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WO2008154664A1 - Vorrichtung zum sperren eines schlosses - Google Patents

Vorrichtung zum sperren eines schlosses Download PDF

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WO2008154664A1
WO2008154664A1 PCT/AT2008/000195 AT2008000195W WO2008154664A1 WO 2008154664 A1 WO2008154664 A1 WO 2008154664A1 AT 2008000195 W AT2008000195 W AT 2008000195W WO 2008154664 A1 WO2008154664 A1 WO 2008154664A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
locking
driver element
bolt
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2008/000195
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard PÖLLABAUER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EVVA Sicherheitstechnologie GmbH
Original Assignee
EVVA Werk Spezialerzeugung von Zylinder und Sicherheitsschloessern GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EVVA Werk Spezialerzeugung von Zylinder und Sicherheitsschloessern GmbH and Co KG filed Critical EVVA Werk Spezialerzeugung von Zylinder und Sicherheitsschloessern GmbH and Co KG
Priority to JP2010512460A priority Critical patent/JP2010530486A/ja
Priority to US12/451,945 priority patent/US20100126240A1/en
Priority to EP08747911A priority patent/EP2155990A1/de
Publication of WO2008154664A1 publication Critical patent/WO2008154664A1/de
Priority to IL202326A priority patent/IL202326A0/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T70/7051—Using a powered device [e.g., motor]
    • Y10T70/7062—Electrical type [e.g., solenoid]

