DE19937034A1

DE19937034A1 - Elektrisch schaltbare Zuhaltevorrichtung

Info

Publication number: DE19937034A1
Application number: DE1999137034
Authority: DE
Inventors: Martin Huttenlocher
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2001-02-08

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.

Liste der Bezugszeichen

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

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.

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.