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Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches
Türschließsystem.
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Gebäudekomplexe mit zahlreichen
abzuschließenden
Räumen,
wie etwa Hotels oder Bürogebäude, erfordern
es, dass jede Tür
allein über
einen einzigartigen Code geöffnet
werden kann, so dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Schlüsseln benötigt wird.
Ferner muss ein verloren gegangener Schlüssel leicht ersetzbar sein,
um nicht die ganze Schließanlage
teuer austauschen oder Schlüssel aufwendig
neu anfertigen zu müssen.
In diesem Bereich sind daher Schlösser eingeführt worden, die über Chipkarten
betätigt
werden können,
die auf einfache Weise mit einem leicht änderbaren, schlossspezifischen
Code programmiert werden können
und mit dem Schließsystem über Transpondertechnik kommunizieren.
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Derartige Schlösser erfordern es, dass in dem
Schloss oder in der Tür
Einrichtungen vorhanden sein müssen,
die dazu dienen, den über
den Schlüssel
zugeführten
Berechtigungscode auszuwerten und die in der Tür vorhandenen Schließelemente
in Abhängigkeit
von dem Berechtigungscode über
elektromechanische Stellglieder zu betätigen. Zur Versorgung der elektrischen
und elektronischen Bauteile ist eine Energiequelle erforderlich,
die zweckmäßigerweise
ebenfalls in der Tür
oder in dem Schloss angeordnet ist, da die Versorgung der Bauglieder über das
Stromnetz des Hauses aufwendig wäre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Türschließsystem
bereitzustellen, das eine sichere und zuverlässige Funktionsweise aufweist
und möglichst
einfach zu bedienen und zu warten ist.
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Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Türschließsystem
nach Anspruch 1 erfüllt,
und insbesondere dadurch, dass ein Türschließsystem vorgesehen ist mit
einem
Schlüssel,
in dem ein Berechtigungscode mechanisch oder elektronisch codiert
ist,
einem Zylindermodul, das einen Zylinderadapter und ein
in diesem drehbar gelagertes Schließelement zur Betätigung einer
Schlossmechanik aufweist,
und einem mit dem Zylindermodul drehfest
koppelbaren Betätigungsmodul,
das ein als Bedienelement ausgebildetes Gehäuse und eine Steuereinheit
aufweist,
wobei die Steuereinheit umfasst:
- – eine Steuerschaltung,
die den über
den Schlüssel
zugeführten
Berechtigungscode verarbeitet,
- – einen
Stellmotor, der in Abhängigkeit
von dem Verarbeitungsergebnis ein- und ausschaltet,
- – einen
Steuerschieber, der entsprechend dem Berechtigungscode mittels des
Stellmotors in Richtung der Drehachse des Schließelements zwischen verschiedenen
Funktionsstellungen verschiebbar ist, die zumindest eine Freilaufstellung,
in der das Zy lindermodul von dem Betätigungsmodul entkoppelt ist,
und eine Mitnahmestellung, in der das Zylindermodul mit dem Betätigungsmodul
gekoppelt ist, umfassen, und
- – eine
Energiespeichereinheit, die die Steuerschaltung und den Stellmotor
mit elektrischer Energie versorgt, und
wobei die
Steuereinheit vollständig
in dem Gehäuse untergebracht
ist.
