DE4203635A1 - Verriegelungsvorrichtung fuer eine tuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für eine Tür, mit einem von einem Stellantrieb an­ treibbaren Riegel, der in seiner Schließstellung in eine Riegelfalle eingreift und in der Öffnungsstellung die Riegelfalle freigibt.

Bei einer nach dem Stande der Technik (DE-PS 37 08 374) bekannten Verriegelungsvorrichtung der genannten Art ist der Stellantrieb als Hubmagnet ausgebildet. Solche Verriegelungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß die Stellkraft des Hubmagneten oft nicht aus­ reicht, die verhältnismäßig großen Kräfte zur Verstel­ lung des Riegels aufzubringen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Verriege­ lungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahinge­ hend weiterzubilden, daß der Stellantrieb bei ein­ fachem und robustem Aufbau verhältnismäßig große Stellkräfte aufbringen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Stellantrieb ein aus einer Memory-Legierung bestehendes, mit dem Riegel verbundenes Antriebsele­ ment aufweist, welches mit einer zu- und abschaltba­ ren Heizvorrichtung versehen ist und dessen tempera­ turabhängige Verformung die Bewegungen des Riegels in die Öffnungs- bzw. Schließstellung bewirkt.

Unter der Bezeichnung Memory-Legierungen sind bestimm­ te Nickel-Titan-Legierungen, Kupfer-Aluminium-Zinkle­ gierungen und auch Gold-Cadmium-Legierungen bekannt geworden. Formteile aus solchen Memory-Legierungen haben die besondere Eigenschaft, daß sie nach einer bleibenden Kaltverformung bei anschließender Erwärmung wieder die Form annehmen, die sie vor der Kaltverfor­ mung gehabt haben. Kühlt das Bauteil wieder ab, stellt sich die bei der Kaltverformung hergestellte Form wie­ der ein. Dieser sogenannte Memory-Effekt kann sehr oft wiederholt werden und wird durch äußere Einflüsse wie Reibung, Verschleiß und Korrosion kaum beeinträch­ tigt. Aus diesem Grunde ist ein mit einer solchen Me­ mory-Legierung arbeitender Stellantrieb besonders ro­ bust und dauerhaft und kann darüberhinaus verhältnis­ mäßig große Kräfte erzeugen. Für die Betätigung muß dem Antriebselement lediglich Wärme zugeführt werden oder Wärme entzogen werden, was bei der Verriegelungs­ vorrichtung gemäß der Erfindung mittels einer ab­ schaltbaren Heizvorrichtung auf einfache Weise bewerk­ stelligt werden kann.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Antriebselement als Formkörper ausgebil­ det ist, der an einem feststehenden Widerlager verla­ gert ist und zwischen dem Widerlager und der Verbin­ dungsstelle mit dem Riegel eine Biegeverformung auf­ weist, deren Biegeradius temperaturabhängig veränder­ bar ist. Ein solcher gebogener Formkörper zwischen dem Widerlager und der Verbindungsstelle mit dem Rie­ gel ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise große Stellwege des Stellantriebes bei immer noch aus­ reichender Stellkraft. Zweckmäßig ist der Formkörper als länglicher, elastisch verformbarer Flachkörper ausgebildet, dessen Fläche im Längenbereich des Flach­ körpers mit dem Riegel verbunden ist und der an seinen Enden mit 180°-Bögen versehen ist, deren freie Enden an dem Widerlager verlagert sind und deren Krümmungs­ radien temperaturabhängig veränderbar sind. Bei dieser Ausbildung des Formkörpers hat der aus Memory-Legie­ rung bestehende Stellantrieb ein verhältnismäßig klei­ nes Volumen, so daß er dementsprechend schnell auf­ geheizt bzw. abgekühlt werden kann.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Flachkörper, das Widerlager und die 180°-Bögen an den Enden des Flachkörpers maßlich so aufeinander abgestimmt sind, daß der Längenbereich des Flachkör­ pers ständig unter dem Einfluß von auf seine Mitte gerichteten Schubkräften steht, die dem Mittenbereich des Flachkörpers nur zwei stabile Endstellungen ge­ statten, nämlich entweder zum Widerlager hin oder zum Riegel hin ausgebeult. Durch diesen "Knackfroschef­ fekt" erhält der Stellantrieb zwei stabile Endlagen, von denen eine der Öffnungsstellung und die andere der Schließstellung zugeordnet ist. Dieser Stellan­ trieb mit den beiden geschilderten stabilen Endlagen hat den besonderen Vorteil, daß der Umschaltvorgang selbst besonders schnell erfolgt, so daß der Riegel nicht in Zwischenstellungen stehen bleibt, in denen bei Betätigung der Tür zur Unzeit der Riegel oder der Türrahmen beschädigt würden.

