EP1022414A1 - Riegelüberwachung - Google Patents
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- E05B2047/0067—Monitoring
- E05B2047/0069—Monitoring bolt position
Definitions
- the invention is in the field of motorized locking systems and relates to a device with which location and condition or the closing or Open position of a locking bolt can be remotely monitored.
- the Invention such as one or more bars with the same level of functional security can be monitored indirectly.
- the one to be monitored Bolt position and one in a protected area, preferably in the lock itself, monitoring device arranged a unique relationship, so that surveillance from the protected area is equivalent to how on-site monitoring, that is, directly on the bolt or on the bolts.
- the invention consists of a device for monitoring the position of a Locking bolt with a first one, clearly with the locking bolt in mechanical Engaging, moving means and a second moving means, which with the first movement means is in mechanical engagement, the closed / open position of the locking bolt clearly shows.
- Sensor means are with the Movements of the two means of movement in such a relationship that the clear Illustration of the position of the locking bolt is captured and over at least one Sensor signal, which clearly indicates the bolt position, for further use is provided.
- the mechanical coupling between the locking bolt of a lock and the Bolt drive is always clear, but it may show a certain one Game on. This can be observed when many locks are operated. At the Turning a key in the lock does not usually move the locking bolt at the speed it is due to a direct mechanical connection would have, but it moves discontinuously. This is a fact that occurs at the Proper positioning of sensors to determine the position of the locking bolt Must be taken into account.
- the invention disclosed here solves this problem in a very elegant way by using the kinematics of a class of mechanisms used for the indirect but unambiguous determination of the position of a Locking bolt over a certain distance, which is bridged by it, enables.
- a mechanic that can be assigned to the preferred class of mechanics is based, for example, on the mechanical principle of a Maltese cross, such as the Example is also used in film projectors for step control.
- Maltese cross triggers the rotational movement of a first axis in single steps second axis.
- a single step corresponds to a quarter turn of the second axis and is assigned one revolution of the first axis.
- the kinematics described here, that of a Maltese cross has the special one Characteristic that they show the typical movement of a locking bolt can This property is now exemplified in the invention disclosed here of a Maltese cross explained. This makes the typical step characteristic of a Locking bolt in the lock by a mechanism arranged in a different location clearly understandable.
- the invention disclosed here dispenses with very expensive sensors for position determination.
- Figure 1 shows a perspective view of an existing door 1 with a lock 2, which is integrated here in the door 1.
- a latch 10 and a locking bolt 11 can be seen on the narrow width of the door 1.
- a housing 19 of a locking module 20, which is used for the motorized actuation of the locking bolt 11 and for the unambiguous determination of its position, is placed on the door 1 and engages with an existing mechanism via a first movement means, here an axis 21 (shown schematically in FIG. 2). of the castle 2.
- the mechanics of the lock 2 form a unique mechanical in every position Connection between the locking bolt 11 and the axis 21, so that the linear Position of the locking bolt 11 clearly based on the rotary position of the axis 21 can be determined.
- the axis 21 generally makes several revolutions, when the locking bolt 11 is moved back and forth between its end positions. This fact takes into account the invention disclosed here, otherwise the Determining the position of the locking bolt 11 is not clear.
- the sensor means are located inside the locking module 20, here there are two Sensors 30 and 31.
- a first sensor 30 is in the effective range of a Maltese cross 32 and a second sensor 31 is in the effective range of a counter wheel 33, which in Effective combination to the Maltese cross 32 is attached.
- the Maltese cross is 32 on a second movement means, here an axis 22, rotatably mounted.
- An electric motor 34 is located in the lower region of the locking module 20 a clutch 35 and a bevel gear 36 is coupled to the shaft 21. A mechanically rigid connection between the shaft 21 and the electric motor 34 exists only when the clutch 35 is engaged.
- FIG. 2 shows in a detailed view the Maltese cross 32 with the counter wheel 33 and the two sensors 30 and 31.
- the sensors 30 and 31 are preferably inexpensive proximity switches, as are known from the prior art.
- a counterpart 30.1 to the sensor 30 is located here on an arm of the Maltese cross 32, so that the sensor 30 only delivers a signal after a complete revolution.
- FIG. 3 shows a possible pattern of signals 50 and 51, as are typically generated by sensors 30 and 31 when the locking bolt 11 is actuated.
- the diagram of FIG. 3a) shows the signals as delivered by sensor 30 and the diagram of FIG. 3b) shows the signals as delivered by sensor 31.
- the abscissa of the diagram in FIG. 3a) corresponds to the axis position of axis 22 and the abscissa of the diagram in FIG. 3b) corresponds to the axis position of the axis 21.