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Da bei dem erfindungsgemäßen Türschließsystem
sämtliche
elektrischen und elektromechanischen Bauglieder vollständig in
dem Betätigungsmodul
untergebracht sind, kann das Zylindermodul die Form eines herkömmlichen
Schließzylinders
aufweisen, d.h. als so genannter Zylinderadapter ausgebildet sein,
der in eine übliche,
nicht speziell ausgestaltete Einbauöffnung einer Tür eingesetzt
werden kann. Es sind daher keine Um- oder Anbauten an der Tür erforderlich,
um das erfindungsgemäße Türschließsystem
einzusetzen. Dadurch, dass die elektromechanischen Bauteile in dem
Betätigungsmodul und
nicht in dem Zylindermodul angeordnet sind, wird der Querschnitt
des Zylindermoduls nicht geschwächt,
so dass seine Standfestigkeit gegenüber Einbruchsversuchen erhalten
bleibt.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung
ist zumindest eine weitere von der Freilaufstellung und der Mitnahmestellung
getrennte Funktionsstellung vorgesehen, in der eine manuelle Eingriffsmöglichkeit zur
Sicherstellung der Funktionsfähigkeit
des Türschließsystems
besteht. Diesem erfindungsgemäßen Aspekt
liegt der Gedanke zugrunde, der Steuereinheit nicht allein Schließ- und Öffnungsfunktionen einer
Tür zuzuordnen,
sondern auch darüber
hinaus Funktionen vorzusehen, die zur Betriebssi cherheit des Schlosses,
zur Gewährleistung
der Integrität
verschlossener Räume
durch Berücksichtigung
herkömmlich
nicht beachteter Betriebszustände
des Schlosses sowie zur Erweiterung der Funktionalität des Schließsystems
dienen. Dafür
kann an dem Steuerschieber mindestens ein Steuerabschnitt, bevorzugt
eine Mehrzahl von Steuerabschnitten ausgebildet sein, die in den
Funktionsstellungen entsprechende Druckflächen an der Steuereinheit,
dem Zylinderadapter und/oder der Tür beaufschlagen. Die einzelnen
Funktionsstellungen werden durch ein einziges Betätigungselement,
nämlich
den Steuerschieber, bewirkt, der mechanisch in Kontakt mit denjenigen
Bauteilen des Türschließsystems
gebracht wird, die jeweils unabhängig
voneinander die unterschiedlichen Funktionen in dem Türschließsystems
bereitstellen. Der mechanische und elektronische Aufwand wird dadurch
gering gehalten, und die Trennung der Funktionen erhöht die Sicherheit
des Türschließsystems.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist eine weitere Funktionsstellung eine Wartungsstellung, in der
das Gehäuse
von der Steuereinheit abnehmbar ist. Die Funktion ist z.B. sinnvoll,
wenn Batterien der Energiespeichereinheit, die zur Versorgung der
Steuerschaltung und des Stellmotors mit elektrischer Energie dienen,
ausgetauscht werden müssen.
Ist das Gehäuse
abgenommen, kann von außen
leicht auf die Batterien zugegriffen werden, ohne zuvor Werkzeuge
einsetzen zu müssen.
Insbesondere ist es nicht notwendig, eine abgeschlossene Tür für einen
Batteriewechsel aufzuschließen.
Es ist also nicht erforderlich, dass das Wartungspersonal, das z.B.
mit dem Austausch von Batterien betraut ist, eine vorzugsweise verwendete
Chipkarte mit einem Berechtigungscode besitzen muss, der ein Öffnen einer
Tür erlaubt.
Es reicht aus, lediglich einen solchen Berechtigungscode in die
Chipkarte einzuprogrammieren, der bewirkt, dass ausschließlich die
Wartungsstellung des Türschließsystems
herbeigeführt werden
kann.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung besitzt als eine weitere Funktionsstellung eine Montagestellung,
in der das Betätigungsmodul
ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen von dem Zylindermodul abnehmbar
ist. Auch dieser Gesichtspunkt erhöht die Sicherheit des Schlosses
erheblich. So ist es beispielsweise möglich, das Betätigungsmodul
bei abgesperrter Tür
auszutauschen. Dies könnte
beispielsweise erforderlich sein, um die Steuerschaltung aus Sicherheitsgründen routinemäßig neu
zu programmieren oder ein defektes Bauteil im Betätigungsmodul
auszutauschen. Der Monteur kann wieder eine Chipkarte besitzen,
die einen Berechtigungscode aufweist, nämlich den, der der Montagestellung
entspricht. Der Berechtigungscode für die Montagestellung kann
ebenso wie der der Wartungsstellung für alle Schließsysteme
einer Schließanlage
in einem Gebäude
gleich sein, so dass nur eine einzige Chipkarte erforderlich ist,
um Montagearbeiten an den Türschließsystemen
aller Türen durchzuführen.
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Das Betätigungsmodul ist bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
als Drehknopf ausgebildet, der in der Freilaufstellung frei drehbar
ist, ohne das Schließelement
zu betätigen,
und in der Mitnahmestellung das Schließelement drehend betätigt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung
umfasst zumindest einen im Betätigungsmodul
angeordneten Positionssensor, mit dessen Hilfe die Steuerschaltung über den
Stellmotor das korrekte Anfahren und Einhalten der jeweiligen Funktionsstellungen
durch den Steuerschieber überwacht, wobei
der Positionssensor insbesondere ein Hall-Sensor ist, der mit zumindest
einem mit dem Steuerschieber verschiebbaren Permanentmagneten zusammenwirkt.
