DE19937034A1 - Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung - Google Patents
Elektrisch schaltbare ZuhaltevorrichtungInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Türöffner (1), welcher eine mit der Schloßfalle zusammenwirkende Türöffnerfalle (33) aufweist. Die Türöffnerfalle (33) wird durch ein Piezoelement (31) entriegelt und verriegelt, wobei die Ansteuerung des Piezoelements (31) durch eine in den Türöffner (1) integrierte elektrische Betätigungsvorrichtung (2) erfolgt. DOLLAR A Die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) weist eine Datenschnittstelle (21) auf und kommuniziert per Funkverbindung (65) und/oder Busverbindung (61) mit den zugeordneten Betätigungstastern (7) sowie mit weiteren Türöffnern (1). Die Stromversorgung des Türöffners (1) und der Steuerungsvorrichtung (2) erfolgt über eine integrierte Batterie (91).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für ein Fenster
oder eine Tür mit einem Flügel, vorzugsweise Drehflügel, mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die EP 0 821 123 beschreibt einen Türöffner, welcher eine mit der Schloßfalle
zusammenwirkende Türöffnerfalle aufweist. Die Türöffnerfalle wird durch einen
Elektromagneten entriegelt und verriegelt. In den Türöffner ist eine elektronische
Schaltungseinheit integriert, um den gewünschten Spannungswert für die Ener
gieversorgung des Elektromagneten einzustellen. Der integrierte Spannungsreg
ler reduziert die Anforderungen an die externe Stromversorgung.
Die EP 0 757 145 beschreibt ebenfalls einen Türöffner, welcher eine mit der
Schloßfalle zusammenwirkende Türöffnerfalle aufweist. Die Türöffnerfalle wird
durch ein Piezoelement entriegelt und verriegelt, wobei die Kraftübertragung
zwischen dem Piezoelement und der Türöffnerfalle über einen Getriebemecha
nismus erfolgt. Zur Stromversorgung des Piezoelements ist Netzversorgung oder
Batterieversorgung vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für ein
Fenster oder eine Tür zu entwickeln, die einfach aufgebaut und einfach zu mon
tieren ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand des An
spruchs 1.
Die elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung ist zum Einsatz an Fenstern
und/oder Türen vorgesehen. Die Zuhaltevorrichtung weist eine elektrisch schalt
bare, vorzugsweise mechanische Verriegelungsvorrichtung, eine vorzugsweise
mechanische Verschlußvorrichtung und eine elektrische Betätigungsvorrichtung
auf. In Schließstellung der Türe oder des Fensters wirkt die Verschlußvorrichtung
mit der Verriegelungsvorrichtung so zusammen, daß die Türe oder das Fenster
durch die elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung verriegelt oder freigegeben
werden kann. Die elektrische Betätigungsvorrichtung weist ein elektrisch schalt
bares Auslöseelement auf. Das Auslöseelement ist zum Blockieren und Freige
ben der Riegelvorrichtung ausgebildet. Zwischen dem Auslöseelement und der
Riegelvorrichtung kann ein Getriebe angeordnet sein, vorzugsweise um den
relativ kleinen Stellweg des Auslöseelements in einen größeren Stellweg der
Riegelvorrichtung zu übersetzen. Die elektrische Betätigungsvorrichtung weist
eine Ansteuer- und/oder Steuerungsvorrichtung auf. Diese kann als eine reine
Ansteuervorrichtung oder als eine Steuerungsvorrichtung ausgebildet sein. Sie
kann vorzugsweise einen Mikroprozessor aufweisen.
Die elektrische Betätigungsvorrichtung bezieht ihre elektrische Energie aus einer
eigenen unabhängigen Stromversorgungsvorrichtung, welche im Bereich der
elektrischen Betätigungsvorrichtung angeordnet und/oder in diese integriert ist.
Die Stromversorgungsvorrichtung kann einen integrierten elektrischen Energie
speicher aufweisen, welcher vorzugsweise durch eine herkömmliche Batterie
oder einen wiederaufladbaren Akku gebildet wird. Durch die integrierte unabhän
gige Stromversorgungsvorrichtung ergibt sich ein sicherer, weil von einer exter
nen Stromversorgung unabhängiger Betrieb. Ferner können aufwendige Verka
belungen zur Stromversorgung entfallen, insbesondere wenn die Stromversor
gungsvorrichtung im Bereich der elektrischen Betätigungseinrichtung angeordnet
ist, z. B. im gleichen Gehäuse.
