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Die Erfindung betrifft eine magneto-mechanische
Schließeinrichtung
zum Verschließen
einer Tür oder
eines Fensters gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Türen
und Fenster von Gebäuden,
Fahrzeugen, Möbelstücken und
Tresoren etc. werden in bekannter Weise durch mechanisch betätigte Schlösser, beispielsweise
durch Zylinderschlösser,
Querriegelschlösser
und dergleichen verschlossen.
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Hierbei ergibt sich das Problem,
dass die verwendeten mechanischen Schließeinrichtungen eine Vielzahl
von beweglichen Teilen aufweisen, die miteinander Zusammenwirken,
um die zugehörige Tür zuverlässig zu
verriegeln, wobei die Komplexität der
mechanischen Schließeinrichtungen
um so größer ist,
je höher
die Anforderungen an die einbruchshemmende Wirkung der Tür oder des
Fensters sind.
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Durch die Vielzahl von beweglichen
mechanischen Teilen, die in Schließeinrichtungen mit einer hohen
einbruchshemmenden Wirkung verwendet werden, ergibt sich insbesondere
bei größeren Temperaturschwankungen
das Problem, dass sich die Form der Tür oder des Fensters verändert und
die ineinandergreifenden mechanischen Teile zur Verriegelung nicht
mehr passgenau zusammenwirken.
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So ist es beispielsweise im Winter
häufig
zu beobachten, dass Türen
klemmen und sich nur mit größerer Mühe verschließen oder öffnen lassen.
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Dem gemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Schließeinrichtung
zu schaffen, die eine geringe Anzahl von zu fertigenden Teilen aufweist,
und die auch bei größeren Temperaturschwankungen
stets eine zuverlässige
Funktion gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weiter Merkmale der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
enthalten.
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Gemäß der Erfindung umfasst eine
magneto-mechanische Schließeinrichtung
zum Verschließen
einer gegenüber
einem ortsfesten Rahmen bewegbaren Tür, beispielsweise einer Autotür, einer Gebäudetür, einer
Tresortür
oder aber auch eines Fensters, ein im Rahmen angeordnetes Schließelement
aus magnetisierbarem Material, beispielsweise aus magnetisierbarem
Stahl oder Eisen, das mit einem an der Tür befestigten Permanentmagneten
zusammenwirkt. Der Permanentmagnet ist hierbei in erfindungsgemäßer Weise
verdrehbar an der Tür
oder am Fenster aufgenommen, und lässt sich vorzugsweise mechanisch
von Hand aus einer ersten Freigabeposition, in der im Wesentlichen
keine magnetische Kraftwirkung auf das Schließelement ausgewirkt wird, in
eine zweite Verriegelungsposition verdrehen, in der das Schließelement
am ortsfesten Rahmen durch die vom Permanentmagneten ausgeübten Magnetkräfte angezogen
wird und die Tür
oder das Fenster in ihrer geschlossenen Stellung verriegelt.
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Der Einfachheit halber wird bei der
Beschreibung der Erfindung nachfolgend auf eine Tür Bezug genommen,
obwohl die beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen in entsprechender
Weise auch für Fenster
gelten.
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Durch die Erfindung ergibt sich der
Vorteil, dass aufgrund der Fernwirkung der Magnetkräfte auch
größere Schwankungen
im Abstand zwischen dem rahmenseitigen Schließelement und dem Magneten,
wie sie beispielsweise durch jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen
entstehen, kompensiert werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, dass diese nahezu verschleißfrei arbeitet und im Vergleich
zum mechanischen Schließeinrichtungen
lediglich eine sehr geringe Anzahl von beweglichen Teilen besitzt.
Hierdurch lassen sich insbesondere bei der Fertigung der erfindungsgemäßen magneto-mechanischen
Schließeinrichtung
erhebliche Kosten einsparen, da die Tolleranzen der einzelnen Teile
im Gegensatz zu mechanischen Schließeinrichtungen mit einem vergleichbaren
Sicherheitsstandart größer gewählt werden
können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, die eine besonders zuverlässige Verriegelung einer Tür oder eines
Fensters ermöglicht, sind
am Schließelement
Vorsprünge
gebildet, welche in der Verriegelungsposition in zugehörige Aufnahmen
der Tür
eingreifen, und hierdurch eine durch die Magnetkräfte aktivierte
formschlüssige
Verbindung erzeugen. Die Vorsprünge
werden vorzugsweise durch Zapfen oder Nasen gebildet, die in zugehörige Bohrungen
oder Nuten an der Tür
eingreifen, welche sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Schließelements
hinweg erstrecken.
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Hierbei wird das Schließelement
vorzugsweise durch ein relativ zum ortsfesten Rahmen der Tür oder des
Fensters bewegliches Schließblech
gebildet, das in der zweiten Verriegelungsposition eine die Tür oder das
Fenster verriegelnde formschlüssige
Verbindung mit dem Permanentmagneten, bzw. mit dem zugehörigen Teil
der Tür
eingeht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann das Schließelement
durch einen Schließbolzen
gebildet werden, der linear beweglich in einer im Rahmen gebildeten
Führungsbohrung aufgenommen
ist. Hierdurch ergibt sich eine in mechanischer Hinsicht besonders
einfache und kostengünstige
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens sind an der der Tür abgewandten
Seite des Schließelements
weitere Permanentmagnete angeordnet, die eine im Vergleich zum Permanentmagneten
an der Tür
herabgesetzte Magnetkraft erzeugen. Die Größe und das Magnetfeld der weiteren
Permanentmagnete sind hierbei in der Weise gewählt, dass das Schließelement in der Verriegelungsposition durch den Permanentmagneten
der Tür
angezogen wird, und die Tür
verriegelt, in der Freigabeposition jedoch hingegen durch die weiteren
Permanentmagnete von der Tür
weggedrängt
wird und die Verriegelung der Tür
freigibt. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung, die in vorteilhafter
Weise nahezu keinem Verschleiß unterliegt,
ergibt sich eine weitere Reduzierung der verwendeten mechanischen
Teile.