Die Verwendung eines Positionssensors zur Erfassung der Lage des
Steuerschiebers führt
zu einer Rückmeldung über die
gegenwärtig
von dem Steuerschieber eingenommene Stellung an die Steuerschaltung,
wodurch undefinierte Betriebszustände, die durch Stellungen des
Steuerschiebers zwischen einzelnen Funktionsstellungen auftreten
könnten,
vermieden werden. Auf diese Weise wird die Funktionssicherheit des
Schließsystems
erhöht.
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Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schließsystems
ist ein Steuergetriebe vorgesehen, das eine Drehbewegung des Stellmotors
in die Linearbewegung des Steuerschiebers umsetzt. Es ist dabei
vorteilhaft, wenn das Steuergetriebe ein Mutter-Spindel-Mechanismus
ist. Ein Steuergetriebe dieser Form ist ein robustes und mechanisch
einfaches, aber dennoch zuverlässiges
Mittel zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung.
Die erfindungsgemäße Anwendung
dieses Umsetzmechanismus auf ein Türschloss bietet den Vorteil,
dass die Umwandlung der Drehbewegung des Stellmotors in die Linearbewegung
des Steuerschiebers auf engem Raum in dem Betätigungsmodul erfolgen kann,
ohne dass der mechanische Aufwand hoch ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Steuergetriebe ein an einer Motorabtriebswelle angeordnetes
Antriebszahnrad, das mit einem Steuerzahnrad kämmt, in dessen Zentrum eine
Durchgangsbohrung mit einem Innengewinde vorgesehen ist, mit dem
ein Außengewindeabschnitt
einer Steuerspindel in Eingriff steht, die mit einem auf ihr angeordneten
Steuernocken den Steuerschieber bildet, wobei vorzugsweise das Steuer zahnrad
und die Steuerspindel auf der Drehachse des Schließelements
liegen. Durch geschickte Anordnung und Verknüpfung der Bauelemente des Steuergetriebes
wird eine Platz sparende, preisgünstig
herstellbare und zuverlässige
mechanische Anordnung vorgesehen.
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Bei einer Ausführungsform beträgt das Übersetzungsverhältnis von
Antriebszahnrad zu Steuerzahnrad mehr als 1 : 3 und ist vorzugsweise
etwa 1 : 8. Ferner ist es von Vorteil, dass eine Umdrehung des Steuerzahnrades
einen axialen Hub des Steuerschiebers von weniger als 1 mm, insbesondere
von etwa 0, 4 mm bewirkt. Diese Zahlenverhältnisse bzw. Größen gewährleisten
eine extrem hohe Steuergenauigkeit des Steuerschiebers.
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Es ist von Vorteil, wenn die Steuerspindel
auf der dem Schließelement
entgegengesetzten Seite ein von zumindest einem Positionssensor
erfassbares Geberelement, vorzugsweise einen Permanentmagneten,
zur direkten Überwachung
des korrekten Anfahrens und Einhaltens der jeweiligen Funktionsstellungen
des Steuerschiebers aufweist. Da die Wegerfassung des Steuerschiebers
direkt erfolgt, d.h. die von dem Sensor erfasste Verschiebung des
Geberelements exakt gleich der Verschiebung des Steuerschiebers
ist, wird eine hohe Positioniergenauigkeit des Steuerschiebers erreicht.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
ist der Steuernocken axial federnd verschiebbar auf der Steuerspindel
angeordnet. Eine federnde Anordnung des Steuernockens auf der Steuerspindel
in axialer Richtung ermöglicht
eine Mitnahme des Steuernockens bei gleichzeitiger Dämpfung seiner
axialen Bewegung, so dass auch unabhängig von der Wegmessausgabe
eines Positionssensors ein hartes Gegenfahren des Steuernockens
gegen Bauelemente des Betätigungsmoduls
oder des Zylindermoduls vermieden wird.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel greift
ein an dem Steuerschieber vorgesehener Steuernocken in der Mitnahmestellung
axial in eine Aussparung des Zylindermoduls ein. Die axiale Bewegung
des Steuernockens in die Aussparung des Zylindermoduls oder des
Zwischenstücks
stellt die Kopplung zwischen dem Betätigungsmodul und dem Zylindermodul
her. Da diese Kopplung nur über
den letztendlich durch den Stellmotor angetriebenen Steuernocken
geschaffen werden kann, kann sie nicht durch Ausüben von Gewalt auf das Betätigungsmodul
hergestellt werden. Aufbruchversuche durch gewaltsames Einwirken
auf den Drehknopf werden daher erfolglos bleiben.