- the sensors 30 and 31 are so in the embodiment described here arranged that the closing position of the locking bolt 11 by the simultaneous Occurrence of the signals from both sensors is clearly determined.
- Area B1 operates and so the uniqueness of the relationship between the Position of the locking bolt 11 and the sensor signals 50 and 51 is guaranteed.
- the "closed" position of the locking bolt is unambiguously determined by the matching of the Signals from sensors 30 and 31 are displayed. For all other positions this can be can be assumed that the locking bolt is not in its closed position located.
- an electronic control system gives the electric motor 34 (cf. Figure 1) the command to move the bolt into the closed position. Is the Bolt behind the closing position, the bolt against the end stop, which is represented by line 43. The motor 43 is thus in the range of Overcurrent, whereby the control knows that the closing position is in the the other direction of travel of the bolt.
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- Lock And Its Accessories (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Position eines Schliessriegels (11). Ein erstes eindeutig mit dem Schliessriegel (11) in mechanischem Eingriff stehendes Bewegungsmittel (21) und ein zweites Bewegungsmittel (22), welches mit dem ersten Bewegungsmittel (21) in mechanischem Eingriff steht wird die Schliess/Offen-Position des Riegels eindeutig abbildet. Durch Sensormittel (30,31) die eindeutige Abbildung des Schliessriegels (11) erfasst und das Sensorsignal, welches die Riegelposition eineindeutig angibt zur Weiterverwertung bereitstellt. <IMAGE>
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der motorisch betriebenen Schliessanlagen und
betrifft eine Vorrichtung, mit welcher Lage und Zustand bzw. die Schliess- oder
Offen-Position eines Schliessriegels fernüberwacht werden kann.
Die Fernüberwachung von motorisch betriebenen Schliessriegeln eines Abschlusses,
bspw. an einer Türe, benötigt stets einen erheblichen Installationsaufwand. In der
Regel werden solche Schliessriegel an Ort und Stelle bspw. mittels Sensoren auf ihre
Position 'offen/geschlossen' hin abgetastet. Beim Einbau oder bei einer
nachträglichen Umrüstung einer motorisch betriebenen Schliessanlage mit
Fernüberwachung, müssen im Zargen- oder Schlossbereich, dort wo der Riegel sitzt,
Sensoren angebracht werden, welche ihrerseits eine Verbindung zu einer
Auswerteeinheit benötigen, in welcher das Sensorsignal ausgewertet werden kann.
Diese Lösung hat zwei markante Nachteile: Erstens ist der Installationsaufwand
beträchtlich und zweitens, gravierender noch, sind Sensoren und Zuleitungen nur mit
grossem Aufwand gegen Angriffe schützbar. Diese Nachteile behebt die Erfindung.
Anstatt den Zustand des Riegels oder der Riegel direkt zu überwachen, was vom
funktionellen Standpunkt als die eindeutig sicherste Lösung anzusehen ist, zeigt die
Erfindung, wie mit funktionell gleich grosser Sicherheit ein oder mehrere Riegel
indirekt überwacht werden können. Dabei besteht zwischen der zu überwachenden
Riegelstellung und einer in einem geschützten Bereich, vorzugsweise im Schloss
selber, angeordneten Überwachungsvorrichtung eine eineindeutige Beziehung,
sodass die Überwachung aus dem geschützten Bereich heraus gleichwertig ist, wie
die Überwachung vor Ort, das heisst, direkt am Riegel oder an den Riegeln.
Auf diese Weise wird beim Einbau einer solchen Schliessanlage ein
Installationsaufwand von Überwachungssensoren vermieden; man ergänzt lediglich
das ohnehin normierte Schloss mit einem zusätzlichen und mit der bestehenden
Anlage kompatiblen Schliessmodul, welches die Position der Riegelstellung
eineindeutig bestimmt. Da weder im Riegelbereich noch im Zargenbereich Sensoren
angeordnet sind, welche je nach Schutzaufwand mehr oder weniger leicht
attackierbar sind, ist die für solche Schliesssysteme maximal mögliche Sicherheit
gewährleistet. Im Schloss sind Sicherheitselemente wie gehärtete Platten oder andere
Panzerungen schon bei der Herstellung leicht integrierbar, sodass eine buchstäbliche
Verkapselung der Überwachungseinrichtung oder eine Panzerung derselben durch
das Schloss selbst möglich ist, um eine Schliessung gegen Angriffe auf diesen
sensiblen Bereich maximal zu schützen. Hinter dem Schloss, also auf der Innenseite
der Türe, ist die sensible Einrichtung durch Schloss und Türe geschützt.