Alternativ oder ergänzend zum Energiespeicher kann auch ein Energieerzeuger
vorgesehen sein. Es kann sich dabei um eine Solarzelle handeln, welche im
Bereich der Zuhaltevorrichtung montiert wird, oder auch um eine integrierte
Brennstoffzelle oder einen Dynamo. Durch den Einsatz des elektrischen Energie
erzeugers erhöht sich die Lebensdauer des Energiespeichers und damit die Be
triebssicherheit der Zuhaltevorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrisch schaltbare Auslöseele
ment als Piezoelement ausgebildet, welches sich durch eine besonders geringe
Stromaufnahme in einem Bereich von weniger als 10 mA, vorzugsweise etwa
1 mA auszeichnet. Das elektrisch schaltbare Auslöseelement kann auch einen
Shape-Memory-Aktor oder einen magnetostriktiven Aktor aufweisen. Von beson
derem Vorteil werden die Aktoren so ausgebildet, daß sie eine besonders geringe
Stromaufnahme aufweisen und mit einer autarken Stromversorgungsvorrichtung
mit relativ kleiner Leistung verbunden sind, vorzugsweise einer solchen mit ent
sprechend kleinem Energiespeicher oder Energieerzeuger. In anderen Ausfüh
rungen kann jedoch auch ein Elektromagnet oder ein Elektromotor als Auslösee
lement eingesetzt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist die in der Zuhaltevorrichtung
integrierte elektrische Betätigungsvorrichtung eine als Funkschnittstelle ausgebil
dete Datenschnittstelle auf. Mit der Datenschnittstelle kann die elektrische Betäti
gungsvorrichtung mit einer zugeordneten Bedienvorrichtung, einer Anzeigevor
richtung sowie mit weiteren Zuhaltevorrichtungen kommunizieren. Somit kann auf
eine Verkabelung zur Stromversorgung und zur Ansteuerung komplett verzichtet
werden. Die Montage wird hierdurch erheblich vereinfacht, und es ergeben sich
neue Einsatzgebiete bei der Ausrüstung von Ganzglasfassaden oder bei nach
träglichen Installationen, bei denen eine Verkabelung nicht oder nur mit hohem
Aufwand möglich ist.
Die Zuhaltevorrichtung, vorzugsweise die Türöffnerfalle kann rahmenseitig und
die Verschlußvorrichtung, vorzugsweise die Schloßfalle flügelseitig angebracht
werden. Jedoch sind auch Anwendungen vorgesehen, bei denen die Zuhaltevor
richtung, vorzugsweise die Türöffnerfalle flügelseitig und die Verschlußvorrich
tung, vorzugsweise die Schloßfalle rahmenseitig angebracht werden kann.
Zusätzlich oder alternativ zur Funkverbindung kann auch eine Buseinrichtung
angeschlossen sein. Hierdurch ergeben sich weitere Einsatzmöglichkeiten der
Zuhaltevorrichtung, wie z. B. ein Einsatz in stark elektromagnetisch belasteten
Zonen oder ein Einsatz auf einem räumlich weit ausgedehnten Areal.
Bei der Buseinrichtung handelt es sich vorteilhafterweise um einen Zweidrahtbus,
vorzugsweise einen Gebäudeleitbus, wie z. B. EIB oder LON.
Die Arbeitsweise, die Funktionen, die Programmabläufe und die Statusmeldun
gen der Zuhaltevorrichtung können über die Funkverbindung und/oder das Bus
system anwendungsspezifisch programmiert werden. Dies erlaubt die Konstrukti
on einer universell einsetzbaren Zuhaltevorrichtung. Mögliche Varianten, die in
einfacher Weise programmiert werden können, sind Ruhestrombetrieb oder Ar
beitsstrombetrieb, Arretierung, Offenhaltezeiten, Alarmmeldungen, Zustandsan
zeigen oder Zeitfunktionen.
Auch eine Sensorvorrichtung zur Türzustandsüberwachung kann in die elektri
sche Betätigungsvorrichtung integriert sein, wobei die Türzustandsüberwachung
ebenfalls ohne separate Verdrahtung über die Funkverbindung oder über das
Bussystem durchführbar ist.
Zur Bedienung der Zuhaltevorrichtung ist eine Bedienvorrichtung mit mehreren
Bedienelementen vorgesehen, welche vorzugsweise als Betätigungstaster oder
auch als Eingabeterminals mit einer Codeeinrichtung zur Authentifizierung des
Benutzers ausgebildet sein können.
Die Betätigungstaster zur Bedienung der Zuhaltevorrichtung sind ebenfalls mit
einem Energiespeicher, z. B. Batterie, ausgerüstet und über die Funkverbindung
und/oder über Busschnittstellen mit den Steuerungsvorrichtungen verbunden. Die
logische Zuordnung von Betätigungstastern und Steuerungs- bzw. Verriege
lungsvorrichtungen kann frei definiert werden und auch nachträglich, vorzugswei
se über die Funkschnittstelle geändert werden.
Die Erfindung wird in den Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zuhaltevorrichtung mit Busschnittstelle;
Fig. 2 den Systemaufbau eines Gesamtsystems mit mehreren am Bus ange
schlossenen Zuhaltevorrichtungen und Betätigungselementen;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Zuhaltevorrichtung mit Funkschnittstelle und
Busschnittstelle;
Fig. 4 den Systemaufbau eines Gesamtsystems mit mehreren per Funk ver
bundenen Zuhaltevorrichtungen und Betätigungselementen.
Fig. 5 den Aufbau einer Zuhaltevorrichtung mit Türöffner und Verschlußvor
richtung.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Türöffners 1 mit Busanschluß. Der Tür
öffner 1 weist ein Türöffnergehäuse mit einem darin gelagerten mechanischen
Riegelelement 33, z. B. Türöffnerfalle 33, auf. In der Praxis ist der Türöffner 1
rahmenseitig und der Schloßkasten flügelseitig angebracht. Es sind jedoch auch
Anordnungen denkbar, bei denen der Türöffner 1 flügelseitig und der Schloßka
sten rahmenseitig angebracht wird. Dabei kann der Türöffner sowohl in den
Rahmen oder in den Flügel integriert, als auch außen am Rahmen oder am Flü
gel anliegend befestigt sein. Sowohl Ausführungsformen mit symmetrischem
Aufbau, wobei eine Türöffnerausführung sowohl DIN links als auch DIN rechts
montierbar ist, als auch Ausführungsformen mit asymmetrischem Aufbau, wobei
eine Türöffnerausführung für DIN links Montage und eine andere Türöffneraus
führung für DIN rechts Montage ausgebildet ist, sind vorgesehen. In weiteren
Ausführungsformen kann das Türöffnergehäuse wassergeschützt, vorzugsweise
zum Einsatz im Außenbereich ausgebildet sein.