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Als vorteilhaft hat sich herausgestellt,
dass wenigstens ein Sperrelement, das an der Steuereinheit federnd
gelagert ist und in eine Ausnehmung des Gehäuses bevorzugt im Wesentlichen
reibungsfrei eingreift, in einer Wartungsstellung derart aus der Ausnehmung
heraus verschiebbar ist, dass das Gehäuse von der Steuereinheit abnehmbar
ist. Es ist dabei von Vorteil, wenn eine seitlich an einem Steuernocken
des Steuerschiebers befindliche Steuerfläche in der Wartungsstellung
axial in einer Steuernut einer an der Steuereinheit angeordneten
Steuerscheibe in Eingriff gelangt, wodurch die Steuerscheibe gegen
eine Federkraft derart verdreht wird, dass ein am Gehäuse gelagertes
Sperrelement gegen die Kraft einer Feder radial nach innen in eine
Vertiefung in der Steuerscheibe hinein geschoben werden kann, so
dass das Gehäuse
von der Steuereinheit abgenommen werden kann. Auch diese Funktionsstellung wird
ausgehend von der Bewegung des Steuerschiebers über mechanische Bewegungsabläufe der in der
Steuereinheit vorgesehenen Bauteile bewirkt. Die Wartungsstellung
kann zuverlässig
herbeigeführt werden,
ohne die Schließfunktion
der Tür
in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Die Möglichkeit der Abnahme des Gehäuses von
dem Steuerelement wird letztlich allein durch den für das Schließsystem
vorgesehenen Berechtigungscode gegeben, der die Erlaubnis, eine
Montagetätigkeit
durchzuführen,
widerspiegelt.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist ein Fangelement, das in der Tür federnd gelagert ist und
bevorzugt im Wesentlichen reibungsfrei in eine Umfangsnut der Steuereinheit
eingreift, in der Montagestellung aus der Umfangsnut herausschiebbar,
so dass das Betätigungsmodul
abgenommen werden kann.
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Bevorzugt ist hierzu vorgesehen,
dass eine von einem Steuernocken des Steuerschiebers abstehende
Steuernase in der Montagestellung in axialer Richtung auf der Höhe einer
Umfangsnut des Betätigungsmoduls
liegt und bei Drehung des Betätigungsmoduls
mit einem Tür
federnd gelagerten Fangelement in Eingriff gelangt und dieses gegen
die Federkraft radial nach außen
drängt.
Allein der Berechtigungscode erlaubt die Abnahme des Betätigungsmoduls
vom Zylindermodul. Der Steuerschieber ist auch hier wieder das zentrale
Bauteil, das die Montagestellung realisiert.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
in den Unteransprüchen,
der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Türschließsystem mit einem Zylindermodul
und einem mit diesem gekoppelten Betätigungsmodul,
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2 eine
Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Betätigungsmoduls,
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3 eine
Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Steuereinheit, die mit
einem Schließelement
gekoppelt ist,
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4 eine
Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Steuereinheit mit einem
Zwischenstück
und abgenommenem Gehäuse,
und
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5 eine
Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Steuereinheit mit abgenommenem Grundkörper sowie
einem türfesten
Halterungsmodul.
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1 veranschaulicht
ein erfindungsgemäßes Türschließsystem 2 mit
einem Zylindermodul 10 und einem mit diesem drehfest koppelbaren
Betätigungsmodul 20.
Das Betätigungsmodul 20 ist
um eine Drehachse A drehbar und umfasst ein als Drehknopf ausgebildetes
Gehäuse 22,
das aus einem Gehäusedeckel 26 und
einem Gehäusemantel 28 besteht.