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In gleicher Weise ist es jedoch ebenfalls möglich, an
Stelle des weiteren Permanentmagneten federelastische Mittel, beispielsweise
eine Spiralzugfeder, zu verwenden, die das Schließelement
in gleicher Weise in der Freigabeposition, in der das magnetische
Feld im Bereich des Schließelements
nicht oder nahezu nicht vorhanden ist, von der Tür wegdrängen und hierdurch die Verriegelungswirkung
aufheben. In der Verriegelungsstellung wird das Schließelement
dann durch die erheblich höheren
Magnetkräfte
des Permanentmagneten entgegen der Wirkung der federelastischen
Mittel zur Tür
hin angezogen, bis es an der Türkante
oder dem Magneten anliegt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird der Permanentmagnet durch einen zylindrischen
oder stabförmigen
Magneten gebildet, der vorzugsweise in Querrichtung, d.h. in Richtung senkrecht
zur Längsachse
des Magneten, polarisiert ist, und der in einem in Umfangsrichtung
im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse aus magnetisierbarem Material,
beispielsweise aus Eisen, aufgenommen ist. Die im Gehäuse hierzu
gebildete Bohrung besitzt einen geringfügig größeren Durchmesser als der Magnet,
und dient vorzugsweise gleichzeitig zur Lagerung des Magneten.
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Der Magnet kann aus einem bekannten
permanentmagnetischen Material, beispielsweise aus Ferrit, oder
aber bei einer besonders hochwertigen Ausführungsform aus Kobaltsamarium
oder einem sonstigen Seltenen-Erden-Material gebildet sein, welches
eine sehr hohe Magnetkraft erzeugt.
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Durch die Verwendung eines in einem
geschlossenen Gehäuse
verdrehbar aufgenommenen stabförmigen
oder zylinderförmigen
Permanentmagneten ergibt sich der Vorteil, dass das Ent- und Verriegeln
der Tür
nur eine sehr geringe Betätigungskraft oder
genau genommenen ein sehr kleines Drehmoment erfordert, da mit Ausnahme
der Reibungskräfte bei
der Bewegung des Schließelements
in Richtung zum Magneten hin sowie den Reibungskräften, die durch
die Lagerung des stabförmigen
Permanentmagneten erzeugt werden, keinerlei mechanische Reibungskräfte entstehen.
Hierdurch ist es ebenfalls nicht erforderlich, den ganzen Mechanismus
zu ölen oder
in sonstiger aufwendiger Weise durch eine entsprechende Auswahl
der Materialien leichtgängig
zu gestalten, da die Kräfte
zur Verriegelung der Tür
oder des Fensters allein durch die Fernwirkung der Magnetkräfte übertragen
wird.
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Weiterhin kann es in vorteilhafter
Weise vorgesehen sein, die Verriegelungswirkung dadurch zu erzeugen,
dass das Schließelement
direkt in eine im Gehäuse
des Permanentmagneten geformte Ausnehmung eingreift, um eine gegen
Manipulationen von außen
her geschützte
formschlüssige
Verbindung zur Verriegelung der Tür zu erhalten. Hierdurch ergibt
sich eine besonders kostengünstige
Ausgestaltung der Erfindung, da der Permanentmagnet zusammen mit
dem Gehäuse
als eine Einheit in eine entsprechend geformte Ausnehmung in der
Tür eingesetzt
werden kann, ohne das zusätzliche
Bauteile erforderlich sind.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann
die Befestigung des Magneten in vorteilhafter Weise zudem von der
Innenseite der Tür
her mit Hilfe von Schraubbolzen erfolgen, die durch im Gehäuse des
Magneten gebildete Längsbohrungen
hindurchgeführt
sind und in bekannter Weise in entsprechende Gewindebohrungen eines
Türbeschlags
eingeschraubt sein können,
der auf der Außenseite
der Tür zum
Schutz des Schließmechanismus
angeordnet ist. Hierdurch lässt
sich mit sehr geringem Aufwand eine Schließeinrichtung erhalten, die
aufgrund der geringen Anzahl von mechanischen Bauelementen sehr
kostengünstig
hergestellt werden kann und die sich bei einer guten Schutzwirkung
gegen ein Aufbrechen der Tür
mit einfachen Mitteln bei bestehenden Türen nachrüsten lässt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Ausrichtung des Permanentmagneten im Gehäuse vorzugsweise
so, dass die Längsachse
des Permanentmagneten im Wesentlichen senkrecht zur Türebene verläuft. Anders
ausgedrückt,
erstreckt sich der Permanentmagnet in gleicher Weise wie ein herkömmlicher
Schließzylinder
in dem Bereich, in dem üblicherweise
das Türschloss angeordnet
ist, durch das Türblatt
hindurch. Der Permanentmagnet hat hierbei vorzugsweise eine Länge, die
geringfügig
kleiner als die Stärke
des Türblatts
ist, wobei es jedoch ebenfalls vorgesehen sein kann, die Länge des
Magneten geringfügig
größer zu wählen, und
das Gehäuse
des Magneten insbesondere zur Türinnenseite
hin aus dem Türblatt
herauszuziehen, um eine erhöhte
Magnetkraft zu erhalten, mit der das Schließelement zur Verrieglung der
Tür angezogen wird.
