DE4438210B4

DE4438210B4 - Schloß, insbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdantrieb

Info

Publication number: DE4438210B4
Application number: DE4438210A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Katschinka; Manfred Hötzl
Original assignee: Roto Frank Eisenwarenfabrik AG
Current assignee: Roto Frank Eisenwarenfabrik AG
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: AT399365B; ITMI942330A1; ATA236193A; DE4438210A1; IT1270706B; ITMI942330A0

Abstract

Schloß, inbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdantrieb, z.B. einem mechanischen oder elektrischen Antrieb für Riegel bzw. Schubstangen, einem Getriebe, das zur Betätigung der Riegel bzw. Schubstangen diesen zugeordnet ist, einem Kraftspeicher in Verbindung mit dem Fremdantrieb und mit einem Schließzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher eine Spiralfeder (5) zwischen einem Rad- oder Zahnradkranz (6, 31) und einer Nabe (7) aufweist und im Schlossgehäuse (1) in die kinematische Verbindung zwischen dem Fremdantrieb und dem Getriebe eingeschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß, insbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdantrieb, z.B. einem mechanischen oder elektrischen Antrieb für Riegel bzw. Schubstangen, einem Getriebe, das zur Betätigung der Riegel bzw. Schubstangen diesen zugeordnet ist, einem Kraftspeicher in Verbindung mit dem Fremdantrieb und mit einem Schließzylinder.

Elektrische Türöffner sind sehr beliebt, weil ein Sperrvorgang entfallen kann. Ebenso ist man bestrebt, durch eine entsprechenden Antrieb der Schloßmechanik das Sperren zu unterstützen. Tatsächlich müssen speziell bei Mehrriegelschlössern größere Kräfte zur Riegelbewegung aufgewendet werden oder es sind mehr Schlüsselumdrehungen erforderlich, wobei durch eine Getriebeübersetzung der Kraftaufwand entsprechend verringert ist. Bei einer bekannten Ausführung wird ein starker Elektromotor an der Türinnenseite angeflanscht. Ein Schließzylinder wirkt als Schlüsselschalter und steuert den Elektromotor wahlweise in eine der Drehrichtungen. Der Elektromotor greift über eine Kupplung in die Schlossmechanik ein und bewirkt das Aufsperren oder das Schließen des Schlossriegels. Motoren dieser Art müssen in kurzer Zeit ein großes Drehmoment zur Verfügung stellen. Ihre Abmessungen erfordern ein Zusatzgehäuse, da sie im genormten Einstemmschlossgehäuse keinen Platz finden.

Aus der DE 42 18 730 A1 ist eine stockseitige hydraulische Verriegelung bekannt, bei der durch das Schließen des Flügels eine Pumpe betätigt wird, die hydraulische Flüssigkeit in ein Druckgefäß pumpt. Erst wenn die Tür zur Gänze geschlossen ist, öffnet ein Ventil und der freiwerdende Druck schiebt einen Riegel aus dem Stock in die Tür. Gleichzeit wird im Tür blatt eine Stange zurückgeschoben, die einen weiteren Riegel (z.B. im Einstemmschloss) ausschiebt.