Bei geschlossener Tür hintergreift die im Türöffner 1 gelagerte Türöffnerfalle 33
die in der Verschlußvorrichtung gelagerte Schloßfalle. Bei verriegelter Türöffner
falle kann die Türe nicht geöffnet werden, es sei denn, die Schloßfalle wird z. B.
bei Betätigung eines Türgriffs oder Schlüssels zurückgezogen. Die Türöffnerfalle
5 ist in dieser Verriegelungsstellung blockiert.
Zum Öffnen der Tür wird die Türöffnerfalle 33 freigegeben. Dies geschieht unter
Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 32 durch das elektrisch an
steuerbare Auslöseelement 31. Bei entriegelter Türöffnerfalle 33 kann die Tür
geöffnet werden, ohne daß zuvor die Schloßfalle zurückgezogen werden muß.
Als Auslöseelement 31 ist ein Piezoelement 31 vorgesehen, welches sich durch
seine geringe Stromaufnahme auszeichnet. Das Getriebe 32 dient der geeigne
ten Umsetzung der Kraftwirkung des Piezoelements 31. In alternativen Ausfüh
rungen der Erfindung können jedoch auch die herkömmlich verwendeten Elek
tromagnete oder Elektromotoren als Auslöseelement 31 eingesetzt werden.
Die in den Türöffner 1 integrierte elektrische Betätigungsvorrichtung 2 weist eine
Steuerlogik 22 mit Mikroprozessor, sowie eine Treiberschaltung 23 zur elektri
schen Ansteuerung des Piezoelements 31 bzw. Auslöseelements auf. Zudem ist
eine Datenschnittstelle 21 integriert. Die Datenschnittstelle 21 ist zum Anschluß
an ein Bussystem 61 ausgebildet.
Bei dem Bussystem 61 handelt es sich bevorzugt um einen Gebäudeleitbus, z. B.
LON oder EIB. Das Bussystem 61 ist als Zweidrahtbus ausgebildet und ermög
licht eine problemlose Integration der Zuhaltevorrichtung in ein System der Ge
bäudeleittechnik. Bis zu ca. 32000 Busteilnehmer können an ein Bussystem 61
angeschlossen werden.
Besondere Vorteile ergeben sich aus der Ausgestaltung des Bussystems 61 als
Zweidrahtbus, da die Stromversorgung der Steuerungsvorrichtung 2 und des
Auslöseelements 31 ebenfalls über die Busleitungen erfolgt. Eine separate Ver
kabelung zur Stromversorgung ist nicht erforderlich. Ebenso können alle Meldun
gen und/oder Parameter und/oder Programme über das Bussystem 61 übertra
gen werden.
Je nach Ansteuerung des Piezoelements 31 kann derselbe Türöffner 1 als soge
nannter Arbeitsstrom-Türöffner oder als sogenannter Ruhestrom-Türöffner einge
setzt werden. Ruhestrom-Türöffner werden zum Blockieren der Tür permanent
mit Strom versorgt und öffnen z. B. bei einem Stromausfall zwangsläufig. Arbeits
strom-Türöffner hingegen werden lediglich zum Öffnen mit einer Spannung ver
sorgt, vorzugsweise mit einem kurzen Impuls.
Von Vorteil ist hierbei, daß die Funktion des Türöffners 1, z. B. Ruhestrombetrieb
oder Arbeitsstrombetrieb, auch nach bereits erfolgter Montage und/oder während
des Betriebs über die Datenschnittstelle 21 programmiert und geändert werden
kann. Zusätzlich kann die Funktion des Türöffners 1, z. B. Ruhestrombetrieb oder
Arbeitsstrombetrieb, auch Zeitabhängig gesteuert werden, vorzugsweise von
einer integrierten Zeitsteuervorrichtung. Die Zeitsteuervorrichtung ist hierzu vor
zugsweise frei einstellbar und/oder programmierbar ausgebildet.
Im Unterschied zu herkömmlichen fest verdrahteten Türöffnern 1 können die
Funktionsparameter über die Datenschnittstelle 21, vorzugsweise über das Bus
system 61 eingestellt und/oder programmiert werden. So lassen sich über die
Datenschnittstelle beispielsweise Meldungen wie z. B. Alarmmeldungen, Rück
meldungen und Statusmeldungen und/oder Zeitabhängige Funktionen wie z. B.
Offenhaltezeiten, Freigabezeiten (Dauerfreigabe/Kurzzeitfreigabe) und/oder Ar
beitsmodi wie z. B. Arbeitsstromprinzip und Ruhestromprinzip und/oder verschie
dene Betriebsarten wie z. B. Türöffner mit Arretierung oder Türöffner ohne Arretie
rung sowie Informations- und Zustandsanzeigen auswählen und/oder program
mieren.