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Der Permanentmagnet wird vorzugsweise durch
ein mechanisch drehbares Betätigungselement
auf der Außenseite
der Tür
zwischen der Freigabeposition und der Verriegelungsposition hin-
und her gedreht, wobei das Betätigungselement
in der einfachsten Ausgestaltung der Erfindung mit einem Knauf versehen
sein kann, der vorzugsweise durch einen auf der Außenseite
der Tür
angebrachten Schutzbeschlag verdeckt wird. Hierdurch ergibt sich der
Vorteil, dass die Schließeinrichtung
zum Verriegeln der Tür
vollständig
unabhängig
von der Funktion des Schutzbeschlags ausgestaltet werden kann, so dass
die Codierung zum Öffnen
der Tür
allein durch den Schutzbeschlag bestimmt wird, die Verriegelung der
Tür in
der zuvor beschriebenen Weise hingegen mit Hilfe des Magneten erfolgt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt der Antrieb des in der zuvor beschriebenen
Weise in die Tür
eingesetzten Magneten jedoch mit Hilfe eines Schutzbeschlages, z.B.
eines Visierbeschlages oder auch einer Kernschutzrosette, wie er
vom Anmelder gefertigt wird, und beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster
DE 9317012 U1 beschrieben
ist. Hierbei ist der Permanentmagnet beispielsweise über eine
bekannte Mehrkantwelle, z.B. Vierkantwelle, mit dem äußeren drehbaren
Teil des Schutzbeschlags gekoppelt, dessen Drehzentrum auf der Verlängerung
der zentralen Mittelachse des Permanentmagneten angeordnet ist.
Die in dieser Weise mit Hilfe eines vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten
drehbaren Schutzbeschlags – nachfolgend
auch als Schutzrosette bezeichnet – betätigte erfindungsgemäße magneto-mechanische
Schließeinrichtung
bietet bei einem sehr einfachen Aufbau einen ausgezeichneten Schutz
gegen ein Aufbrechen der Tür,
und zeichnet sich zudem durch eine sehr hohe Lebensdauer aus, da
der Schließmechanismus
als solcher nahezu keinem Verschleiß unterliegt.
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In gleicher Weise besteht die Möglichkeit, den
zylindrisch ausgestalteten Permanentmagneten mit Hilfe eines verschiebbaren
Schutzbeschlages zu verdrehen, wie er beispiels weise vom Anmelder
gefertigt wird und in der europäischen
Patentschrift
EP 0
367 000 B1 beschrieben ist. Hierzu kann der verschiebbare
Teil des Schutzbeschlages z.B. auf seiner Innenseite mit einer linearen
Verzahnung nach Art einer Zahnstange versehen sein, die mit einem
Ritzel in Eingriff ist, welches an einer Welle aufgenommen ist,
die im Bereich des Drehzentrums des Permanentmagneten an diesem
befestigt sein kann.
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Auch bei dieser Ausführungsform
der Erfindung erfolgt gleichzeitig mit dem Einstecken des speziell
mit Zapfen versehen Schlüssels
in den Schutzbeschlag und Verschieben desselben durch den Zahneingriff
ein Verdrehen des Permanentmagneten aus der Verriegelungsposition
in die Freigabeposition und damit ein Entriegeln der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung,
da in der Freigabeposition das auf das Schließelement wirkende magnetische
Feld innerhalb des Gehäuses
des Magneten in der Weise verändert
wird, dass der Bereich außerhalb
des Permanentmagneten nahezu feldfrei ist, so dass auf das Schließelement
keine Kraft mehr ausgeübt
wird.
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Um die Tür zu verriegeln, wird der Schutzbeschlag
zurück
in die Ausgangsposition verschoben und der Schlüssel aus dem Schutzbeschlag
entfernt, wobei durch das Zusammenwirken von Ritzel und Zahnstange
und die Bewegung des verschiebbaren Teils des Schutzbeschlages eine
Drehung des Magneten um ca. 90° zurück in die
Verriegelungsposition erfolgt, in der das Schließblech durch das vom Permanentmagneten
hervorgerufene Magnetfeld mit einer sehr hohen Kraft in Richtung
des Magneten angezogen wird, und dort in die entsprechenden Vorsprünge einrastet,
um die Tür
zu verriegeln.
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In gleicher Weise ist es jedoch ebenfalls möglich, das
Verdrehen des Permanentmagneten mit Hilfe eines herkömmlichen
Schließzylinders
oder Profilzylinders vorzunehmen, der sich beispielsweise in das
Innere des Permanentmagneten hinein erstrecken kann, und drehfest
mit diesem verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann es vorgesehen sein, zwischen dem drehbaren Betätigungselement
auf der Außenseite der
Tür und
dem Magneten eine elektromechanische Kupplung vorzusehen, die in
bekannter Weise mit einer Elektronik gekoppelt ist, welche beispielsweise mit
Hilfe eines codierten Mikrochips aktiviert werden kann, um die elektromechanisch
schließbare
Kupplung mit einer elektrischen Spannung zu versorgen, so dass diese
zum Öffnen
der Tür
einrastet. Eine solche elektromechanische Kupplung ist beispielsweise aus
der
DE 198 29 958
A1 bekannt.
