt durch
den fehlenden Formschluss das Kupplungsteil 41 in Verbindung mit dem Mitnehmer 103.
In der Abzugsposition jedoch lässt das Verlängerungselement 40 zu, dass das Kupplungsteil
41 aus der Wirkverbindung mit dem Mitnehmer 103 gelangt, z. B. durch eine Bewegung
des Kupplungsteils 41 von der anderen Seite der Tür her.. In der Einschubposition
hingegen blockiert das Verlängerungselement 40 die Bewegung des Kupplungsteils 41
aus der Wirkverbindung mit dem Mitnehmer 103.
[0157] Das Verlängerungselement 40 dient dazu, das Blockierelement 51 mechanisch in der
Freigabeposition zu halten. Befindet sich das Verlängerungselement 40 in der Einschubposition,
so liegt der Anschlag 83 des Verlängerungselements 40 in der Rotationsbahn der Haltenocke
51a. Somit liegt das Blockierelement 51 mit der Haltenocke 51a in der Freigabeposition
an dem Anschlag 83 des Verlängerungselements 40 an.
[0158] Hierbei drückt der Haltenocke 51a senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Verlängerungselements
40. Dadurch und durch die axiale räumliche Ausdehnung des Anschlags 83 und der Haltenocke
51a ist eine gewisse Fehlertoleranz in Bezug auf die Lage der Einschubposition des
Verlängerungselements möglich.
[0159] Das Verlängerungselement 40 dient dazu, das Blockierelement 51 mechanisch von der
Freigabeposition in die Ausgangsposition zurückzuführen. Hierbei kann das Verlängerungselement
40 bei einem Schlüsselabzug in die Abzugsposition zurückbewegt werden. Bei der Bewegung
des Verlängerungselements in die Abzugposition kann eine Bewegung des Blockierelements
51 in die Blockierposition hervorgerufen oder zugelassen werden. Dieses wird dadurch
ermöglicht, dass der Anschlag 83 des Verlängerungselements 40 in der Abzugsposition
außerhalb der Rotationsbahn der Haltenocke 51a liegt. Somit kann der Anschlag 83 eine
Bewegung des Blockierelements 51 durch das vorgespannte Federelement 80 in die Ausgangsposition
nicht mehr verhindert. Vielmehr befindet sich der Anschlag 83 weiter vorne bezüglich
der Rotorachse 35. Anders ausgedrückt befindet sich in der Abzugsposition des Verlängerungselements
40 die Haltenocke 51a zwischen dem Anschlag 83 und dem Verbindungsabschnitt 38 in
axialer Richtung. In der Abzugsposition des Verlängerungselements 40 befindet sich
der Anschlag 83 zwischen der Stirnseite 37 und der Haltenocke 51a in axialer Richtung.
Die Figuren 7 und 8 zeigen die Abzugsposition.
[0160] In der Einschubposition des Verlängerungselements 80 befindet sich hingegen der Anschlag
83 und die Haltenocke 51a axial gesehen, gleich weit von dem Verbindungsabschnitt
38 und/oder der Sitrnseite 37 entfernt.
[0161] In der Einschubposition verhindert das Verlängerungselement 40, insbesondere der
Anschlag 83, dass das Blockierelement 51 in der zweiten Drehrichtung in die Freigabeposition
gelangen kann. Vielmehr würde hierbei vor Erreichen der Freigabeposition die Haltenocke
51a an einen (in Figur 8 unteren) Bereich 83a des Anschlags 83 stoßen. Die erste Drehrichtung
ist durch den längeren Drehwinkelbereich zum Erreichen der Freigabeposition hingegen
besonders vor Manipulation geschützt. In der Abzugsposition ist hingegen das Kupplungsteil
41 nicht eingekuppelt oder würde bei einer Rotation des Rotors 30 sich wieder außer
Wirkverbindung mit dem Mitnehmer 103 bewegen.