Als weiterer Vorteil ist in die Betätigungsvorrichtung eine Zeitablaufsteuerung
integriert. Mit ihr lassen sich die Türöffnerfunktionen zeitabhängig programmieren.
Beispielsweise kann ein Türöffner 1 tagsüber im Ruhestromprinzip arbeiten und
nachts im Arbeitsstromprinzip. Vorstellbar ist auch, daß der Türöffner 1 während
der Geschäftszeiten ohne Arretierung arbeitet und außerhalb der Geschäftszeiten
mit Arretierung. Weiterhin kann zu bestimmten Zeiten die Ausgabe von Status
meldungen unterdrückt oder veranlaßt werden.
Auch die Türzustandsüberwachung 24 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, in den Tür
öffner 1 integriert werden. Ein separater Türkontakt ist dadurch nicht mehr erfor
derlich, und die Rückmeldung erfolgt über das Bussystem 61. Eine sonst übliche
zusätzliche Verkabelung zur Rückmeldung entfällt. Dadurch kann über das Bus
system 61 z. B. die Stellung des Türflügels auf geöffnet oder geschlossen
und/oder der Zustand der Verriegelung auf Tür verriegelt oder Tür begehbar
erfaßt werden. Von besonderem Vorteil ist dies beim Einsatz der Verriegelungs
vorrichtung in Verbindung mit einem Sicherheitseinrichtung wie z. B. einer Zu
trittskontrolle oder einer Einbruchmeldeanlage.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt ein Gesamtsystem mit mehreren an das Bussy
stem 61 angeschlossenen Türöffnern 1 und einer Betätigungseinrichtung, welche
ein oder mehrere Betätigungselemente aufweist. Die Betätigungselemente sind
hier als Betätigungstaster 7 ausgebildet. Die Zuordnung von Türöffnern 1 und
Betätigungstastern 7 zueinander kann frei programmiert werden. Sollen einzelne
Zuordnungen nachträglich geändert werden, ist keine Neuprogrammierung des
Gesamtsystems erforderlich. Es genügt die Programmierung der betroffenen
Türöffner 1 und Betätigungstaster 7. Dadurch sind nachträgliche Änderungen
und/oder Erweiterungen des Gesamtsystems einfach durchführbar.
Die Betätigungseinrichtung kann eine Codeeinrichtung zur Authentifizierung des
Benutzers aufweisen. Damit ist es möglich, die zur Benutzung berechtigten Per
sonen zu selektieren. Bei der Codeeinrichtung kann es sich z. B. um eine Code
karte und/oder eine PIN-Nummernabfrageeinrichtung und/oder eine Spracher
kennung und/oder einen Schlüsselschalter handeln. Von Vorteil ist, wenn die
Betätigungseinrichtung ebenfalls eine Datenschnittstelle aufweist, welche zum
Anschluß an ein Bussystem 61 ausgebildet ist. Die Betätigungseinrichtung kann
zur festen Montage und/oder als mobile Einheit, vorzugsweise als Fernsteuerung
ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Bedienungseinrichtung in den Tür
öffner zu integrieren.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann eine Überwachungsvorrichtung in die
Zuhaltevorrichtung integriert sein. Die Überwachungsvorrichtung kann zur Über
wachung der Stromversorgung und/oder der Busverbindung und/oder der fehler
freien Funktion der Steuerungsvorrichtung und/oder eventueller Sabotageversu
che ausgebildet sein. Tritt eine Abweichung vom vorgegebenen Betriebsablauf
der Zuhaltevorrichtung auf, kann die Überwachungsvorrichtung eine entspre
chende Meldung generieren. Die Funktion und/oder die Meldungen der Überwa
chungseinrichtung können über die Datenschnittstelle 21, vorzugsweise über das
Bussystem 61 frei eingestellt und/oder programmiert werden.
Eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise mit integriertem Display 8 zur Anzeige
von Informations- und Statusmeldungen, vorzugsweise mit integrierter Daten
schnittstelle, welche zum Anschluß an ein Bussystem ausgebildet ist, kann
ebenfalls an das Bussystem 61 angeschlossen werden. Alternativ kann als An
zeigeeinrichtung auch ein separater Laptop oder Personal Computer und/oder
eine Anzeigeeinheit eines externen, angeschlossenen Systems wie z. B. eines
Gebäudeleitsystems oder einer Zutrittskontrolle oder einer Einbruchmeldeein
richtung verwendet werden.
Die Strom- und Spannungsversorgung der Zuhaltevorrichtung erfolgt über ein an
das Bussystem 61 angeschlossenes Netzteil 9 ebenfalls über die Busleitungen.
Dies bietet den Vorteil, daß auf eine zusätzliche Verkabelung zur Stromversor
gung 9 verzichtet werden kann. Von Vorteil ist hierfür ein geringer Stromver
brauch des Türöffners 1, welcher durch den Einsatz von Piezoelementen 31 als
Auslöseelement 31 für die Verriegelung bzw. Entriegelung ermöglicht wird. Die
Stromaufnahme des gesamten Türöffners 1 liegt hierbei unter 1 mA. Dadurch ist
eine einfache Notstromversorgung des gesamten Systems und somit ein siche
rer, netzunabhängiger Betrieb möglich.