Bei Kofferraumdeckeln sind gemäß DE 37 17 013 A1 Kraftspeicher bekannt, die beim Schließen aufgeladen werden und beim Entriegeln ein Öffnen des Kofferraumdeckels bewirken.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Fremdantrieb zusammen mit einem Kraftspeicher so auszubilden, dass beim Sperrvorgang das nötige Drehmoment trotz geringstmöglicher Abmessungen zur Verfügung steht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Kraftspeicher eine Spiralfeder zwischen einem Rad- oder Zahnkranz und einer Nabe aufweist und im Schlossgehäuse in die kinematische Verbindung zwischen dem Fremdantrieb und dem Getriebe eingeschaltet ist. Die Spiralfeder wird zeitversetzt unter anderen Bedingungen aufgeladen, als diese beim Sperrvorgang erforderlich sind. Das Aufladen erfolgt langsam und die Abgabe des Drehmoments rasch. So kann ein verhältnismäßig schwacher Elektromotor in den Phasen zwischen den Sperrvorgängen die Aufladung vornehmen. Es kann auch eine mechanische Krafteinleitung während der Drehbewegung der Tür und von dieser Bewegung abgeleitet, erfolgen. Die einer Uhrfeder vergleichbare Spiralfeder wird am äußeren, die Spiralfeder umgebenden Radkranz oder Zahnkranz aufgezogen. Das Drehmoment steht am innern Drehbolzen, hier als Nabe bezeichnet, zur Verfügung. Bei Unterschreiten eines vorbestimmbaren Drehmomentes kann ein elektrischer Antrieb eingeschaltet werden, der den Federspeicher beispielsweise innerhalb von fünf Sekunden aufzieht. Dazu ist es zweckmäßig, wenn der elektrische Antrieb (Elektromotor) zum Aufziehen der Spiralfeder, durch Steuerkontakte am Ende eines Sperr- oder Entriegelungsvorganges oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drehmoments der Spiralfeder einschaltbar und die Abgabe des Drehmomentes der Spiralfeder durch den Schließzylinder auslösbar ist. Das Abrufen des gepufferten im Federspeicher enthaltenen Drehmomentes erfolgt analog zu einem gewöhnlichen Sperrvorgang, also über den Schließzylinder. Dieser kann beispielsweise für den Notbetrieb durch Weiterdrehen über die Steuerkontakte hinaus die Funktion eines Schlüsselschalters überschreiten und als Direktantrieb für die Schlossmechanik in das Getriebe zur Riegel- und Schubstangenverstellung eingreifen.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Zahnradkranz über ein Ritzel und gegebenenfalls ein Schneckengetriebe vom Elektromotor betätigbar ist und die Nabe mit einer Verzahnung in das Getriebe eingreift, welches über eine Zahnstange oder eine Kulissensteuerung oder einen Kurbeltrieb mit dem Riegel und bzw. oder den Schubstangen verbunden ist. Der Antrieb für den Federspeicher, also hier für die Spiralfeder, muß in Ruhelage selbstsperrend sein, damit sich der Federspeicher nicht wieder über den Antrieb entlädt. Dazu kann ein Klinkenrad oder beispielsweise ein Schneckengetriebe verwendet werden. Da der Federspeicher ein Kraftreservoir darstellt, welches über den Kraftbedarf eines einzigen Sperrvorganges hinausgeht, muß sichergestellt sein, dass der Sperrvorgang bei Erreichen einer gewünschten Schließstellung oder Offenstellung unterbrochen wird. Dazu ist es zweckmäßig, wenn in die Schubstangen bzw. in den Riegel in der Sperrstellung und in der Freigabestellung eine Klinke oder ein Schieber einrastet und wenn diese bzw. dieser durch den Schließzylinder entgegen Federkraft aushebbar sind. Damit der Antrieb bei einem Störfall, wie etwa das Auflaufen eines Riegels auf ein Hindernis vor Erreichen der ausgeschobenen Sperrstellung, betriebsfähig bleibt, ist in der kinematischen Verbindung zwischen der Spiralfeder als Kraftspeicher und dem Riegel und bzw. oder der oder den Schubstangen und den von diesen betätigbaren Verriegelungen, eine Rutschkupplung oder ein gegen Federkraft teleskopartig zusammenschiebbares oder verdrehbares Pufferelement vorgesehen. Die Kinematik überwindet die Federkraft des sichernden Pufferelementes, sodaß der Antrieb nicht stecken bleibt.