[0162] Das Verlängerungselement 40 hält bei eingestecktem Schlüssel das Blockierelement
51 in der Freigabeposition und lässt eine Rückbewegung des Blockierelements 51 in
die Ausgangsposition zu, wenn sich das Verlängerungselement 40 mit dem Schlüssel 200
beim Schlüsselabzug in Richtung der Frontseite 37 bewegt.
[0163] Bei Aktivierung des elektromechanischen Aktuators 52 wird das Blockierelement 51
in der hier dargestellten Ansicht entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so dass sich
durch diese Verdrehung unter Vorspannung des Federelementes 80 die Haltenocke 51a
zur Anlage gegen den Anschlag 83 des Verlängerungselements 40 bewegt. Durch diese
Verdrehung des Blockierelementes 51 kann die Aussparung 54 in die korrespondierende
Stellung mit dem Sperrelement 31 verdreht werden.
[0164] Wird der Schlüssel 200 wieder abgezogen, so wandert der Anschlag 83 aus dem Bewegungsbereich
der Haltenocke 51a heraus, und das Blockierelement 51 dreht durch das Federelement
80 in die Ausgangsposition zurück, in der das Sperrelement in die Sperrelement-Ausnehmung
15 durch die zweiten Federn zurückgedrückt wird und die Sperrvorrichtung 1 wieder
gesperrt ist.
[0165] Wird der Schlüssel 200 wieder eingesteckt und wird das Verlängerungselement 40 wieder
in die Einschubposition geverdrückt, so wandert der Anschlag 83 wieder zurück in den
Bewegungsbereich der Haltenocke 51a, und bei einem weiteren Aktivieren des elektromechanischen
Aktuators 52 gelangt die Haltenocke 51a wieder zur Anlage gegen den Anschlag 83. Das
Blockierelement 51 kann dabei vom elektromechanischen Aktuator 52 immer im gleichen
Drehsinn und immer über denselben Drehwinkel angedreht werden, bis das Federelement
80 das Blockierelement 51 über den letzten Winkelabschnitt in die Freigabeposition
dreht. Wird der Schlüssel 200 abgezogen, muss der elektromechanische Aktuator 52 nicht
erneut aktiviert werden, da das Federelement 80 bewirkt, dass das Blockierelement
51 in die Ausgangsposition zurückgedreht wird.
[0166] Ein Eingriffselement 74 des Verlängerungselements 40 dient zum Eingriff in einen
Schlüssel 200. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Schlüssel 200 das Verlängerungselement
40 bei einem Schlüsselabzug mitzieht.
[0167] Ein ringförmiger Vorsprung 22 ist aus zwei insbesondere halbschalenartigen Teilen
gezeigt, deren einander zugewandte Innenflächen 26 mit dem Schlüssel 200 bajonettverschlussartig
zusammenwirken. Die Teile sind in eine umlaufend ausgebildete Nut 45 des ersten Rotorelements
32 eingesetzt, siehe Fig. 4. Nach außen hervorstehende Vorsprünge 25 des ringförmigen
Vorsprungs 22 fixieren die Teile des Vorsprungs 22 im Statorkörper 11 in ihrer Relativposition
zueinander und zum Statorkörper 11. Der ringförmige Vorsprung 22 wirkt mit dem eingeschobenen
Schlüssel 200 vorzugsweise bajonettartig als Schlüsselabzugssperre zusammen. Der Vorsprung
22 verhindert, dass bei eingestecktem Schlüssel 200 der Schlüssel 200 durch die Feder
49 Sperrvorrichtung 1 gedrückt wird, so dass das Verlängerungselement 40 bereits vorzeitig
in die Abzugsposition und damit das Blockierelement 51 in die Blockierposition gelangt
oder zumindest das Sperrelement 31 aus der zweiten Stellung drängt.