Sofern herkömmliche Elektromagnete oder Elektromotoren als Auslöseelement
31 eingesetzt werden, welche eine höhere Stromaufnahme aufweisen als das
Piezoelement 31, muß die Stromversorgung insbesondere bei Gebäudeinstalla
tionen mit einer Vielzahl an Türöffnern 1 entsprechend ausgelegt werden.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem die Daten
schnittschnittstelle 21 zum Anschluß an eine Funkverbindung 65 und/oder ein
Bussystem 61 ausgebildet ist. Die Türöffner 1 und die zugeordneten Betätigung
staster 7 kommunizieren untereinander, wie in Fig. 4 dargestellt, über eine
Funkverbindung. Besondere Vorteile bietet dies, wenn, wie in Fig. 3, abgebildet
eine Batterie 91 oder ein wiederaufladbarer Akku 91 zur Stromversorgung 9 in die
Türöffner 1 und gegebenenfalls auch in die Betätigungstaster 7 integriert ist. Da
die Verkabelung für das Bussystem 61 durch die Funkverbindung ersatzlos ent
fällt, kann bei autarker Stromversorgung 9 durch eine Batterie oder ein Akku 91
die komplette Verkabelung entfallen. Derartige Türöffner 1 können beispielsweise
mit ansprechendem Design in Verglasungselementen eingesetzt werden. Vorteil
haft ist ein Einsatz auch im Falle einer nachträglichen Installation. Mit herkömmli
chen Batterien 91 läßt sich hierbei eine Lebensdauer von ca. 60000 Öffnungs-
und/oder Schließvorgängen erzielen. Vorteilhafterweise kann die Zuhaltevorrich
tung (1) zur Verlängerung der Lebensdauer auch einen elektrischen Energieer
zeuger 92, vorzugsweise in Kombination mit einem wiederaufladbaren Akku auf
weisen. Der elektrische Energieerzeuger kann z. B. als Solarzelle oder als Brenn
stoffzelle ausgebildet sein.
Die Steuerungsvorrichtung 2 prüft selbsttätig in regelmäßigen Zeitabständen das
Vorhandensein der Funkverbindung. Wird eine Ausfall der Funkverbindung er
kannt, schaltet der Türöffner 1 in einen Safe-Modus. Je nach Anwendungsgebiet
und Voreinstellung kann dies ein akustisches oder optisches Warnsignal zur
Folge haben oder einen sofortigen Öffnungsvorgang der Tür auslösen.
Unter Sicherheitsaspekten ist es auch möglich, ein Verschlüsselungsprotokoll,
vorzugsweise ein Verschlüsselungsprotokoll mit rollierendem Code in die Funk
verbindung 65 zu integrieren. Dies kann von Vorteil sein, um eine Manipulation
von außen, welche z. B. das Öffnen einer Tür veranlassen soll, auszuschließen
und/oder zu erkennen. Ebenso kann eine Überwachungsvorrichtung 25 in die
Zuhaltevorrichtung integriert sein, welche bei einem Manipulationsversuch der
Funkverbindung diesen erkennt und sodann einen Sabotagealarm auslöst
und/oder die Zuhaltevorrichtung in einen für diesen Fall voreingestellten Betriebs
zustand schaltet.
Weiterhin überprüft die Steuerungsvorrichtung 2 permanent den Ladezustand der
Batterie 91. Unterschreitet der Ladezustand einen bestimmten Grenzwert, erfolgt
zunächst eine Warnmeldung per Funk 65. Bei weiter abnehmendem Ladezustand
schaltet die Steuerung 2 in den Safe-Modus.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Türöffners mit
einem Piezo-Biegewandler 31 als Auslöseelement. Dargestellt ist ein Ausschnitt
des Blendrahmens A mit der darin montierten Zuhaltevorrichtung 1. Diese wirkt
mit dem Riegel 41 der im Türflügel B befindlichen Schloßfalle 4 zusammen. Der
Riegel 41 ist als Federschnäpper ausgebildet. Die Zuhaltevorrichtung 1 besteht
aus einem Gehäuse von quaderförmiger Gestalt, in welchem ein Piezo-
Biegewandler als Auslöseelement 31 sowie mehrere hebelartig zusammenwir
kende Übertragungselemente aufgenommen sind. Bei den Übertragungsele
menten handelt es sich um die einen Halteriegel aufweisende Riegelvorrichtung
33, wobei der Halteriegel um eine Achse 33a drehbar gelagert ist. Der Halteriegel
33 ist als zweiarmiger Kipphebel mit den Hebelarmen 33b und 33c ausgebildet.
Der Hebelarm 33b wirkt mit zwei verschiebbar gelagerten Zylinderrollenpaaren
32a, b, und 32c, d zusammen, welche ein Getriebe zur Übersetzung des kürze
ren Stellweges des Piezo-Biegewandlers zu dem langen Stellweg des Kipphebels
bilden. Die Zylinderrollenpaare werden jeweils von einer Feder 34, 35 beauf
schlagt und jeweils in einem nicht dargestellten Käfig zwangsgeführt. Von den
Führungskräften im Käfig abgesehen tritt nur Rollreibung auf, wodurch die Vor
richtung sehr reibungsarm ausgeführt werden kann. Die beiden Rollen der Rol
lenpaare 32a,b, und 32c,d sind jeweils quer zu ihrer Verschieberichtung neben
einander angeordnet. Die dem jeweiligen Rollenpaar 32a,b, und 32c,d zugeord
nete Feder 34, 35 wirkt entlang der Verschieberichtung. Das erste Rollenpaar 32
mit den Rollen 32a und 32b ist im Gehäuse in einer Richtung senkrecht zur Be
wegungsrichtung des Hebelarms 33b, also in Gehäuselängsrichtung, verschieb
bar gelagert und das zweite Paar 32 mit den Rollen 32c und 32d in einer Rich
tung senkrecht zum ersten Paar 32a, 32b, also in Gehäusequerrichtung.