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Durch die Kombination der erfindungsgemäßen magneto-mechanischen
Schließeinrichtung
sowie der zwischen dem Betätigungselement
auf der Türaußenseite
und dem Permanentmagneten angeordneten elektromechanischen Kupplung
ergibt sich der Vorteil, dass die große Anzahl von Codierungsmöglichkeiten
und die hohe Manipulationssicherheit einer rein elektronischen Schließeinrichtung
mit den Vorteilen der zuvor beschriebenen magneto-mechanischen Schließeinrichtung
kombiniert werden. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, dass die
Kräfte zum
Verdrehen des Magneten selbst bei Türen mit einer größeren Anzahl
von erfindungsgemäßen Schließeinrichtungen
im Vergleich zu bekannten mechanischen Schlössern aufgrund der fehlenden
Reibungskräfte
sehr gering sind. Dadurch können
sowohl die Abmessungen der elektromechanischen Kupplung, als der
Stromverbrauch vergleichsweise klein gehalten werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens ist die Längsachse
des stabförmig
oder zylindrisch ausgebildeten Permanentmagneten im Wesentlichen
parallel zur Vertikalen ausgerichtet, und verläuft im Wesentlichen parallel
und in der Nähe
der Türkante. Hierzu
kann der stabförmig
ausgebildete Permanentmagnet in eine entsprechende Tasche oder Ausnehmung
eingesetzt sein, die stirnseitig an der Tür im Bereich der vertikal verlaufenden
Türkante
angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls denkbar,
im Bereich der horizontal verlaufenden oberen Türkante in gleicher Weise einen
stabförmig
ausgebildeten Permanentmagneten vorzusehen, der für eine Verriegelung
der Tür
im Bereich der oberen Türkante
sorgt.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung weisen
die stabförmig
ausgebildeten Permanentmagnete einen vergleichsweise kleinen Durchmesser von
z.B. 2 bis 5 cm und eine demgegenüber große Länge von bis zu 20 cm oder mehr
auf, und werden in vorteilhafter Weise über ein Getriebe verdreht,
welches mit dem verdrehbaren Betätigungselement
gekoppelt ist, und welches beispielsweise ein Kegelradgetriebe oder
ein sonstiges Winkelgetriebe sein kann.
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Die zuvor beschriebene Ausführungsform der
Erfindung besitzt den Vorteil, dass sowohl die beiden vertikal verlaufenden
Türkanten,
als auch die auf der Oberseite der Tür angeordnete horizontal verlaufende
obere Türkante
zum Verriegeln der Tür
verwendet werden können,
wenn mehrere Magnete über
entsprechende Winkelgetriebe gekoppelt entlang der Kanten der Tür angeordnet
sind und die zugehörigen
Bereiche des Türrahmens
mit entsprechenden Schließblechen
versehen werden, die beim Verdrehen der Permanentmagneten aus der
Freigabeposition in die Verriegelungsposition zur Tür hin angezogen
werden um diese unter Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zu verriegeln.
Hierdurch ergibt sich bei vergleichsweise geringen Betätigungskräften eine
Schließeinrichtung,
die eine hochwirksame flächige
Verriegelung über
nahezu die gesamte Länge
der Türkante
hinweg ermöglicht.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann
es vorgesehen sein, dass mehrere Permanentmagnete über entsprechende
Wellen drehfest miteinander gekoppelt sind, wobei die Kopplung beispielsweise
in den Eckbereichen der Türkante über entsprechend
ausgestaltete Kegelradgetriebe oder sonstige Winkelgetriebe erfolgen
kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die
Schließeinrichtung
modular nach Art eines Baukastens aufgebaut sein kann, wobei eine
beliebige Anzahl von stabförmig
ausgestalteten Permanentmagneten über zugehörige Wellen beispielsweise durch
Ineinanderstecken drehsteif miteinander verbunden werden, um eine
Tür, ein
Fenster und dergleichen mit einer gewünschten Anzahl von Magneten
auszurüsten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Tür
oder das Fenster hierbei auf sehr einfache Weise mit einem Selbstverriegelungsmechanismus
versehen werden, durch den der Permanentmagnet in seinem Gehäuse beim
Schließen der
Tür selbständig aus
der Freigabeposition in die Verriegelungsposition verdreht wird.
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Der Selbstverriegelungsmechanismus
umfasst hierbei vorzugsweise eine am Permanentmagneten oder an einer
mit dem Permanentmagneten drehfest gekoppelten Welle über ein
entsprechendes Ritzel angreifende Zahnstange, die vorzugsweise in einer
linearen Führung
in der Tür
aufgenommen ist, und den Magenten bei einem Verschieben der Zahnstange
in Richtung zum Schließelement
hin in die Verriegelungsposition verdreht, so dass die Magnetkräfte nach
dem Schließen
der Tür
automatisch aktiviert werden und das Schließelement zur Verriegelung der
Tür anziehen.
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Der Antrieb der Zahnstange erfolgt
vorzugsweise über
einen dritten Permanentmagneten, der beispielsweise mit dem türrahmenseitigen
Ende der Zahnstange verbunden ist, und der bei geschlossener Tür durch
einen aus magnetisierbarem Material, beispielsweise aus Eisenblech,
bestehenden Teil des Türrahmens
oder aber auch durch das Schließelement
selber aus der Tür
heraus in Richtung zum Schließelement
hin bewegt wird und hierdurch die Zahnstange bewegt, welche ihrerseits
wieder den Permanentmagneten in die Verriegelungsposition verdreht.
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In gleicher Weise ist es möglich, die
automatische Drehung des Permanentmagneten in die Verriegelungsposition über eine
auf die Drehachse des Magneten wirkende Hebelanordnung oder dergleichen
zu erzeugen, die ebenfalls durch den dritten Permanentmagneten betätigt wird.
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Hierdurch ergibt sich ein Verriegelungsmechanismus,
der ohne den sonst üblichen
sehr hohen mechanischen Aufwand nahezu verschleißfrei arbeitet, und der auch
bei größeren Temperaturschwankungen
bei einer Änderung
des Abstandes zwischen Tür
und Türrahmen
zuverlässig
funktioniert.