Aufgrund der bestehenden Schlossmechanik besteht eine eindeutige Relation
zwischen dem Schliessriegel eines Schlosses und dessen Antrieb, die nur bei
Zerstörung des Schlosses unterbrochen werden kann. Dieser Umstand kann nun dazu
verwendet werden, dass Sensoren zur Fernüberwachung der Position des
Schliessriegels nicht in aufwendiger Weise am Riegel selbst angebracht werden,
sondern dass die eindeutige Relation zwischen der Schlossmechanik und dem Riegel
gezielt für diesen Zweck verwendet wird.
Die Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zur Überwachung der Position eines
Schliessriegels wobei ein erstes, eindeutig mit dem Schliessriegel in mechanischem
Eingriff stehendes, Bewegungsmittel und ein zweites Bewegungsmittel, welches mit
dem ersten Bewegungsmittel in mechanischem Eingriff steht, die Schliess/Offen-Position
des Schliessriegels eindeutig abbildet. Sensormittel stehen mit den
Bewegungen der beiden Bewegungsmittel derart in Beziehung, dass die eindeutige
Abbildung der Position des Schliessriegels erfasst wird und über mindestens ein
Sensorsignal, welches die Riegelposition eineindeutig angibt, zur Weiterverwertung
bereitstellt wird.
Die mechanische Kopplung zwischen dem Schliessriegel eines Schlosses und dem
Riegelantrieb ist zwar immer eindeutig, doch weist sie unter Umständen ein gewisses
Spiel auf. Dies kann bei der Betätigung vieler Schlösser beobachtet werden. Beim
Drehen eines Schlüssels im Schloss bewegt sich der Schliessriegel in der Regel nicht
mit der Geschwindigkeit, die er aufgrund einer direkten mechanischen Verbindung
hätte, sondern er bewegt sich diskontinuierlich. Dies ist ein Umstand, dem bei der
Positionierung von Sensoren zur Positionsbestimmung des Schliessriegels gebührend
Rechnung getragen werden muss. Die hier offenbarte Erfindung löst dieses Problem
in sehr eleganter Weise, indem sie die Kinematik einer Klasse von Mechanismen
verwendet, die zur indirekten aber eineindeutigen Bestimmung der Position eines
Schliessriegels über eine gewisse Distanz, welche durch sie überbrückt wird,
ermöglicht. Eine Mechanik, die der bevorzugten Klasse von Mechaniken zuzuordnen
ist, beruht bspw. auf dem mechanischen Prinzip eines Malteserkreuzes, wie es zum
Beispiel auch in Filmprojektoren zur Schrittsteuerung Verwendung findet. Ein
Malteserkreuz löst die Rotationsbewegung einer ersten Achse in Einzelschritte einer
zweiten Achse auf. Ein Einzelschritt entspricht hierbei einer Vierteldrehung der
zweiten Achse und ist dabei einer Umdrehung der ersten Achse zugeordnet. Die
geschilderte Kinematik, hier die eines Malteserkreuzes, besitzt die spezielle
Eigenschaft, dass sie die typische Bewegung eines Schliessriegels abzubilden
vermag. Diese Eigenschaft wird nun in der hier offenbarten Erfindung am Beispiel
eines Malteserkreuzes erklärt. Dadurch wird die typische Schrittcharakteristik eines
Schliessriegels im Schloss durch eine an einem anderen Ort angeordnete Mechanik
eineindeutig nachvollzogen.
Entscheidet man sich für ein Malteserkreuz, so weist dies im Unterschied zu einer
typischen Getriebelösungen folgende relevanten Vorteile auf. Einerseits ist es
selbsthemmend, indem es seine Position nicht verändern kann, solange es sich nicht
im Eingriff mit dem Gegenrad befindet. Ausserdem ist es, insbesondere bei der
Montage, einfach zu justieren, unempfindlich gegen Verschmutzung, platzsparend,
präzise, reibungsarm und günstig herzustellen.
Durch die hier offenbarte Erfindung wird, im Unterschied zum Stand der Technik,
auf sehr kostspielige Sensoren zur Positionsbestimmung verzichtet.
Anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren wird die Erfindung anhand einer
bevorzugten Ausführungsform im Detail diskutiert:
- Fig. 1
- zeigt in perspektivischer Ansicht eine Tür mit einem Gehäuse eines Motorantriebs,
- Fig. 2
- zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Mechanik mit einem Malteserkreuz,
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Darstellung von Signalmustern.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine bestehende Tür 1 mit einem Schloss 2,
welches hier in der Tür 1 integriert ist. An der schmalen Breite der Tür 1 sind eine
Falle 10 und ein Schliessriegel 11 zu sehen. Ein Gehäuse 19 eines Schliessmoduls
20, welches zur motorischen Betätigung des Schliessriegels 11 und zur
eineindeutigen Bestimmung dessen Position dient, ist auf die Tür 1 aufgesetzt und
greift über ein erstes Bewegungsmittel, hier eine Achse 21 in eine bestehende
Mechanik (schematisch in Figur 2 dargestellt) des Schlosses 2 ein.
Die Mechanik des Schlosses 2 bildet in jeder Position eine eindeutige mechanische
Verbindung zwischen dem Schliessriegel 11 und der Achse 21, so dass die lineare
Position des Schliessriegels 11 eindeutig anhand der rotativen Position der Achse 21
bestimmt werden kann. Die Achse 21 vollführt in der Regel mehrere Umdrehungen,
wenn der Schliessriegel 11 zwischen seinen Endpositionen hin und her bewegt wird.
Diesem Umstand trägt die hier offenbarte Erfindung Rechnung, da sonst die
Bestimmung der Position des Schliessriegels 11 nicht eindeutig ist.
Im Inneren des Schliessmoduls 20 befinden sich die Sensormittel, hier sind dies zwei
Sensoren 30 und 31. Ein erster Sensor 30 ist im Wirkbereich eines Malteserkreuzes
32 und ein zweiter Sensor 31 ist im Wirkbereich eines Gegenrades 33, welches in
Wirkkombination zum Malteserkreuz 32 steht, angebracht. Das Malteserkreuz 32 ist
auf einem zweiten Bewegungsmittel, hier eine Achse 22, drehbar gelagert. Im
unteren Bereich des Schliessmoduls 20 befindet sich ein Elektromotor 34 der über
eine Kupplung 35 und ein Kegelradgetriebe 36 mit der Welle 21 gekoppelt ist. Eine
mechanisch starre Verbindung zwischen der Welle 21 und dem Elektromotor 34
besteht nur, wenn sich die Kupplung 35 im Eingriff befindet. Falls nun das Schloss
von aussen oder über den Elektromotor 34 angetrieben wird, bewegt sich das
Malteserkreuz 32, angetrieben über einen Mitnehmerzapfen 37 auf dem Gegenrad
33, in definierter Relation zum Schliessriegel 11. Aufgrund der erfindungsgemäss
eindeutigen Relation wird die Schliessposition des Schliessriegels 11 eindeutig
bestimmt und vom Malteserkreuz 32 abgebildet.
Figur 2 zeigt in einer detaillierten Ansicht das Malteserkreuz 32 mit dem Gegenrad
33 und den beiden Sensoren 30 und 31. Bei den Sensoren 30 und 31 handelt es sich
vorzugsweise um kostengünstige Näherungsschalter, wie sie aus dem Stand der
Technik bekannt sind. Ein Gegenstück 30.1 zum Sensor 30 befindet sich hier auf
einem Arm des Malteserkreuzes 32, so dass der Sensor 30 nur nach einer ganzen
Umdrehung ein Signal liefert.
Die eineindeutige Kopplung zwischen der Welle 21, auf der das Gegenrad 33 sitzt,
und dem Schliessriegel 11, ist hier schematisch durch ein Zahnrad 38, welches in
eine auf dem Schliessriegel befestigte Zahnstange 39 eingreift, dargestellt. Da sich
der Schliessriegel, bei der hier beschriebenen Anordnung nicht kontinuierlich
bewegt, soll diese Verbindung nicht als Bauanleitung verstanden werden, sondern
nur verdeutlichen, dass eine eineindeutige Relation zwischen der Bewegung des
Schliessriegels 11 und der Achse 21 besteht.
Figur 3 zeigt ein mögliches Muster von Signalen 50 und 51, wie sie typischerweise
durch die Sensoren 30 und 31 bei Betätigung des Schliessriegels 11 erzeugt werden.
Das Diagramm von Figur 3a) zeigt die Signale, wie sie durch den Sensor 30 und das
Diagramm von Figur 3b) die Signale, wie sie durch den Sensor 31 geliefert werden.
Die Abszisse des Diagramms in Figur 3a) entspricht der Achsposition von Achse 22
und die Abszisse des Diagramms in Figur 3b) entspricht der Achsposition von Achse
21. Die Sensoren 30 und 31 sind in der hier beschriebenen Ausführungsform so
angeordnet, dass die Schliessposition des Schliessriegels 11 durch das gleichzeitige
Auftreten der Signale von beiden Sensoren eindeutig bestimmt wird.