Die Ansteuerung und/oder Steuerung des Piezo-Biegewandlers erfolgt mit der
elektrischen Betätigungsvorrichtung welche eine Datenschnittstelle 21, einen
Mikroprozessor 22, eine Treiberschaltung 23 und eine Überwachungsvorrichtung
25 aufweist.
In einem angesteuerten Zustand des Piezo-Biegewandlers 31 ist die Tür verrie
gelt. Die Zylinderrollenpaare 32a,b und 32c,d befinden sich dann in der mit
durchgezogenen Linien dargestellten Position. Dadurch wird auch der Halteriegel
33 in der mit durchgezogenen Linien dargestellten Position gehalten, wobei er
den Riegel 41 der Schloßfalle 4 hintergreift und ein Öffnen der Tür verhindert. Ein
Zurückschwenken des Halteriegels 33 in die Öffnungsstellung 33' (Darstellung in
gestrichelten Linien) wird durch das erste Paar Zylinderrollen 32a,b verhindert.
Dieses Paar ist axial beweglich im Gehäuse gelagert und wird von der Feder 35
in die Bewegungsbahn des Halteriegels 33 gedrängt. Dieses erste Paar Zylinder
rollen 32a,b wird im abgebildeten Verriegelungszustand seinerseits durch das
zweite Paar Zylinderrollen 32c,d an einer Ausweichbewegung gehindert. Dieses
zweite Paar 32c,d wird von der Feder 34 beaufschlagt und ist in Gehäusequer
richtung beweglich gelagert. Das zweite Paar Zylinderrollen 32c,d ist mit einem in
Fig. 5 nicht dargestellten Rastelement fest verbunden, so daß bei einer Blockie
rung des Rastelementes durch den Piezo-Biegewandler auch das Zylinderrollen
paar 32c,d blockiert wird. Im verriegelten Zustand, also wenn z. B. die Nase des
Piezo-Biegewandlers 31 in eine Nut des Rastelementes greift, kann die Tür auch
gewaltsam nicht geöffnet werden, da eine Öffnungsbewegung des Halteriegels
33 über das Zusammenspiel der Zylinderrollen 32a,b,c,d verhindert wird.
Erst mit entsprechender Ansteuerung schwenkt der Piezo-Biegewandler 31 in
seine dargestellte Ruheposition zurück und gibt damit das Rastelement, als auch
die Zylinderrollenpaare 32a,b,c,d frei. Wird nach der dadurch erfolgten Entrie
gelung versucht die Tür zu öffnen, so wirkt über den Hebelarm 33b des Halterie
gels 33 eine Kraft auf das erste Zylinderrollenpaar 32a,b. Der Hebelarm 33b ist
als schiefe Ebene mit geringem Neigungswinkel von etwa 2 bis 3 Grad ausgebil
det. Dadurch wird das Rollenpaar 32a,b entgegen der Wirkung der Feder 35
zurückgedrängt. Da die Achse der Rolle 32d gegenüber der Achse der Rolle 32a
so versetzt ist, daß sich auch hier wieder ein Keilwinkel von ca. 2 Grad ergibt,
verdrängt die Bewegung des Rollenpaares 32a, b auch das zweite Rollenpaar
32c,d entgegen der Wirkung der Feder 34 in die Position 32a',b',c', d. Der
Halteriegel kann nunmehr in seine Öffnungsstellung 33' schwenken und die Tür
geöffnet werden.
Da das gesamte Untersetzungsverhältnis der Vorrichtung sehr groß ist, muß die
Ausführung sehr reibungsarm sein. Dies wird durch die Verwendung der aufein
ander abrollenden Zylinderollen 32a,b,c,d, vorzugsweise Stahlrollen, gewährlei
stet. Als weiterer Vorteil der Verwendung von Rollen 32a,b,c,d kann die Vor
richtung sehr kompakt ausgeführt werden. In alternativen Ausführungen können
auch an Stelle der Rollenpaare 32a,b und 32c,d jeweils Einzelrollen oder Paare
von mehr als zwei Rollen eingesetzt werden.
Für die in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele sind noch weitere
Anwendungen und Ausführungen denkbar. Ein Einsatz der erfindungsgemäßen
Zuhaltevorrichtung 1 mit Busschnittstelle 61 und/oder Funkschnittstelle 65 ist
prinzipiell sowohl an Fenstern als auch an Türen oder kombiniert an Fenstern und
Türen möglich. Der Einsatz ist sowohl an normalen Türen als auch an Fluchttüren
sowie an Rauch- und Feuerschutztüren denkbar. Türöffnerfalle 33, Piezoelement
31 und Getriebe 32 sind derart ausgebildet, daß der Türöffner 1 auch unter Vor
last öffnet.
Von besonderem Vorteil ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrich
tung 1 mit Busschnittstelle 61 und/oder Funkschnittstelle 65 in Verbindung mit
einem Einbruchmeldesystem.