[0168] Ein Rastelement 61 ist vorgesehen, das durch Anliegen in einer Kerbe 69 den Rotor
30 in Bezug auf den Stator 10 in Position hält (s. Fig. 4). Hierbei wird eine Drehung
des Rotors 30 durch das Rastelement 61 derart in dem Stator gehemmt, dass das Sperrelement
31 die Ruheposition einnehmen kann.
[0169] Wie in Figur 10 dargestellt, endet der Schlüsselkanal 36 mit einer Wandung 36a. Wie
in Figur 10 dargestellt ist, ragt nur ein Teil des Verlängerungselements 40, das zur
Interaktion mit dem Schlüssel 200 ausgebildet ist, in den Schlüsselkanal 36. Die Wandung
36a ist im Wesentlichen geschlossen bis auf einen Abschnitt, der für das Hineinragen
des Verlängerungselements 40 in den Schlüsselkanal notwendig ist. Dadurch dass das
Verlängerungselement 40 zumindest mit dem Teil des Verlängerungselements 40, der in
den Schlüsselkanal 36 hineinragt, filigran ausgebildet ist, kann die Wandung 36a den
Schlüsselkanal 36 abschließen und die dahinter liegenden Bauteile, nämlich das Sperrelement
31, das Blockierelement 51, das Federelement 80, den Aktuator 52 und die Steuerungsvorrichtung
53, schützen. Der Schlüsselkanal 36 kann entsprechend kurz ausgebildet sein.
[0170] Die Kontaktelemente 44 sind an einem Gehäuse 46 federnd befestigt.
[0171] Das Gehäuse 46 dient zugleich dazu, die Rotorelemente 32, 33 axial aneinander zu
befestigen. Hierzu umfasst das Gehäuse 46 ein erstes Rastelement 47, das in das erste
Rotorelement 32 einrastet. Hierzu umfasst das erste Rotorelement 32 eine Kante 78.
Das Gehäuse 46 umfasst ein zweites Rastelement 48, das in das zweite Rotorelement
33 einrastet. Hierzu umfasst das zweite Rotorelement 33 eine nicht dargestellte Nut.
[0172] Das Gehäuse 46 stellt die Wandung 36a zur Verfügung.
[0173] Die Einbauvorrichtung 1 kann auch in andere Schließvorrichtungen eingesetzt werden,
beispielsweise in einen Halbzylinder, einen Knaufzylinder, einem Möbelzylinder oder
einem Hängeschloss.
[0174] Es ist denkbar, dass das Kupplungsteil 41 fehlt. Vielmehr können erfindungsgemäße
Schließvorrichtungen vorgesehen sein, in denen der Mitnehmer 103 starr an dem Rotor
30 befestigt ist. Der Mitnehmer 103 kann zudem selber als Riegel dienen, z. B. bei
einem Möbelschloss. Bei einem fehlenden Kupplungsteil 41 dient das Verlängerungselement
40 weiterhin zum Halten des Blockierelements 51 gegen die Federkraft des Federelements
80 in der Freigabeposition.
[0175] Der Mitnehmer 103 und der Einsatz 105 können einstückig miteinander ausgebildet sein.
[0176] Das Statoreinsatzelement 13 und der Statorkörper 11 können einteilig ausgebildet
sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Hülle 14 fehlt und der Statorkörper direkt
in dem Schließvorrichtungsgehäuse 101 befestigt ist.
[0177] In einer weiteren Alternative der Erfindung ist die Sperrvorrichtung 1 nicht als
Einbauvorrichtung 1 ausgebildet. Vielmehr ist der Stator 10 als Schließvorrichtungsgehäuse
101 ausgebildet. Somit kann der Rotor 30 ausgebildet sein, direkt in ein Schließzylindergehäuse
101 eingeschoben zu werden. Das Schließvorrichtungsgehäuse 101 übernimmt dann die
Funktion des Stators 10.
[0178] Das Sperrelement 31 und/oder die Aktuatorbaugruppe können auch im Stator 10 gelagert
sein, sodass das Sperrelement 31 gegen den Rotor 30 gedrückt wird.