Im Inneren des Gehäuses 22 befindet
sich eine Steuereinheit 30, die im Einzelnen in den 2 bis 5 dargestellt ist. Über die Steuereinheit 30 wird
das Betätigungsmodul 20 mit
dem Zylindermodul 10 gekoppelt. Das Zylindermodul 10 kann
in der Montageöffnung
einer Tür
aufgenommen werden und umfasst einen Zylinderadapter 12 und
ein optionales Zwischenstück
18 zur
Anpassung des Zylindermoduls 10 an unterschiedliche Türbreiten
oder unterschiedliche Einbautiefen von Türschlössern. Der Zylinderadapter 12 weist
ein in diesem drehbar gelagertes Schließelement 14 zur Betätigung der
Schlossmechanik auf. Der Drehknopf 22 und das Schließelement 14 sind
bei entriegeltem Schloss um die Drehachse A drehbar. In zwei im
Gehäuse 22 vorgesehenen
Ausnehmungen 24, von denen in 1 nur eine sichtbar ist, befindet sich
jeweils ein Sperrelement 96, das das Gehäuses 22 mit
der Steuereinheit 30 koppelt.
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Das bei dieser Ausführungsform
dargestellte Türschließsystem
kann vier Funktionsstellungen annehmen. Diese sind im Einzelnen:
- 1. eine Freilaufstellung, in der das Zylindermodul 10 von
dem Betätigungsmodul 20 entkoppelt
ist, so dass das Betätigungsmodul 20 von
Hand frei um die Drehachse A gedreht werden kann, ohne dass dabei
das Schließelement 14 betätigt wird,
- 2. eine Mitnahmestellung, in der das Zylindermodul 10 mit
dem Betätigungsmodul 20 gekoppelt ist,
d.h. eine Drehbetätigung
des Betätigungsmoduls
eine Drehung des Schließelements 14 in dem
Zylinderadapter 12 bewirkt, so dass das Türschloss
betätigt
werden kann,
- 3. eine Wartungsstellung, in der das Gehäuse 22 von der Steuereinheit 30 abnehmbar
ist, um beispielsweise eine im Gehäuse 22 untergebrachte Batterie
auszutauschen, und
- 4. eine Montagestellung, in der das Betätigungsmodul 20 als
Ganzes von dem Zylindermodul 10 abnehmbar ist, um es beispielsweise
auszutauschen, in einer Werkstatt zu überholen, seine Steuerschaltung
neu zu programmieren, oder ein anderes Betätigungsmodul zu montieren.
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2 zeigt
in einer Explosionsansicht wesentliche Teile des Betätigungsmoduls 20.
In der Zeichnung von links beginnend sind der Gehäusedeckel 26 und
der Gehäusemantel 28 gezeigt,
die gemeinsam das Gehäuse 22 bilden.
Rechts daneben ist ein Grundkörper 32 der
Steuereinheit 30 veranschaulicht. Der Grundkörper 32 ist
der Träger
für die verschiedenen
Bestandteile der Steuereinheit 30. Diese sind u.a. die
insbesondere in Form einer oder mehrerer Batterien vorgesehene Energiespeichereinheit
sowie eine Steuerschaltung, die in den Zeichnungen nicht veranschaulicht
ist, aber z.B. eine herkömmliche
Platine ist, die die für
elektronische Steuerungsaufgaben notwendigen Bauelemente, wie, neben
anderen, einen Mikroprozessor und ein Zeitglied, umfasst. Ferner
ist in dem Grundkörper 32 ein
Stellmotor 6 (5)
aufgenommen, der die mechanischen Bauteile der Steuereinheit 30 antreibt
und von der Steuerschaltung gesteuert wird.
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Rechts vom Grundkörper 32 ist ein Steuerzahnrad 84 gezeigt,
das von dem Stellmotor 6 angetrieben wird und einen Teil
eines Steuergetriebes 80 bildet, das die Drehbewegung des
Stellmotors 6 in eine Linearbewegung eines Steuerschiebers 50 umsetzt.
Der Steuerschieber 50 umfasst nach 2 eine Steuerspindel 52, die
einen Außengewindeabschnitt 54 aufweist,
der mit einem Innengewinde 88 in einer Durchgangsbohrung 86 des
Steuerzahnrades 84 in Eingriff steht. Die Funktionsweise
dieses Antriebs wird nachstehend näher erläutert.
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Auf der Steuerspindel 52 befindet
sich ein Steuernocken 60, der eine Steuernase 62 und
eine Steuerfläche 64 aufweist.
Der Steuernocken 60 bildet das zentrale Funktionselement,
das auf mechanische Weise über einen
Kontakt mit verschiedenen Bauteilen der Steuereinheit 30 bzw.
des Zylinderadapters 12 die unterschiedlichen Funktionsstellungen des
Schließsystems
herstellt. Zu diesen Bauteilen der Steuereinheit 30 gehören eine
Steuerscheibe 70 und eine Führungsscheibe 90,
die in 2 veranschaulicht
sind, aber deren Funktion an anderer Stelle erläutert wird.