Das Muster der Signale 50 und 51, wie in den Figuren 3a) und 3b) dargestellt,
wiederholt sich bei der hier gezeigten Anordnung typischerweise nach vier
Umdrehungen der Achse 21 oder einer Umdrehung des Malteserkreuzes 32. Aus
diesem Grund wird die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung nur in
einem durch mechanische Endanschläge (nicht näher dargestellt) begrenzten Bereich
betrieben. Die Funktion der mechanischen Endanschläge wird hier durch die beiden
strichpunktierten Linien 42 und 43 verdeutlicht. Diese mechanischen Endanschläge
bewirken, dass sich die erfindungsgemässe Mechanik nur in einem begrenzten
Bereich B1 betreiben lässt und so die Eineindeutigkeit der Beziehung zwischen der
Position des Schliessriegels 11 und der Sensorsignale 50 und 51 garantiert ist.
Die Position "Zu" des Schliessriegels wird eindeutig durch das Übereinstimmen der
Signale der Sensoren 30 und 31 angezeigt. Bei allen anderen Positionen kann davon
ausgegangen werden, dass sich der Schliessriegel nicht in seiner Schliessstellung
befindet. In diesem Fall gibt eine elektronische Steuerung dem Elektromotor 34 (vgl.
Figur 1) den Befehl den Riegel in die Schliessposition zu bewegen. Befindet sich der
Riegel hinter der Schliessposition, wird der Riegel gegen den Endanschlag, welcher
durch die Linie 43 dargestellt ist, gefahren. Der Motor 43 gerät so in den Bereich des
Überstromes, wodurch die Steuerung weiss, dass sich die Schliessposition in der
anderen Fahrrichtung des Riegels befindet.
Claims (7)
- Vorrichtung zur Überwachung der Position eines Schliessriegels (11), über Sensormittel (30, 31), gekennzeichnet durch ein erstes eindeutig mit dem Schliessriegel (11) in mechanischem Eingriff stehendes Bewegungsmittel (21) und durch ein zweites Bewegungsmittel (22), welches mit dem ersten Bewegungsmittel (21) in mechanischem Eingriff steht und die Schliess/Offen-Position des Schliessriegels (11) eindeutig abbildet und durch Sensormittel (30,31) zur Inbeziehungssetzung der Bewegungen der beiden Bewegungsmittel (21,22) derart, dass die eindeutige Abbildung des Schliessriegels (11) erfasst wird und ein Sensorsignal (50, 51) welches die Riegelposition eineindeutig angibt zur Weiterverwertung bereitstellt.
- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Eingriff zwischen einem ersten Bewegungsmittel (21) und einem zweiten Bewegungsmittel (22) mittels einem Schrittschaltmittel (32) zur Abbildung der Schrittcharakteristik "auf/zu" des Schliessriegels (11) und einem mit dem Schrittschaltmittel (32) in Wirkzusammenhang stehenden Mitnehmer (33) gebildet wird.
- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Eingriff zwischen einem ersten Bewegungsmittel (21) und einem zweiten Bewegungsmittel (22) welches die spezifische Charakteristik des Schliessriegels (11) nachvollzieht und so die Charakteristik des Schliessriegels (11) abbildet beziehungsweise nachvollzieht.
- Vorrichtung gemäss Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel aus einem ersten Sensor (30) im Wirkbereich des zweiten Bewegungsmittels (22) und einem zweiten Sensor (31) welcher im Wirkbereich des ersten Bewegungsmittels (21) angebracht ist, besteht.
- Vorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Abgriff der Sensoren (30, 31) an den Bewegungsmitteln (21, 22) Signale entstehen, die eineindeutig die Schliessposition des Schliessriegels (11) angezeigt wird.
- Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Abgriff der Sensoren (30, 31) an den Bewegungsmitteln (21, 22) Signale entstehen, die eineindeutig die Schliessposition des Schliessriegels (11) indizieren und als Steuerung für einen Antriebsmotor (34) zur Bewegung des Schliessriegels (11) verwendet wird.
- Verfahren zur Überwachung der Position eines Schliessriegels (11) dadurch gekennzeichnet, dass die Position eines Schliessriegels (11) an einem vom Schliessriegel (11) entfernten Ort eineindeutig abgebildet und zur Erzeugung eines Positionssignals verwendet wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH00104/99A CH695160A5 (de) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | Riegelüberwachung. |
| CH10499 | 1999-01-20 |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
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| CH (1) | CH695160A5 (de) |
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2000
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