Um den oben geschilderten "Knackfroscheffekt" zu un­ terstützen, kann gegebenenfalls zwischen dem Flächen­ bereich des Flachkörpers und dem Widerlager eine Zug­ feder angeordnet sein, die den Öffnungsvorgang des Riegels unterstützt.

Der Flachkörper kann gegebenenfalls selbst unmittel­ bar als Heizwiderstand in einen elektrischen Heiz­ stromkreis eingeschaltet sein. In diesem Falle muß natürlich das Widerlager als Isolator ausgebildet sein.

Alternativ kann der Flachkörper auch mittelbar durch einen ihn umgebenden elektrischen Heizdraht beheizbar sein.

Das Antriebselement kann unmittelbar mit dem Riegel verbunden sein. Alternativ kann es auch mit einem den Riegel betätigenden Stellbolzen verbunden sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen­ den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Verriegelungs­ vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 schematisch eine Verriegelungs­ vorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungs­ form.

In Fig. 1 sind die Tür mit dem Bezugszeichen 1 und der Türrahmen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Im Türrahmen 2 ist in einem Lagerblock 3 ein Riegel 4 gelagert, der bei diesem Ausführungsbeispiel als in axialer Richtung verschiebbarer Bolzen ausgebildet ist. Dieser Riegel 4 ist in eine an der Tür 1 befind­ liche Riegelfalle 5 einschiebbar und in Fig. 1 in der eingeschobenen Stellung (Schließstellung) dargestellt.

Zum Verstellen des Riegels 4 ist ein Stellantrieb 6 vorgesehen. Dieser Stellantrieb 6 weist ein aus einer Memory-Legierung hergestelltes Antriebselement 7 auf, das als länglicher, elastisch verformbarer Flachkörper ausgebildet ist, dessen Fläche etwa in der Mitte ihres Längenbereiches mit dem Riegel 4 verbunden ist und der an seinen beiden Enden mit 180°-Bögen 7a und 7b versehen ist, deren freie Enden an einem Widerlager 8 befestigt sind. Die Krümmungsradien der beiden 180°-Bögen 7a und 7b verändern sich nach dem oben er­ läuterten Memory-Effekt abhängig von der Temperatur des Antriebselementes 7.

Das Antriebselement 7 ist zum Zwecke seiner Beheizung als Heizwiderstand in einen elektrischen Heizstrom­ kreis 9 eingeschaltet, der mittels eines Schalters 10 ein- und ausschalbar ist. Bei dieser Art der Be­ heizung muß natürlich das Widerlager 8 als elektri­ scher Isolator ausgebildet sein.

Alternativ kann zum Beheizen das Antriebselement 7 auch mit einem Heizdraht umwickelt sein, der an den Heizstromkreis 9 angeschlossen ist.

Das Widerlager 8 und die 180°-Bögen 7a und 7b an den Enden des Antriebselementes 7 sind maßlich so aufein­ ander abgestimmt, daß der Längenbereich des Flachkör­ pers des Antriebselementes 7 ständig unter dem Einfluß von auf seine Mitte gerichteten Schubkräfte steht, die dem Mittenbereich des Flachkörpers nur zwei sta­ bile Endstellungen gestatten, nämlich entweder zum Widerlager 8 hin oder zum Riegel 4 hin ausgebeult.

Zur Unterstützung des Umschaltvorganges ist zwischen dem Flächenbereich des Flachkörpers des Antriebsele­ mentes 7 und dem Widerlager 8 eine Zugfeder 11 ange­ ordnet.