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An einem Ende der Steuerspindel 52 befindet
sich ein Führungsstück 58 zur
Aufnahme eines Geberelements 94, das in Zusammenwirkung
mit einer Führungsnut 34 in
dem Grundkörper 32 eine
Führung
der Steuerspindel 52 in Richtung der Drehachse A sicherstellt
und die Steuerspindel 52 gegen Verdrehung sichert. In 2 ist ferner ein Mantelstück 36 dargestellt,
das zur Aufnahme, Führung
und Kopplung der Bauteile der Steuereinheit 30 in Zusammenwirkung
mit dem Grundkörper 32 dient.
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In der Perspektivansicht von 3 ist das Gehäuse 22 von
der Steuereinheit 30 abgenommen und zusätzlich das Schließelement 14 des
Zylindermoduls 10 dargestellt.
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Insbesondere aus 3 geht das Funktionsprinzip hervor, wie
die Mitnahmestellung aus der Freilaufstellung herbeigeführt wird.
Der Steuernocken 60 befindet sich in der Freilaufstellung,
d.h. die Steuereinheit 30, und somit das Betätigungsmodul 20,
ist von dem Schließelement 14 entkoppelt,
so dass keine Verbindung zwischen dem Steuernocken 60 und dem
Schließelement 14 besteht.
Wird der Steuernocken 60 längs der Drehachse A auf das
Schließelement 14 zu
verfahren, tritt er in eine axiale Aussparung 16 des Zwischenstücks 18 ein,
gelangt mit als Druckflächen 100, 102 dienenden
Seitenwänden
der Aussparung 16 in Eingriff und stellt über diese
in Umfangsrichtung einen Formschluss mit dem Schließelement 14 her,
so dass ein auf den Drehknopf 22 ausgeübtes Drehmoment über das
Mantelstück 36,
den Steuernocken 60 und das Zwischenstück 18 auf das Schließelement 14 übertragen
wird. Dadurch wird eine Drehung des Betätigungsmoduls 20 direkt
auf das Schließelement 14 übertragen,
so dass das Schloss geöffnet
oder geschlossen werden kann. Die Bauteile des Steuergetriebes 80,
d.h. die Steuerspindel 52, das Steuerzahnrad 84 und
das Antriebszahnrad 82, müssen dieses Drehmoment nicht
aufnehmen können.
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4 ist
eine Ansicht ähnlich 3, wobei jedoch das Mantelstück sowie
der Zylinderadapter weggelassen sind. Verblieben ist lediglich noch
das Zwischenstück 18.
In dieser Ansicht ist das Steuerzahnrad 84 zu erkennen,
das vollständig
in einer Ausnehmung in dem Grundkörper 32 aufgenommen ist.
Axial vor dem Steuerzahnrad 84 befinden sich die Bauteile,
die erforderlich sind, um die Wartungsstellung herbeizuführen. Diese
Bauteile sind einerseits die Steuerscheibe 70, die drehbar
auf der Steuerspindel 52 gelagert ist, und andererseits
die beiden bereits erwähnten
Sperrelemente 96, die zur Kopplung der Steuereinheit 30 mit
dem Gehäuse 22 dienen.
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Die Steuerscheibe 70 ist
in allen Funktionsstellungen mit Ausnahme der Wartungsstellung durch
ein Federelement 72 in einer Lage gehalten, in der die
Sperrelemente 96 am Außenumfang
der Steuerscheibe 70 anschlagen würden, wenn auf diese Druck
von außen
in radialer Richtung aufgebracht werden würde. Die Sperrelemente 96 reiben
durch eine entsprechend ausgebildete federnde Lagerung nicht am
Gehäuse 22,
am Mantelstück 36 oder
an der Steuerscheibe 70. Das Federelement 72 liegt auf
der einen Seite an einer Seitenwand einer Steuernut 74 der
Steuerscheibe 70 an und stützt sich am anderen Ende am
Mantelstück 36 ( 3) ab.
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Die Bewegung der Steuerscheibe 70 in
die Wartungsstellung erfolgt über
eine axiale Verschiebung des Steuernockens 60 in Richtung
von dem Schließelement 14 weg.