Ebenso ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 in
Zugangskontrollsystemen oder in Flucht- und Rettungswegsystemen möglich. Im
Falle eines Einsatzes in Flucht- und Rettungswegsystemen erfolgt eine Frei
schaltung der Verriegelung und damit eine Alarmmeldung bei Trennung des Tür
öffners 1 vom Bus.
Die Vorrichtungen der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung 1 können in ver
schiedenen Ausführungen, angepaßt an die entsprechenden Einsatzbedingun
gen, ausgebildet sein. So sind z. B. wasserdichte Ausführungen für den Außen
bereich und normale Ausführungen für den Innenbereich vorgesehen.
1
Zuhaltevorrichtung, Türöffner
2
elektrische Betätigungsvorrichtung
21
Datenschnittstelle
22
Mikroprozessorlogik
23
Treiberschaltung
24
Sensoreinrichtung, Türzustandsüberwachung
25
Überwachungsvorrichtung
3
Verriegelungsvorrichtung
31
Auslöseelement, Piezoaktor
32
Getriebe
33
Riegelvorrichtung, Türöffnerfalle
34
,
35
Feder
4
Verschlußvorrichtung
41
Schloßfalle
61
Bus, Bussystem
65
Funk, Funkstrecke
7
Bedienvorrichtung, Betätigungstaster
8
Anzeigevorrichtung, Display
9
Stromversorgungsvorrichtung
91
Batterie, Akku
92
Energieerzeuger, Solarzelle
Claims (37)
1. Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung für eine Tür und/oder ein Fenster
mit einem Flügel, vorzugsweise Drehflügel, der geöffnet und geschlossen
werden kann,
mit einer elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung und mit einer, vor zugsweise eine Schloßfalle aufweisenden Verschlußvorrichtung, welche in Schließstellung der Türe bzw. des Fensters mit der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt,
wobei die elektrisch schaltbare Verriegelungsvorrichtung eine Riegelvor richtung, vorzugsweise Türöffnerfalle, und eine elektrische Betätigungsvor richtung aufweist, wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung ein elektrisch schaltbares Auslöseelement zum Blockieren und Freigeben der Riegelvorrichtung auf weist,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine autarke Stromversor gungsvorrichtung (9) aufweist, die im Bereich der elektrischen Betätigungs vorrichtung (2) angeordnet ist und/oder vorwiegend nur diese mit Strom ver sorgend ausgebildet ist, wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) ei ne, vorzugsweise einen Mikroprozessor aufweisende Ansteuer- und/oder Steuerungsvorrichtung (22) aufweist.
mit einer elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung und mit einer, vor zugsweise eine Schloßfalle aufweisenden Verschlußvorrichtung, welche in Schließstellung der Türe bzw. des Fensters mit der elektrisch schaltbaren Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt,
wobei die elektrisch schaltbare Verriegelungsvorrichtung eine Riegelvor richtung, vorzugsweise Türöffnerfalle, und eine elektrische Betätigungsvor richtung aufweist, wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung ein elektrisch schaltbares Auslöseelement zum Blockieren und Freigeben der Riegelvorrichtung auf weist,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) eine autarke Stromversor gungsvorrichtung (9) aufweist, die im Bereich der elektrischen Betätigungs vorrichtung (2) angeordnet ist und/oder vorwiegend nur diese mit Strom ver sorgend ausgebildet ist, wobei die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) ei ne, vorzugsweise einen Mikroprozessor aufweisende Ansteuer- und/oder Steuerungsvorrichtung (22) aufweist.
2. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die autarke Stromversorgungs
vorrichtung (9) einen elektrischen Energieerzeuger (92) aufweist, vorzugs
weise eine Solarzelle oder eine Brennstoffzelle oder einen Dynamo.
3. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsvor
richtung (9) einen elektrischen Energiespeicher (91) aufweist, welcher vor
zugsweise als Batterie oder als wiederaufladbarer Akku ausgebildet ist.
4. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsvorrichtung
(9) in die elektrische Betätigungsvorrichtung (2) integrierbar ist, vorzugswei
se in einem gemeinsamen Gehäuse.
5. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungsvor
richtung (2) eine Datenschnittstelle (21) aufweist.
6. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenschnittstelle (21) zum
Anschluß an eine Funkverbindung (65), vorzugsweise an einen Funkbus
ausgebildet ist.
7. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch schaltbare
Verriegelungsvorrichtung (3) und/oder die elektrische Betätigungsvorrich
tung (2) über die Funkverbindung (65) programmierbar und/oder abfragbar
ausgebildet ist, vorzugsweise daß die Arbeitsweise und/oder Funktionen
und/oder Programmabläufe und/oder Statusmeldungen der elektrisch
schaltbaren Verriegelungsvorrichtung (3) und/oder der elektrischen Betäti
gungsvorrichtung (2) programmierbar und/oder abrufbar sind.
8. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs
weise nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funkverbindung (65) mit einer
Gebäudeleiteinrichtung, vorzugsweise mit einem Gebäudeleitbus z. B. EIB
oder LON, verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder darin integrier
bar ist.
9. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs
weise nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funkverbindung (65) mit einer
Einbruchmeldeeinrichtung verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder
darin integrierbar ist.
10. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs
weise nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funkverbindung (65) mit einer
Zutrittskontrolleinrichtung verbindbar und/oder Teil einer solchen und/oder
darin integrierbar ist.
11. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs
weise nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelvorrichtung (33)
über die Funkverbindung (65) blockierbar und/oder freigebbar ist.
12. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungsvor
richtung (2) eine Sensorvorrichtung (24) zur Überwachung des Türzustan
des aufweist.
13. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (24)
über eine Funkverbindung (65) programmierbar und/oder abfragbar ist.
14. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch schaltbare
Auslöseelement (31) einen Piezoaktor und/oder einen magnetostriktiven
Aktor und/oder einen Shape-Memory-Aktor aufweist.
15. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch schaltbare
Auslöseelement (31) einen Elektromagnet aufweist.
16. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch schaltbare
Auslöseelement (31) einen Elektromotor aufweist.
17. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch schaltbare Verrie
gelungsvorrichtung (3) rahmenseitig und die Verschlußvorrichtung flügelsei
tig anbringbar ist.
18. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch schaltbare Verrie
gelungsvorrichtung (3) flügelseitig und die Verschlußvorrichtung rahmensei
tig anbringbar ist.
19. Zuhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungs
vorrichtung (2) eine Überwachungsvorrichtung (25) aufweist, welche vor
zugsweise zur Überwachung der Verriegelungsvorrichtung (3) und/oder der
Stromversorgungsvorrichtung (9) und/oder der elektrischen Betätigungsvor
richtung (2) ausgebildet ist.
20. Zuhaltevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1,
vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine manuelle Bedienvorrichtung
vorgesehen ist, welche mit der elektrischen Betätigungsvorrichtung (2) ver
bunden ist.
21. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienvorrichtung min
destens ein Betätigungselement (7), vorzugsweise mehrere Betätigungs
elemente (7), aufweist, wobei das Betätigungselement (7) bzw. die Betäti
gungselemente (7) eine autarke Stromversorgungsvorrichtung aufweist bzw.
aufweisen.
22. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die autarke Stromversorgungs
vorrichtung der Bedienvorrichtung im Bereich des Betätigungselements (7)
bzw. der Betätigungselemente (7) der Bedienvorrichtung angeordnet, vor
zugsweise in das Betätigungselement (7) bzw. in die Betätigungselemente
(7) integrierbar ist, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse und/oder
vorwiegend nur das Betätigungselement (7) bzw. in die Betätigungsele
mente (7) mit Strom versorgend ausgebildet ist.
23. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die autarke Stromversorgungs
vorrichtung der Bedienvorrichtung einen elektrischen Energiespeicher auf
weist, welcher vorzugsweise als Batterie oder als wiederaufladbarer Akku
ausgebildet ist.
24. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (7)
der Bedienvorrichtung eine Datenschnittstelle aufweist, welche vorzugswei
se zur Kommunikation mit der Zuhaltevorrichtung (1) ausgebildet ist.
25. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenschnittstelle des Betäti
gungselements (7) zum Anschluß an eine Funkverbindung (65) ausgebildet
ist.
26. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Betätigungselement (7) der
Bedienvorrichtung einer oder mehreren bestimmten Zuhaltevorrichtung (1)
bzw. Zuhaltevorrichtungen frei zuordenbar ist.
27. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (7) der
Bedienvorrichtung als mobile Einheit, vorzugsweise als Fernsteuerung aus
gebildet ist.
28. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (7) der
Bedienvorrichtung als stationäre Einheit, vorzugsweise zur festen Montage
ausgebildet ist.
29. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (7) der
Bedienvorrichtung in die Zuhaltevorrichtung (1) integrierbar ausgebildet ist,
vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse.
30. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (7) der
Bedienvorrichtung eine Codevorrichtung zur Authentifizierung des Benut
zers aufweist.
31. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Codevorrichtung einen
Schlüsselschalter und/oder ein Codekartenterminal und/oder eine PIN-
Nummernabfrage und/oder eine Spracherkennung und/oder ein Finger
printsystem aufweist.
32. Zuhaltevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1,
vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung
vorgesehen ist, die mit der Zuhaltevorrichtung verbunden ist und zur Anzei
ge von Statusmeldungen und/oder Alarmmeldungen und/oder Betriebszu
ständen ausgebildet ist.
33. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung minde
stens ein Anzeigeelement (8), vorzugsweise ein Display aufweist, wobei je
des Anzeigeelement (8) eine autarke Stromversorgungsvorrichtung auf
weist.
34. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 32 oder 33,
dadurch gekennzeichnet, daß die autarke Stromversorgungs
vorrichtung der Anzeigevorrichtung im Bereich des Anzeigeelements (8) an
gebracht und/oder darin integriert ist, vorzugsweise in einem gemeinsamen
Gehäuse und vorwiegend nur das Anzeigeelement (8) mit Strom versorgt.
35. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die autarke Stromversorgungs
vorrichtung der Anzeigevorrichtung einen elektrischen Energiespeicher auf
weist, welcher vorzugsweise als Batterie oder als wiederaufladbarer Akku
ausgebildet ist.
36. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (8) eine Da
tenschnittstelle aufweist, welche vorzugsweise zur Kommunikation mit der
Zuhaltevorrichtung (1) ausgebildet ist.
37. Zuhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenschnittstelle der Anzei
gevorrichtung zum Anschluß an eine Funkverbindung (65) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999137034 DE19937034A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999137034 DE19937034A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung |
Publications (1)
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DE19937034A1 true DE19937034A1 (de) | 2001-02-08 |
Family
ID=7917366
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999137034 Withdrawn DE19937034A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung |
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