Statt eines Elektroantriebes kann der Fremdantrieb zum Aufziehen des Kraftspeichers auch eine mechanische Vorrichtung umfassen. Eine zweckmäßige Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fremdantrieb einen Seilzug aufweist, der einerseits mit dem Kraftspeicher, insbesondere über den die Spiralfeder umgebenden Radkranz gegebenenfalls durch Umschlingung desselben oder über eine unter Federvorspannung stehende Seiltrommel mit Freilauf in Verbindung steht und dessen anderes Ende zur Befestigung unmittelbar oder über eine Schubstange bzw. einen Lenker an einen stockseitigen Bauteil z.B. an den Türstock selbst vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.
1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Schlosses bei abgenommener Schloßdecke mit elektrischem Antrieb,
2 ein solches Schloß mit mechanischem Antrieb,
2a die Anordnung der mechanischen Komponenten des Antriebes auf einer Tür und,
3 eine Variante zu 2.
In einem Schloßgehäuse 1 eines Mehrriegelschlosses mit einem Riegel 2 und Schubstangen 3, 4, welche weitere Riegel betätigen, ist eine Spiralfeder 5 zwischen einen Zahnkranz 6 und einer Nabe 7 angeordnet. Die Spiralfeder 5 ist mit einem Ende am Zahnkranz 6 und mit dem anderen Ende an der Nabe 7 befestigt. Die Nabe 7 trägt eine Verzahnung, die in ein Zahnrad 8 eingreift, welches mit einem Zahnrad 9 kämmt. Auf jeden der beiden letztgenannten Zahnräder 8, 9 ist jeweils ein Stehbolzen 10, 11 außermittig in der Art einer Kurbel vorge sehen. Die Stehbolzen 10, 11 greifen durch einen Längsschlitz je einer Kulisse 12, 13, welche mit den Schubstangen 2, 3 starr (oder gegen Federkraft in Längsführungen an den Schubstangen 3, 4 verschiebbar) befestigt sind. Der Riegel 2 verfügt über einen Schrägschlitz 14, in den ein Mitnehmer 15 der Schubstange 4 eingreift. Der Riegel 2 wird durch einen gefederten Schieber 16 in der zurückgezogenen Position festgehalten, wobei der Schieber in eine Ausnehmung 17 des Riegelschaftes 18 eingreift. Eine zweite Ausnehmung 19 ist zur Lagefixierung des ausgeschobenen Riegels 2 vorgesehen. Ein Schließzylinder 20 verfügt über eine Sperrnase 21, die beim Sperrvorgang den Schieber 16 an der Ausnehmung 16 (bzw. 19) aushebt. Anschlagflächen 22 und 23 lassen bei zurückgezogenem Riegel nur eine Zylinderbetätigung im Sinne eines Versperrens und bei ausgeschobenem Riegel nur eine Zylinderbetätigung im Sinne eines Öffnens zu.
Der hier als Spiralfederspeicher ausgeführte Kraftspeicher steht an seinem Zahnkranz 6 mit einem Getriebe (Schneckengetriebe 24) in Eingriff. Beim Verschieben der Schubstange 3 wird ein Elektromotor 25 durch die Kontakte 26, 27 für eine vorbestimmte Zeit oder bis zu einem Grenzwert einer Stromaufnahme eingeschaltet. Der Elektromotor 25 dreht den Zahnkranz 6 im Uhrzeigersinn und zieht die Feder 5 auf. Dadurch liegt ein Drehmoment an der Nabe 7 an, das die Zahnräder 8 und 9 gegensinnig antreibt. Die Drehbewegung desselben wird durch die Stehbolzen 10, 11 und die Längsschlitze 10, 11, der Kulissen 12, 13 in lineare Bewegungen der Schubstangen 3, 4 umgesetzt. Im Beispiel der 1 werden die Schubstangen 3, 4 auseinandergeschoben und durch die Schlitzführung 14 der Riegel 2 ausgeschoben.
Der beschriebene Bewegungsablauf erfolgt nur dann, wenn der Schließzylinder 20 in Richtung eines Zusperrens betätigt wurde, somit die Sperrnase 21 den Schieber 16 kurz anhebt, sodaß der Riegel 2 in seiner (nicht dargestellten) Führung frei verschiebbar ist. Der beschriebene Ablauf endet, sobald der Schieber 16 in die Ausnehmung 19 des Riegelschaftes 18 einrastet. Damit ist bis zum nächsten Ent riegeln die weitere Bewegung aller Schloßkomponenten blockiert auch dann, wenn noch genügend Antriebsmoment an der Nabe 7 zur Verfügung steht. Inzwischen wurde der Motor 25 durch Berührung der Kontakte 26, 27 eingeschaltet, der den Zahnkranz 6 dreht, bis der Kraftspeicher wieder voll aufgeladen ist. Eine Abschaltung des Motors 25 kann strombegrenzt, drehmomentbegrenzt oder zeitbegrenzt erfolgen. Der Zahnkranz 6 ist im Ausführungsbeispiel nach 1 von außen zwischen drei Stützrädern gelagert.
Die Schloßkinematik ist so abgestimmt, daß die Stehbolzen 10, 11 in Sperrstellung und in Offenstellung des Schloßriegels 2, also bei eingerastetem Schieber 16 in der dargestellten Position bzw. diametral dazu stehen, sodaß sich eine Totpunktsperre ergibt und die Schubstangen von außen auch wegen dieser Stellung nicht bewegt werden können; grundsätzlich verhindert aber der eingerastete Schieber 16 eine Bewegung der Schloßkomponenten.
Während 1 den Federspeicher mit elektrischer Aufziehmechanik zeigt, betrifft 2 eine rein mechanische Variante. Bei grundsätzlich identer Schloßkonstruktion fehlt hier der Elektromotor 25. Ein Zugseil 30 umschlingt den als Seiltrommel ausgebildeten Radkranz 31, der analog zum Zahnradkranz 6 die Spiralfeder 5 umgibt. Das Zugseil 30 ist aus dem Schloßgehäuse 1 heraus über Rollen bis zu einer Oberkante einer Tür 32 geführt (2a) und von dort weiter zu einen Türstock 33. Durch die Spiralfeder 5 steht das Zugseil 30 unter Vorspannung. Beim Öffnen der Tür (2a) vergrößert sich der Abstand zwischen Stock 33 und Tür 32, sodaß das Zugseil 30 aus dem Schloßgehäuse 1 herausgezogen wird. Infolge der Umschlingung des Radkranzes 31 wird dieser mitgenommen, also gedreht. Dies hat ein Spannen ("Aufziehen") der Spiralfeder 5 zur Folge. Der Radkranz 31 besteht aus zwei aneinanderliegenden, konzentrischen Ringen, die über einen Freilauf miteinander gekuppelt sind, sodaß sich der innere, mit der Spiralfeder verbundene Ring nur in einer Richtung dreht, während der äußere vom Seil 30 umschlungene Ring, die hin- und her gehende Bewegung des Seiles 30 beim Öffnen und Schließen der Tür mitmacht.
Die Verbindung zwischen dem Türstock 33 und der Tür 32 kann auch durch einen starren Lenker erfolgen, der am Türstock drehbar gelagert und an der Oberkante der Tür in einem längsgeführten Lagerstück (Gleitstein) angelenkt ist. Beim Öffnen und Schließen gleitet das Lagerstück in der Längsführung hin und her. An diesem Lagerstück ist das Seil 30 des Seilzuges befestigt. Der Lenker kann Teil eines Türschließers sein.
In 3 ist eine weitere Alternative zu 2 darge stellt. Ein Seil 40, das gemäß 2a geführt ist, wird auf einer Seiltrommel 41 im Inneren des Schloßgehäuses 1 unter Federkraft (Feder 42) aufgerollt und beim Öffnen der Tür 32 (2a) gegen die Kraft der Feder 42 abgerollt. Über einen Freilauf z.B. eine Klinkenradkupplung oder dergleichen wird die Drehbewegung der Seiltrommel 41 in einer Drehrichtung an den Zahnkranz 6 übertragen. Eine Sperrklinke 43 verhindert das Zurückdrehen des Zahnkranzes 6 infolge des Drehmomentes der Spiralfeder 5 bei aufgezogenem Federspeicher.