Der Steuernocken 60 wird dabei durch eine Führungsnut 92 einer
bezüglich
des Steuernockens 60 drehfesten Führungsscheibe 90 hindurch
in Richtung der Steuernut 74 der Steuerscheibe 70 verschoben.
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Die am Steuernocken 60 ausgebildete Schrägfläche 64 gelangt
im Laufe der axialen Bewegung des Steuernockens 60 mit
einer als Druckfläche 76 ausgebildeten
Seitenwand der Steuernut 74 der Steuerscheibe 70 in
Eingriff, die dadurch gegen die Kraft des Federelements 72 verdreht
wird, bis an der Steuerscheibe 70 ausgebildete Vertiefungen 78 mit den
Sperrelementen 96 ausgerichtet sind. Jetzt ist die Wartungsstellung
erreicht, in der jedes Sperrelement 96 gegen die Kraft
einer ihm zugeordneten Schraubenfeder 98 eingedrückt werden
kann, da das axial innen liegende Ende des Sperrelements 96 in die
zugehörige
Vertiefung 78 der Steuerscheibe 70 gelangen kann.
Wenn die Sperrelemente 96 nach innen gedrückt worden
sind, kann das Gehäuse 22 (1) von der Steuereinheit 30 abgenommen
werden.
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Der Steuernocken 60 wird
von der Steuerspindel 52 über Schraubenfedern 56,
von denen in 4 nur eine
gezeigt ist, mitgenommen. Die Federn stehen dabei mit einem zentral
in einer Spindelbohrung 66 des Steuernockens 60 ausgebildeten
Mitnahmesteg (nicht gezeigt) in Eingriff.
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Die Schraubenfedern 56 dienen
außerdem dazu,
die Bewegung des Steuernockens 60 zu dämpfen. Die Führungsscheibe 90 sorgt
dafür,
dass sich der Steuernocken 60 nicht verdreht.
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In 4 ist
ferner zu erkennen, wie das Führungsstück 58,
das das Geberelement 94 (im vorliegenden Fall einen Magneten)
trägt,
in der Führungsnut 34 des
Grundkörpers 32 geführt ist.
Die Positionssensoren, die vorzugsweise Hall-Sensoren sind, sind
nicht dargestellt, bilden aber vorzugsweise einen Teil der am Grundkörper 32 angeordneten
Steuerschaltung. Die Hall-Sensoren bilden somit Wegmarken, deren
beim Passieren des Geberelements 94 erzeugten Signale von
der Steuerschaltung ausgewertet werden können.
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5 ist
eine Perspektivansicht der Steuereinheit 30, wobei der
Grundkörper
weggelassen ist, dafür
aber der Stellmotor 6 mit einem mit diesem verbundenen
Antriebszahnrad 82 gezeigt ist. Das Antriebszahnrad 82 kämmt mit
dem Steuerzahnrad 84. Außerdem ist ein Halterungsmodul 40 veranschaulicht,
das ein teilkreis- oder sichelförmiges
Fangelement 46, ein Fußstück 44,
ein Druckstück 48 und eine
zwischen den beiden angeordnete Druckfeder 42 umfasst.
Das Halterungsmodul 40 ist am Zylinderadapter 12 (vgl. 1) angeordnet und hält das Betätigungsmodul 20 in
der Einbauöffnung
der Tür fest,
indem sein Fangelement 46 in der im Mantelstück 36 ausgebildeten
Umfangsnut 38 in Eingriff steht. Das Fangelement 46 steht
aufgrund der entsprechend ausgebildeten federnden Lagerung praktisch
berührungsfrei
in der Umfangsnut 38 in Eingriff und berührt insbesondere
nicht den Grund der Umfangsnut 38, um Reibung bei der Drehung
des Betätigungselements
zu verhindern. Das Fangelement 46 kann in der Montagestellung
aus der Umfangsnut 38 herausbe wegt werden, so dass das
Betätigungsmodul 20 in
der Richtung der Drehachse A aus der Einbauöffnung in der Tür herausgezogen
werden kann.
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Das Herbeiführen der Montagestellung wird anhand
der 3 und 5 erläutert. Der Steuernocken 60 wird
entsprechend dem Berechtigungscode mittels des Stellmotors 6 und
des Steuergetriebes 80 in Richtung des Schließelements 14 (3) bewegt. Dabei gelangt
die Steuernase 62 des Steuernockens 60 in axialer
Richtung auf die Höhe
der Umfangsnut 38. Diese Stellung ist die Montagestellung.