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Gemäss einer weiteren Ausgestaltung
des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens kann das Gehäuse des
Permanentmagneten oder allgemein der Permanentmagnet von einer elektrischen Spule
umgeben sein, bei der die Spulenwindungen in der Weise angeordnet
sind, dass sich der Permanentmagnet in Abhängigkeit von der Richtung eines die
Spule durchfließenden
elektrischen Stromes zwischen der Verriegelungsposition und der Freigabeposition
hin und her verdrehen lässt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
sind die Spulenwindungen hierzu in der Weise um das Gehäuse des
Permanentmagneten herum gewickelt, dass die Spulenlängsachse vorzugsweise
senkrecht zur Längsachse
des in diesem Falle ebenfalls nach Möglichkeit stabförmig ausgebildeten
Permanentmagneten verläuft.
In gleicher Weise sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der stromdurchflossenen
Spule denkbar.
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Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil,
dass die Tür
beispielsweise bei der Ausgestaltung als Fluchttür, im Falle eines Brandes automatisch
zentral geöffnet,
oder bei der Ausgestaltung als Feuerschutztür automatisch elektrisch verriegelt werden
kann, ohne dass der Permanentmagnet hierzu von Hand verdreht werden
muss.
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Gemäss einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist an der Tür
in bekannter Weise ein verschiebbarer Querriegel aufgenommen, der
beispielsweise über
einen weiteren Magneten mit dem Permanentmagneten zusammenwirkt,
und zwar in der Weise, dass der Querriegel in Folge der magnetischen Kraftwirkung
beim Verdrehen des Permanentmagneten aus der Freigabeposition in
die Verriegelungsposition ebenfalls in seine Verriegelungsposition
bewegt wird. Die magnetische Kraftwirkung kann hierbei beispielsweise
durch einen oder mehrere scheibenförmige oder stabförmige Permanentmagnete
erzeugt werden, die auf der dem Schließelement gegenüberliegenden
Seite des Permanentmagneten angeordnet sind, und die durch das entstehende
magnetische Feld beim Verdrehen des Magneten in die Verriegelungsposition
entgegen der Zugwirkung einer Spiralzugfeder oder eines ähnlichen
federelastischen Mittels vom Gehäuse
des Permanentmagneten wegbewegt werden, so dass der Querriegel in eine
bekannte Wandaufnahme eingreifen kann, die an der im Bereich der
Türgelenke
liegenden Kante des Türrahmens
angeordnet ist. Das Zurückziehen des
Querriegels aus der Wandaufnahme zur Freigabe der Tür erfolgt
hierbei nach dem Verdrehen des Magneten in die Freigabeposition
bei aufgehobener Magnetkraft durch die federelastischen Mittel.
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Schließlich kann es gemäss einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein, am Schließblech oder am Schließbolzen
einen zapfenförmigen
oder hakenförmigen Vorsprung
vorzusehen, der z.B. einen T-förmigen
Kopf aufweisen kann, und der in der geschlossenen Position der Tür beim Verdrehen
des Magneten in die Verriegelungsposition in eine entsprechend im
Magneten ausgebildete umfängliche
Aufnahmenut eingreift, die sich zum Zentrum des Magneten hin in
der Weise erweitert, dass der z.B. T-förmig ausgebildete Kopf in die
Nut eingreift und die Tür
zusätzlich
zu den magnetischen Kräften
und der formschlüssigen
Verbindung des Schließelements
im Bereich des Magneten formschlüssig
verriegelt.
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Die umfängliche Aufnahmenut mit dem
sich zum Inneren des Magneten hin erweiternden Querschnitt kann
jedoch in gleicher Weise auch in einen drehfest mit dem Magneten
verbundenen Abschnitt aus gehärtetem
Material eingreifen, der zusammen mit dem Magneten verdreht wird.
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Schließlich kann es vorgesehen sein, über die
gesamte Länge
des Schließelements
hinweg eine Dichtung, beispielsweise aus Gummi oder einem anderen
bekannten Dichtungsmaterial anzuordnen, die sich zusammen mit dem
Schließblech
in Richtung zur Tür
hin bewegt, so dass die Dichtungswirkung in vorteilhafter Weise
durch die magnetische Kraftwirkung des Permanentmagneten auf das Schließelement
erzeugt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch bei größeren Änderungen
des Abstandes zwischen Türrahmen
und Tür
in Folge von saisonbedingten Temperaturschwankungen stets eine zuverlässige Abdichtung
der Tür
oder auch ggf. eines Fensters sichergestellt ist.