Claims

Schloß, inbesondere Mehrriegelschloß, mit einem Fremdantrieb, z.B. einem mechanischen oder elektrischen Antrieb für Riegel bzw. Schubstangen, einem Getriebe, das zur Betätigung der Riegel bzw. Schubstangen diesen zugeordnet ist, einem Kraftspeicher in Verbindung mit dem Fremdantrieb und mit einem Schließzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher eine Spiralfeder (5) zwischen einem Rad- oder Zahnradkranz (6, 31) und einer Nabe (7) aufweist und im Schlossgehäuse (1) in die kinematische Verbindung zwischen dem Fremdantrieb und dem Getriebe eingeschaltet ist.
Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (Elektromotor 25) zum Aufziehen der Spiralfeder (5), durch Steuerkontakte (26, 27) am Ende eines Sperr- oder Entriegelungsvorganges oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drehmoments der Spiralfeder (5) einschaltbar und die Abgabe des Drehmomentes der Spiralfeder (5) durch den Schließzylinder (20) auslösbar ist.
Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradkranz (6) über ein Ritzel (24) und gegebenenfalls ein Schneckengetriebe vom Elektromotor (25) betätigbar ist und die Nabe (7) mit einer Verzahnung in das Getriebe eingreift, welches über eine Zahnstange oder eine Kulissensteuerung oder einen Kurbeltrieb (8, 9, 10, 11) mit dem Riegel (2) und bzw. oder den Schubstangen (3, 4) verbunden ist.
Schloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schubstangen (3, 4) bzw. in den Riegel (2) in der Sperrstellung und in der Freigabenstellung eine Klinke oder ein Schieber (16) einrastet und diese bzw. dieser durch den Schließzylinder (20) entgegen Federkraft aushebbar sind.
Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der kinematischen Verbindung zwischen der Spiralfeder (5) als Kraftspeicher und dem Riegel (2) und bzw. oder der oder den Schubstangen (3,4) und den von diesen betätigbaren Verriegelungen, eine Rutschkupplung oder ein gegen Federkraft teleskopartig zusammenschiebbares oder verdrehbares Pufferelement vorgesehen ist.
Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdantrieb einen Seilzug (30, 40) aufweist, der einerseits mit dem Kraftspeicher, insbesondere über den die Spiralfeder (5) umgebenden Radkranz (31), gegebenenfalls durch Umschlingung desselben oder über eine unter Federvorspannung stehende Seiltrommel (41) mit Freilauf in Verbindung steht und dessen anderes Ende zur Befestigung unmittelbar oder über eine Schubstange bzw. einen Lenker an einem stockseitigen Bauteil, z.B. an den Türstock (33) selbst, vorgesehen ist.