Der Steuernocken 60 kann in dieser Stellung durch Drehen des
Betätigungsmoduls 20 in
Kontakt mit dem Fangelement 46 des Halterungsmoduls 40 gebracht
werden. Dabei wird das Fangelement 46 aus der Umfangsnut 38 herausgedrückt, so
dass das Betätigungsmodul 20 nicht
mehr in der Einbauöffnung
der Tür
festgehalten ist und als Ganzes abgezogen werden kann.
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Der zeitliche Ablauf, um das erfindungsgemäße Schließsystem 2 in
seine jeweiligen Funktionsstellungen zu bringen, ist wie folgt:
Bei Annäherung einer
mit einem Transponder versehenen Karte (= Schlüssel), die ein Benutzer – z.B. ein
Hotelgast – mit sich
führt,
an das Schließsystem 2 wird
zunächst
die Steuerschaltung automatisch aufgeweckt und der auf der Karte
gespeicherte Berechtigungscode an die Steuerschaltung übermittelt.
Der Mikroprozessor der Steuerschaltung wertet dann den empfangenen
Berechtigungscode aus und steuert den Stellmotor 6 in Abhängigkeit
von dem Auswertungsergebnis derart, dass der Steuerschieber 50 aus
der Freilaufstellung, welche die Ausgangsstellung bildet, in die
durch den Berechtigungscode vorgegebene Funktionsstellung fährt. Dabei
erhält
der Mikroprozessor von den Positionssensoren eine Rückmeldung über die
momentane Stellung des Steuerschiebers 50 und steuert in Abhängigkeit davon
den Stellmotor 6 so, dass der Steuerschieber 50 nachgeführt wird,
bis die geforderte Funktionsstellung erreicht ist. Nach Ablauf einer über das
Zeitglied vorgegebenen Zeitspanne lässt die Steuerschaltung den
Steuerschieber 50 in die Freilaufstellung zurückfahren.
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Auf die vorstehend beschriebene Weise
werden die einzelnen Funktionsstellungen über den zentralen Steuernocken 60 bewirkt,
wobei die Betätigung des
Steuernockens 60 über
den Stellmotor 6 von der Betätigung des Schließelements 14 über den
Drehknopf 22 getrennt ist. Vielmehr entscheidet die Stellung
des Steuernockens 60 darüber, ob – und falls ja, was – eine Drehung
des Drehknopfes 22 bewirkt. Außerdem kann zu einem bestimmten
Zeitpunkt nur genau eine der Funktionsstellungen hergestellt sein,
so dass nur eindeutig definierte Zustände des Schließsystems
vorliegen können.
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- 2
- Türschließsystem
- 6
- Stellmotor
- 10
- Zylindermodul
- 12
- Zylinderadapter
- 14
- Schließelement
- 16
- Aussparung
- 18
- Zwischenstück
- 20
- Betätigungsmodul
- 22
- Bedienelement,
Drehknopf, Gehäuse
- 24
- Ausnehmung
- 26
- Gehäusedeckel
- 28
- Gehäusemantel
- 30
- Steuereinheit
- 32
- Grundkörper
- 34
- Führungsnut
- 36
- Mantelstück
- 38
- Umfangsnut
- 40
- Halterungsmodul
- 42
- Druckfeder
- 44
- Fußstück
- 46
- Fangelement
- 48
- Druckstück
- 50
- Steuerschieber
- 52
- Steuerspindel
- 54
- Außengewindeabschnitt
- 56
- Schraubenfeder
- 58
- Führungsstück
- 60
- Steuernocken
- 62
- Steuernase
- 64
- Steuerfläche, Schrägfläche
- 66
- Spindelbohrung
- 70
- Steuerscheibe
- 72
- Federelement
- 74
- Steuernut
- 76
- Druckfläche
- 78
- Vertiefung
- 80
- Steuergetriebe
- 82
- Antriebszahnrad
- 84
- Steuerzahnrad
- 86
- Durchgangsbohrung
- 88
- Innengewinde
- 90
- Führungsscheibe
- 92
- Führungsnut
- 94
- Permanentmagnet,
Geberelement
- 96
- Sperrelement
- 98
- Schraubenfeder
- 100
- Druckfläche
- 102
- Druckfläche
- A
- Drehachse