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Obwohl die Erfindung zuvor im Zusammenhang
mit einem an der Tür
drehbar aufgenommenen Permanentmagneten sowie einem am ortsfesten Türrahmen
vorgesehenen Schließelement
aus magnetisierbarem Material beschrieben wurde, umfasst die Erfindung
in gleicher Weise die umgekehrte Ausgestaltung, bei der der Permanentmagnet
verdrehbar am ortsfesten Rahmen befestigt und das Schließelement
vorzugsweise beweglich an einer Tür oder einem Fenster aufgenommen
ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung
mit einem beweglich am Türrahmen
aufgenommenen Schließelement,
welches durch weitere Permanentmagnete von der Tür weggedrängt wird sowie mit einem durch den
Permanentmagneten ebenfalls betätigten
Querriegel in der Verriegelungsposition,
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2 die
Ausführungsform
von 1 in der Freigabeposition,
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3 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem bolzenförmigen
Schließelement,
welches in eine im Gehäuse des
stabförmig
ausgebildeten Permanentmagneten geformte Ausnehmung eingreift in
der Verriegelungsposition,
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4 die
Ausführungsform
von 3 in der geöffneten
Stellung,
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5 eine
schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren, der Ausführungsform
von 3 und 4 ähnlichen Ausführungsform
der Erfindung, bei der der Permanentmagnet durch einen rosettenförmigen drehbaren
Schutzbeschlag auf der Außenseite
der Tür
verdreht wird, in der Verriegelungsposition,
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6 die
Ausführungsform
von 5 in der Freigabeposition
nach Verdrehen des Schutzbeschlages,
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7 eine
schematische Darstellung einer Tür
mit einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schließeinrichtung,
bei der sich die Drehachsen oder Längsachsen der stabförmig ausgestalteten
Permanentmagnete entlang der Türkanten
in vertikaler und auch in horizontaler Richtung erstrecken und über Winkelgetriebe
angetrieben werden,
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8 eine
schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung mit entlang der Türkanten
verlaufenden stabförmigen Permanentmagneten,
bei der das Schließelement
in einer Führung
innerhalb des Türrahmens
aufgenommen ist und durch federelastische Mittel von der Türkante weg
in das Innere des Türrahmens
hineingedrängt
wird in der Verriegelungsposition,
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9 die
Ausführungsform
von 8 in der Freigabeposition,
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10 eine
schematische Darstellung einer Selbstverriegelungseinrichtung zum
automatischen Verriegeln der Tür
nach dem Schließen
derselben, und
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11 eine
schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei
der eine zusätzliche
mechanische Verriegelung in der geschlossenen Position der Tür durch
einen am Schließelement
gebildeten T-förmigen
Kopf erzeugt wird, der in eine zugehörige, sich zum Drehzentrum des
Permanentmagneten hin erweiternde nutförmige Öffnung eingreift.
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Wie in 1 gezeigt
ist, umfasst eine erfindungsgemäße magneto-mechanische
Schließeinrichtung
1 zum Verschließen
einer gegenüber
einem Rahmen 2 bewegbaren Tür 4 ein Schließelement 6, welches über eine
Führung 8 in
Richtung des Pfeiles 10 beweglich am Rahmen 2 befestigt
ist.
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Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung 1 umfasst
weiterhin einen stabförmig
ausgebildeten Permanentmagneten 12, der in einem Gehäuse 14 aus
magnetisierbarem Material verdrehbar aufgenommen ist. Ein solcher
Magnet ist aus dem Stand der Technik z.B. zur Halterung von Stativen
für Fotoapparate
oder Messuhren und dergleichen bekannt.
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Im Magnetgehäuse 14 sind vorzugsweise nichtmagnetische
streifenförmige
Bereiche 1fi angeordnet, die z.B. aus Aluminum bestehen
können,
und die das entstehende magnetische Feld in der Weise beeinflussen,
dass bei einem Verdrehen des Magneten in die in 1 dargestellte Verriegelungsposition vom
magnetischen Material über
das Gehäuse 14 des
Magneten eine magnetische Kraft auf das Schließelement 6 ausgeübt wird,
die dieses in Richtung zum Gehäuse 14 hin
anzieht, so dass am Schließelement
gebildete Vorsprünge 18 in
zugehörige
Nuten oder Ausnehmungen 20 in der Tür 4 oder im Magnetgehäuse 14 eingreifen
und eine formschlüssige
Verbindung bilden, welche ein Offnen der Tür 4 verhindert.
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Um die Verriegelung der Tür 4 aufzuheben, wird
der Magnet 12 aus der in 1 gezeigten
Verriegelungsposition in die in 2 dargestellte
Freigabeposition gedreht, in der aufgrund der Eigenschaften des
durch die nichtmagnetischen Bereiche 16 beeinflussten Feldverlaufs
des magnetischen Feldes die Magnetkraft im Bereich des Schließelements 6 aufgehoben
wird. In dieser in 2 dargestellten Verriegelungsposition
wird das Schließelement 6 aus magnetisierbarem
Material durch einen oder mehrere auf der Rückseite des Schließelements
angeordnete weitere Permanentmagnete 22, die eine gegenüber der
durch den Permanentmagneten 12 in der Verriegelungsposition
hervorgerufenen Magnetkraft erheblich reduzierte Magnetkraft erzeugen,
vom Gehäuse 14 des
Magneten 12 wegbewegt. Hierdurch wird die Tür 4 entriegelt
und kann in gewohnter Weise z.B. mit Hilfe eines Türdrückers geöffnet werden.
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Wie den 1 und 2 weiterhin
entnommen werden kann, ist an der Tür 4 in bekannter Weise
ein Türfalz 24 gebildet,
welcher den Anlagebereich, in dem das Schließelement 6 an der
Tür 4 bzw.
am Gehäuse 14 des
Magneten 12 anliegt, gegen Manipulationen von außen schützt.
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Aufgrund der sehr starken Anziehungskräfte zwischen
dem Schließelement 6 und
dem Permanentmagneten 12 in der Verriegelungsposition ergibt sich
eine äußerst wirksame Verriegelung,
die nur in sehr aufwendiger Weise durch äußere Manipulationen aufgehoben
werden kann.
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Wie in den 1 und 2 weiterhin
dargestellt ist, kann auf der Innenseite der Tür 4 zusätzlich ein Querriegel 26 angeordnet
sein, der an seinem dem Magneten 12 zugewandten Ende mit
einem dritten Magneten 28 versehen ist, der in der in 1 gezeigten Verriegelungsposition
vom Feld des stabförmigen Permanentmagneten 12 abgestoßen wird
und den Querriegel entgegen der Wirkung einer Zugfeder 30 vom
Permanentmagneten 12 weg in die in 1 gezeigte Verriegelungsposition bewegt,
in der das zweite Ende des Querriegels 26 in eine zugehörige Wandaufnahme 32 eingreift,
um einen zusätzlichen
Schutz gegen ein Aushebeln der Tür 4 zu
bieten.