Das Umschalten des Stellantriebes 6 erfolgt dadurch, daß das Antriebselement 7 durch Einschalten des Heiz­ stromes erwärmt wird. Die Erwärmung bewirkt, daß sich das Antriebselement 7 aus der in der Zeichnung darge­ stellten Stellung heraus nach oben verformt, so daß der Riegel 4 in die Öffnungsstellung bewegt wird. Wird der Heizstrom wieder abgeschaltet, so kühlt sich das Antriebselement 7 verhältnismäßig schnell ab, so daß der Riegel von dem Antriebselement 7 wieder in die Schließstellung zurückgedrückt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Hinblick auf den Stellantrieb 6 voll und ganz. Hier wirkt jedoch der Stellantrieb 6 nicht auf den Riegel selbst ein, son­ dern auf einen Stellbolzen 12, der seinerseits auf einen an der Tür 1 schwenkbar gelagerten Riegelhebel 13 einwirkt, der in eine am Türrahmen 2 befindliche Riegelfalle einschwenkbar ist. In Fig. 2 ist dieser schwenkbare Riegel 13 in seiner Verriegelungsstellung dargestellt. Wird hier das Antriebselement 7 durch Einschalten des Heizstromes erwärmt, so verschiebt sich der Stellbolzen 12 nach oben, so daß dem Riegel­ hebel 13 durch sein Eigengewicht aus der am Türrahmen befindlichen Riegelfalle herausfällt und die für frei­ gibt. Kühlt sich das Antriebselement 7 nach Abschalten des Heizstromes wieder ab, so verschiebt sich der Stellbolzen 12 wieder nach unten und verschwenkt den Riegelhebel 13 in die in der Fig. 2 dargestellten Ver­ riegelungsstellung.

Claims (9)

1. Verriegelungsvorrichtung für eine Tür, mit einem von einem Stellantrieb antreibbaren Riegel, der in seiner Schließstellung in eine Riegelfalle ein­ greift und in der Öffnungsstellung die Riegelfalle freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (6) ein aus einer Memory-Legie­ rung bestehendes, mit dem Riegel (4, 13) verbundenes Antriebselement (7) aufweist, welches mit einer zu- und abschaltbaren Heizvorrichtung (9, 10) versehen ist und dessen temperaturabhängige Verformung die Be­ wegungen des Riegels (7, 13) in die Öffnungs- bzw. Schließstellung bewirkt.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (7) als Formkörper ausgebildet ist, der an einem fest­ stehenden Widerlager (8) verlagert ist und zwischen dem Widerlager (8) und der Verbindungsstelle mit dem Riegel (7, 13) eine Biegeverformung (7a, 7b) aufweist, deren Biegeradius temperaturabhängig veränderbar ist.

3. Verriegelungsvorrichtung nach den An­ sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als länglicher, elastisch verformbarer Flachkörper ausgebildet ist, dessen Fläche im Längen­ bereich des Flachkörpers mit dem Riegel (7, 13) ver­ bunden ist und der an seinen Enden mit 180°-Bögen (7a, 7b) versehen ist, deren freie Enden an dem Widerlager (8) verlagert sind und deren Krümmungsradien tempera­ turabhängig veränderbar sind.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkörper, das Widerlager (8) und die 180°-Bögen (7a, 7b) an den En­ den des Flachkörpers maßlich so aufeinander abgestimmt sind, daß der Längenbereich des Flachkörpers ständig unter dem Einfluß von auf seine Mitte gerichteten Schubkräften steht, die den Mittenbereich des Flach­ körpers nur zwei stabile Endstellungen gestatten, näm­ lich entweder zum Widerlager (8) hin oder zum Riegel (7, 13) hin ausgebeult.

5. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flächen­ bereich des Flachkörpers und dem Widerlager (8) eine Zugfeder (11) angeordnet ist.

6. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkörper unmittelbar als elektrischer Heizwi­ derstand in einen elektrischen Heizstromkreis (9) ein­ geschaltet ist.

7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkörper mittelbar durch einen ihn umgebenden elektrischen Heizdraht beheizbar ist.

8. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (7) unmittelbar mit dem Riegel (4) verbunden ist.

9. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (7) mit einem den Riegel (13) be­ tätigenden Stellbolzen (12) verbunden ist.