[0179] Die Übertragungsvorrichtung 44 kann beispielsweise als kontaktlose Spule ausgebildet
sein.
[0180] Der Rotor 30 muss nicht mehrere Rotorelemente 32, 33 aufweisen. Dennoch kann der
Rotor 30 Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen.
[0181] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche
von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen
Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen
hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten
oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten
Kombinationen erfindungswesentlich sein.
1. Elektromechanische Sperrvorrichtung (1) für ein Verschlusselement oder für ein Schaltelement
mit einem Stator (10),
mit einem Rotor (30),
mit einem Sperrelement (31) und mit einem Blockierelement (51),
wobei der Rotor (30) in dem Stator (10) gelagert ist,
wobei das Sperrelement (31) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung
bewegbar ist,
wobei eine Ausgangsposition und eine Freigabeposition durch das Blockierelement (51)
einnehmbar ist, wobei in der Ausgangsposition das Blockierelement (51) eine Bewegung
des Sperrelements (31) in die zweite Stellung verhindert und in der Freigabeposition
das Blockierelement (51) eine Bewegung des Sperrelements (31) in die zweite Stellung
ermöglicht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sperrvorrichtung (1) ein Federelement (80) umfasst, wobei das Federelement (80)
mit dem Blockierelement (51) derart zusammenwirkt, so dass bei einer Bewegung des
Blockierelements (51) aus der Ausgangsposition in die Freigabeposition das Federelement
(80) zumindest zeitweise derart gespannt wird, dass das Federelement (80) das Blockierelement
(51) in Richtung der Ausgangsposition zurückdrängt.
2. Sperrvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Blockierelement (51) ausgehend von
der Ausgangsposition in eine erste Richtung, insbesondere ein erste Drehrichtung (81),
und in eine zweite Richtung, insbesondere in eine zweite Drehrichtung (82), bewegbar
ist, wobei das Federelement (80) und das Blockierelement (51) derart zusammenwirken,
dass das Federelement (80) sowohl bei einer Bewegung in die erste Richtung als auch
bei einer Bewegung in die zweite Richtung zumindest zeitweise gespannt wird.
3. Sperrvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei insbesondere das Federelement (80)
als eine Torsionsfeder ausgebildet ist, wobei das Federelement (80) einen Torsionsschenkel
(80a) und einen von diesem abgewinkelten Anlageschenkel (80b) aufweist, wobei der
Anlageschenkel (80b) gegen einen Zapfen (51b) des Blockierelements (51) vorgespannt
ist.
4. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrvorrichtung
(1) einen elektro-mechanischen Aktuator (52) umfasst, wobei der Aktuator (52) ausgebildet
ist, das Blockierelement (51) in Richtung der Freigabeposition entgegen der Kraft
des Federelements (80) zu bewegen, insbesondere zu drehen, insbesondere wobei das
Federelement (80) derart gespannt wird, dass das Federelement (80) das Blockierelement
(51) in die Ausgangsposition zurückdrehen kann.
5. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (52)
das Blockierelement (51) ausgehend von der Ausgangsposition unter zunehmender Spannung
des Federelements (80) in Richtung der Freigabeposition bis über einen Totpunkt dreht,
wobei nach Überschreiten eines Totpunkts das Federelement (80) das Blockierelement
(51) in die Freigabeposition bewegt oder mitbewegt.
6. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Blockierelement
(51) in der Freigabeposition an einem Anschlag (83) der Sperrvorrichtung (1) anliegt,
wobei das Federelement (80) das Bockierelement (51) gegen den Anschlag (83) drückt
und/oder ein Zurückprellen des Blockierelements (51) von dem Anschlag (83) während
der Bewegung in die Freigabeposition verhindert oder reduziert.
7. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrvorrichtung
(1) ein Verlängerungselement (40) umfasst, wobei das Verlängerungselement (40) zwischen
einer Einschubposition und einer Abzugsposition bewegbar ist, wobei das Verlängerungselement
(40) und das Blockierelement (51) so ausgebildet sind, dass das Verlängerungselement
(40) in der Einschubposition eine Bewegung des Blockierelements (51) aus der Freigabeposition
in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition, verhindert, wobei
insbesondere das Verlängerungselement (40) blockiert, dass das Blockierelement (51)
aus der Freigabeposition in eine Blockierposition durch die Kraft des Federelements
(80) bewegt wird.
8. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrvorrichtung
(1) ein Verlängerungselement (40) umfasst, wobei das Verlängerungselement (40) zwischen
einer Einschubposition und einer Abzugsposition bewegbar ist, wobei das Verlängerungselement
(40) und das Blockierelement (51) so ausgebildet sind, dass das Verlängerungselement
(40) in der Abzugsposition eine Bewegung des Blockierelements (51) aus der Freigabeposition
in eine Blockierposition, insbesondere in die Ausgangsposition, freigibt, wobei das
Verlängerungselement (40) sich in der Abzugsposition außer Wirkverbindung mit dem
Blockierelement (51) befindet, so dass eine Bewegung des Blockierelements (51) aus
der Freigabeposition in eine Blockierposition durch die Kraft des Federelements (80)
erfolgt.
9. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegung von
der Ausgangsposition in die Freigabeposition und von der Freigabeposition in die Ausgangsposition
in derselben Drehrichtung, insbesondere in der ersten Drehrichtung (81), erfolgt.
10. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verlängerungselement
(40) dazu dient, ein Kupplungsteil (41) in eine Wirkverbindung mit einem Mitnehmer
(103) zu bewegen, wobei insbesondere das Kupplungsteil (41) bei einer Bewegung des
Verlängerungselements (40) von der Einschubposition in die Abzugsposition in der Wirkverbindung
mit dem Mitnehmer (103) verbleibt.
11. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verlängerungselement
(40) ausgebildet ist, in axialer Richtung zwischen der Abzugsposition und der Einschubposition
bewegt, insbesondere verschoben, zu werden, wobei das Blockierelement (51) zumindest
mit einer Kraftkomponente senkrecht zur axialen Richtung gegen das Verlängerungselement
(40) durch das Federelement (40) gedrückt wird, während das Verlängerungselement (40)
eine Bewegung des Blockierelements (40) von der Freigabeposition in eine Blockierposition
blockiert.
12. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verlängerungselement
(40) in der Einschubposition eine Bewegung des Bockierelements (51) aus der Ausgangsposition
in die Freigabeposition in einer Drehrichtung, insbesondere der zweiten Drehrichtung
(82), blockiert.
13. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verlängerungselement
(40) in der Einschubposition eine Bewegung eines Kupplungsteils (41) aus der Wirkverbindung
mit dem Mitnehmer (103) verhindert und/oder das Verlängerungselement (40) in der Auszugsposition
ein Aufheben der Wirkverbindung eines Kupplungsteils (41) mit dem Mitnehmer (103)
zulässt.
14. Sperrvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrvorrichtung
(1) eine Übertragungsvorrichtung (44) zur Übertragung von Daten und/oder elektrischer
Energie von einem Schlüssel (200) auf die Sperrvorrichtung (1) umfasst, wobei bei
abgezogenem Schlüssel (200) die Übertragung von Daten und/oder elektrischer Energie
unterbrochen ist und/oder das Verlängerungselement (80) formschlüssig in den Schlüssel
eingreift, so dass bei einem Schlüsselabzug stets eine Bewegung des Verlängerungselements
(40) von der Einschubposition in die Abzugsposition erfolgt.
15. Schließvorrichtung (100) mit einem Schließvorrichtungsgehäuse (101) und einer Sperrvorrichtung
(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrvorrichtung (1) in das
Schließvorrichtungsgehäuse (101) aufgenommen ist.