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Bei der in 3 und 4 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung ist das Schließelement 6 als Schließbolzen 34 ausgebildet,
der in einer zugehörigen
Führung 8 im
Rahmen 2 geführt
ist und durch eine Zugfeder 36 oder auch einen nicht näher gezeigten
zusätzlichen
Permanentmagneten in Richtung des Pfeils 38 von der Tür 4 weggedrängt wird.
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Das andere Ende des bolzenförmigen Schließelements 34 ist
von seiner Form her einer in der Tür 4 oder im Gehäuse 14 des
Magneten 12 gebildeten Ausnehmung 20 angepasst,
in die das Ende formschlüssig
eingreift, wenn das bolzenförmige Schließelement 34 nach
Verdrehen des Magneten 12 durch die Magnetkräfte in Richtung
des Pfeils 40 aus der in 4 gezeigten
Freigabeposition in die in 3 gezeigte
Schließposition
bewegt wird.
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Wie weiterhin der Darstellung von 5 und 6 entnommen werden kann, erfolgt das
Verdrehen des Magneten 12 bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
nach den 1 bis 4 der Erfindung durch einen
bekannten drehbaren rosettenförmigen Schutzbeschlag 42,
der beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster G 93 17 012 des
Anmelders beschrieben ist. Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung
ist das auf der Außenseite
der Tür 4 angeordnete
becherförmige verdrehbare
Außenteil 44,
welches über
eine in den 5 und 6 schematisch
angedeutete Anordnung von Trennstiften 4fi gegenüber einem
fest mit der Tür 4 verbundenen
Innenteil 48 mit einem geeigneten Schlüssel verriegelbar und entriegelbar
ist, in seinem Drehzentrum mit einer Welle 50 drehsteif
mit dem Magneten 12 verbunden, die vorzugsweise im Drehzentrum
des Magneten 12 angreift.
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Der rosettenförmige Schutzbeschlag 42 ist
in 5 und 6 nur
schematisch wiedergegeben, und in seinen Einzelheiten aus der obengenannten
Gebrauchsmusterschrift bekannt. Die in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsform
der Erfindung besitzt einen sehr kompakten und robusten Aufbau,
und bietet aufgrund der sehr großen Anzahl von Codierungsmöglichkeiten
des rosettenförmigen
Schutzbeschlages 42 eine sehr gute Schutzwirkung.
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Die in den Figuren dargestellte Stellung
des Magneten 12 innerhalb des Gehäuses 14 für die Freigabe
und die Verriegelung ist nur beispielhaft und kann gewünschtenfalls
in Abhängigkeit
von den jeweiligen Anforderungen an den Verstellweg durch eine entsprechende
Polarisierung des Magneten verändert
werden. So ist es beispielsweise denkbar, eine Quadrupol-Magneten
zu verwenden, um eine entsprechende Verringerung des Verdrehwinkels zwischen
der Verriegelungsposition und der Freigabeposition zu erhalten.
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Gemäss einer weiteren in 7 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung sind ein oder vorzugsweise auch mehrere stabförmige Magnete 12 im Bereich
der Türkante
angeordnet, wobei sich die Längsachse
der Permanentmagnete 12 im Wesentlichen parallel zur Türkante erstreckt.
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Wie der Darstellung von 7 weiterhin entnommen werden
kann, sind die Magnete 12 über entsprechende Wellen 52 miteinander
gekoppelt, und werden über
bekannte Winkelgetriebe 54 angetrieben, die bei der Ausführungsform
von 7 als Kegelradgetriebe
ausgebildet sind.
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Zusätzlich zu den sich in vertikaler
Richtung erstreckende Magneten 12 können ein oder mehrere sich
in horizontaler Richtung erstreckende Magnete 12 im Bereich
der oberen Kante 56 angeordnet sein, die in gleicher Weise
wie die übrigen
Magnete mit einem oder mehreren Schließelementen 6 zusammenwirken,
welche in schematisch dargestellten Führungen 8 beweglich
aufgenommen sind, und je nach Drehstellung der Magnete 12 in
der zuvor beschriebenen Weise entgegen einer Rückstellkraft, die z.B. von
weiteren Permanentmagneten 22 erzeugt wird, angezogen werden,
um die Tür 4 zu
verriegeln.
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Auch bei dieser Ausführungsform
der Erfindung wird die Drehung der Permanentmagnete 12 aus
der Freigabeposition in die Verriegelungsposition vorzugsweise durch
einen rosettenförmigen
Schutzbeschlag 42 erzeugt.
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Die Schließelemente 6 sind bei
dieser Ausführungsform
der Erfindung vorzugsweise als durchgehende Schließbleche
ausgestaltet, an denen in vorteilhafter Weise ein sich über die
gesamte Länge eines
Schließelements 6 hinweg
erstreckendes Dichtungselement befestigt ist, welches jedoch in 7 aus darstellungstechnischen
Gründen
nicht mit eingezeichnet ist.
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Wie der Querschnittsansicht der Ausführungsform
von 7 in den 8 und 9 entnommen werden kann, greift das sich über die
gesamte Länge der
Tür oder
zumindest über
einen Abschnitt derselben hinweg erstreckende Schließelement 6 in
der in 8 gezeigten Verriegelungsstellung
mit entsprechenden nasenförmigen
Vorsprüngen 58 in
eine entsprechend ausgestaltete längsnutartige Ausnehmung 60 in
der Tür 4 ein,
und bildet hierdurch in der Verriegelungsposition eine formschlüssige Verbindung über die
gesamte Länge
der Türkante
hinweg.
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In der in 9 dargestellten Freigabeposition wird
das Schließelement 6 in
Abweichung von der Darstellung von 7 durch
federelastische Mittel in Form einer Zugfeder 36 in den
Türrahmen 2 hineingezogen.
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Wie der Darstellung der 8 und 9 entnommen werden kann, ist der Permanentmagnet 12 bei dieser
Ausführungsform
der Erfindung ebenfalls in einem Gehäuse 14 untergebracht,
welches in eine entsprechend ausgeformte Tasche im Bereich der Türkante eingesetzt
sein kann, und sich vorzugsweise über die gesamte Länge jedes
einzelnen Magneten 12 hinweg erstreckt.
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Um eine selbstständige Verriegelung der in den 7 bis 4 beschriebenen Tür zu erhalten, ist in der Tür vorzugsweise
im Bereich der Türkante
ein Selbstverriegelungsmechanismus 62 angeordnet, der eine
Zahnstange 64 umfasst, die in einer nicht näher bezeichneten
Führung
in Richtung des Doppelpfeils 66 verfahrbar ist.
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Die Zahnstange 64 ist mit
einem Ritzel oder Zahnrad 68 in Zahneingriff, welches drehfest
mit einer der Wellen 52 oder aber direkt mit dem in 10 schematisch in gestrichelten
Linien eingezeichneten Magneten 12 gekoppelt ist.
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Das dem Türrahmen 2 nahe Ende
der Zahnstange 64 ist vorzugsweise mit einem dritten Permanentmagneten 70 verbunden,
der bei geschlossener Tür 4 durch
die Wechselwirkung mit dem Schließelement 6, oder mit
einem entsprechenden magnetisierbaren Teil des Türrahmens 2 in Richtung
zum Schließelement 6 oder
Türrahmen 2 hin
bewegt wird, und hierdurch das Zahnrad 68 in Drehung versetzt,
welches seinerseits wiederum den Magneten 12 aus der Freigabeposition
in die Schließposition
verdreht.
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Um die hierdurch entstehende Verriegelung der
Tür anschließend wieder
aufzuheben, wird der Magnet 12 anschließend über das zugehörige Getriebe 54 und
die Betätigungseinrichtung
in die Freigabeposition zurückgedreht,
was beim Einsatz einer rosettenförmigen
Schutzbeschlages 42 in der Regel nur mit Hilfe des zugehörigen Schlüssels erfolgen kann.
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Um eine freie Drehung des Zahnrades 68 bei gesperrtem
Betätigungselement
oder Schutzbeschlag 42 zu ermöglichen, kann das Getriebe
oder aber auch der rosettenförmige
Schutzbeschlag 42 mit einem entsprechend ausgestalteten
Freilauf oder einer Einwegkupplung versehen sein, die in den Zeichnungen
aus darstellungstechnischen Gründen nicht
näher dargestellt
ist.
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Gemäss der in 11 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist
das Schließelement 6 bei
der Ausführungsform
von 7 einen mit einem T-förmigen Kopf 72 versehenen
Endabschnitt auf, der in der Verriegelungsstellung des Magneten 12 in eine
nutförmige
oder taschenförmige
Ausnehmung 74 eingreift, welche im Magneten 12,
bzw. in einem mit dem Magneten 12 drehfest verbundenen
Abschnitt 76 aus gehärtetem
Material eingreift, um eine zusätzliche
mechanische Verriegelung der Tür 4 in der
Verriegelungsstellung des Magneten zu gewährleisten.
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Schließlich kann gemäss einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die schematisch in 4 angedeutet
ist, um den Permanentmagneten 12 herum eine elektrische
Spule 80 gebildet sein, deren Spulenwindungen in der Weise
ausgerichtet sind, dass das entstehende Magnetfeld in Abhängigkeit von
der Richtung des die Spule 80 durchfließenden elektrischen Stromes
den Permanentmagneten 12 aus der Verriegelungsposition
in die Freigabeposition und zurück
verdreht. Die Spule 80 ist aus darstellungstechnischen
Gründen
lediglich in 4 eingezeichnet.
Durch die Spule ergibt sich die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Schließeinrichtung 1 mit
einer elektrisch gesteuerten Notverriegelung oder Notentriegelung
zu versehen, die beispielsweise im Brandfalle ein zentrales Offnen
sämtlicher
Notfluchttüren eines
Gebäudes
ermöglicht.
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- 1
- Erfindungsgemäße Schließeinrichtung
- 2
- Rahmen
- 4
- Tür
- 6
- Schließelement
- 8
- Führung
- 10
- Pfeil
- 12
- Permanentmagnet
- 14
- Gehäuse des
Permanentmagneten
- 16
- nichtmagnetische
Bereiche
- 18
- Vorsprünge an Schließelement
- 20
- Nuten/Ausnehmungen
- 22
- weitere
Permanentmagnete
- 24
- Türfalz
- 26
- Querriegel
- 28
- weiterer
Magnet
- 30
- Zugfeder
- 32
- Wandaufnahme
für Querriegel
- 34
- bolzenförmiges Schließelement
- 36
- Zugfeder
- 38
- Pfeil
in 4
- 40
- Pfeil
in 3
- 42
- rosettenförmiger Schutzbeschlag
- 44
- becherförmiges verdrehbares
Außenteil
- 46
- Anordnung
von Trennstiften
- 48
- Innenteil
- 50
- Welle
- 52
- Wellen
- 54
- Winkelgetriebe
- 56
- obere
Kante der Tür
- 58
- nasenförmiger Vorsprung
- 60
- längsnutenartige
Ausnehmung
- 62
- Selbstverriegelungsmechanismus
- 64
- Zahnstange
- 66
- Doppelpfeil
- 68
- Zahnrad
- 70
- dritter
Permanentmagnet
- 72
- T-förmiger Kopf
- 74
- taschenförmige Ausnehmung
- 76
- Abschnitt
aus gehärtetem
Material
- 80
- stromdurchflossene
Spule