Definitions

  • the invention relates to a device for locking a lock, in which an actuator with the interposition of a coupling device with a locking device, such as. Locking nose, can be coupled.
  • Previously known locking devices are usually mechanical or electronic devices. For a long time mainly mechanical devices such. As all types of door locks, padlocks or the like. The advantage of these designs is the simple and cheap production with well-known technologies. However, a significant disadvantage is the sometimes insufficient security of such locks against unauthorized locking.
  • an actuator such as a door handle, a door knob, a key or the like
  • the movement either directly or with the interposition of a coupling device with the locking device is coupled to open or close the lock, wherein the coupling device usually couples the actuator with the locking device only when an access authorization has been established.
  • the access authorization can be determined mechanically by inserting a suitable key or electronically by an identification by means of an electronic code.
  • conventional coupling devices are complicated in construction and maintenance-prone, since the coupling members must be driven by motors usually to be moved between an engagement and a disengaged position.
  • EP 1 516 983 A1 describes a lock cylinder which has a drive device with a piezo element for driving a locking bolt.
  • the locking bolt is moved during energization of the piezoelectric element from a lock cylinder locking position to an unlocking position and vice versa.
  • US 2005/0210874 A1 describes and shows a closure mechanism in which an electroactive polymer is used to hold a closure member in an engaged and a disengaged position.
  • the present invention aims to avoid the above-mentioned drawbacks and to provide a locking device which is inexpensive to manufacture and has a lower maintenance susceptibility and a higher locking safety.
  • the invention is essentially characterized in that the coupling device comprises a driver element and an actuator made of an electroactive polymer, wherein the driver element with the aid of the actuator between an Ineingriffs- and a disengaged position is movable.
  • the responsible for the coupling of the actuator with the locking device driver element is formed by an actuator made of an electroactive polymer and can be moved between a disengaged and a coupled position, manages a simple control of the driver element, wherein on engines including the required gears and the like can be dispensed with.
  • Electroactive polymers have already become known in various forms. Electroactive polymers convert electrical energy into mechanical work. In particular, electroactive polymers change shape and dimension when an electrical voltage is applied. The advantage of electroactive polymers is in particular the fact that they are able to perform large deformations or dimensional changes compared to conventional actuators and at the same time exert large forces. Because of their comparability with biological tissues, in particular as regards achievable elongation and achievable forces, electroactive polymers are often referred to as "artificial muscle".
  • dielectric electroactive polymers activation is by electrostatic forces between two electrodes, between which the polymer is held. Very high voltages of the order of a few thousand volts are required for activation, but the power consumption is very low.
  • dielectric electroactive polymers are electrostrictive polymers and dielectric elastomers.
  • ionic electroactive polymers activation occurs as a result of the displacement of ions within the polymer. For activation, a voltage of only a few volts is sufficient, but the ion shift requires a relatively high electrical current. The electroactive polymer resumes its original shape as soon as the activation stream is switched off again.
  • the group of ionic electroactive polymers includes conductive polymers, ionic metal polymer composites and ionic gels.
  • the actuator may be designed such that it changes its dimension when an electrical voltage is applied.
  • the change in length can for example be passed directly to the driver element, which is guided in translation.
  • the driver element can be moved by performing a translational movement between an engaged and disengaged position. In this case, it is preferably provided that the driver element is guided translationally in a direction parallel to the axis of rotation of the actuating member.
  • the driver element may be pivotally mounted.
  • the driver element may in this case be designed, for example, as a lever which is rotatably mounted about a central or off-center pivot axis.
  • the actuator can act on the one lever arm to move the other lever arm between an engagement and disengagement. With a corresponding eccentric arrangement of the pivot axis, a lever effect can arise, so that small dimensional changes of the electroactive polymer can be translated into correspondingly large movements of the driver element.
  • the actuator may be designed such that it bends or bulges when an electrical voltage is applied. In an embodiment in which the actuator is bent when an electrical voltage is applied, the bending end can itself be designed as the driver element and assume an engagement position in one of its two interconnect layers and a disengagement position in the other of its two bend layers.
  • the driver element is formed by the surface of an electroactive texture polymer or ionic electroactive polymer.
  • the surface structure can be changed by applying a voltage, so that a frictional connection with a counter element occurs.
  • the coupling device is thus a friction clutch.
  • FIG. 1 shows the inventive device for
  • FIG. 1 is a
  • the locking lug is designated 2.
  • the locking lug is non-rotatably connected to a rotatable about the axis 3 in the cylinder 1 mounted pipe 4.
  • the pipe In the pipe
  • a bolt 5 is mounted, which carries an actuator, such as an operating knob 6.
  • the actuator 6 is connected with the interposition of a coupling device with the locking lug 2, wherein the coupling device of the pipe 4 and the pipe 4 mounted in the bolt
  • the coupling device comprises a conventional entrainment element 7 made of a material, which preferably does not contain an electroactive polymer, wherein the Carrier element with the aid of an actuator 8 according to the double arrow 9 between an Ineingriffs- and disengaged position is movable.
  • the driver element 7 In the position shown in Figure 1, the driver element 7 is in the disengaged, so that the pin 5 is freely rotatable in the tube 4, so that a rotation of the knob 6 is ineffective and in particular causes no actuation of the locking lug 2.
  • an actuator 8 '' is provided, which acts on a dimensional change in the direction of arrow 9 '' on a trained as a lever driver element 7 '', which in turn can pivot about an axis 10 '', in an Ineingriffsposition to get.
  • the actuators shown in FIG. 1 consist of electroactive polymers which expand in the longitudinal direction when a voltage is applied or are compressed in the transverse direction. prin- Actually, however, it is also possible to use actuators which are designed as membranes and which arch in a predetermined direction when a voltage is applied.
  • the actuator may also comprise electroactive polymer which bends upon application of a voltage and in this way moves eg a metal bolt.
  • Electroactive polymers which can be used are those which retain their changed dimension when the activation voltage is switched off or those which assume their original dimension again when the activation voltage is switched off.
  • the use of electroactive polymers, which resume their original shape when the activation voltage is switched off results in that actuation of the blocking member is possible only when the actuator is activated. After switching off the activation voltage of the actuator assumes its original dimension again, so that the driver element is moved to its original disengaged position and an actuation of the locking member is prevented, since the operating knob 6 and the bolt 5 can be turned freely only without any effect.
  • the operating knob 6 is blocked in the non-released state of the locking member.
  • the bolt 5 is in this case permanently connected to the locking lug 2 having ring rotation, wherein a rotation of the actuating knob 6 in the position shown in Figure 2 is blocked by the slidably guided in the lock cylinder 1 driving element 7 engages in a recess of the bolt 5. Only by applying a voltage to the actuator 8 is a shortening thereof in the direction of the arrow 11, so that the driver element 7 can disengage and the bolt is freely movable again.
  • a lock cylinder with one-sided or double-sided key function can be used instead of the operating knob 6.
  • the coupling device of two aligned bolts 12 and 13 is formed, wherein the bolt 12, for example, with the actuating element and the bolt 13 with the locking device, such as the locking lug, connected or coupled.
  • the axis of rotation of the bolts 12 and 13 is denoted by 14, wherein parallel to the axis of rotation 14, a driver element 15 is translationally guided, which is movable by an actuator 16 made of electroactive polymer between an Ineingriffs- and a disengaged position.
  • the driver element 15 comes to rest in a corresponding recess 17 of the bolt 13, so that a positive connection between the bolts 12 and 13 is made and it comes to a rotationally fixed connection between the two bolts.
  • Mit Meeting Meetingelement 15 may be mounted on the two facing end faces of the bolts 12 and 13, or even on only one of the two surfaces, a texture polymer or an ionic electroactive polymer, wherein by applying an activation voltage, the two surfaces to form a Frictionally cooperate with each other, so that in turn comes to a coupling of the bolt 12 with the bolt 13.
  • Figure 4 is a side view and Figure 5 shows a cross-sectional view
  • two bolts 18 and 19 are provided, wherein a bolt 18 with an actuator, such as a knob, and the bolt 19 with a Locking device, such as a locking lug connected.
  • the pin 19 has a region 20 formed with a reduced cross-section on, which dips into an axial recess of the bolt 18.
  • the attachment of the texture polymer or of the ionic electroactive polymer does not take place at the end faces, but at the mutually facing outer or inner circumferential surfaces of the bolts 18 and 19.
  • the modified embodiment of the coupling device shown in Figure 6 is particularly suitable for integration in fittings, handle rosettes and Einstemmschlösser.
  • the part 22 shown on the left in FIG. 6 is in this case connected to the actuating element, for example a pusher of the fitting, and the part 23 shown on the right in the drawing to the locking device, such as the lock latch actuation.
  • an actuator 24 of electroactive polymer is provided which can move a driver such as a steel pin 25 between a disengaged position and an engaged position such that the steel pin 25 can engage the recess 26 to couple the actuator to the disabler ,
  • a texture polymer or an ionic electroactive polymer is provided on the mutually facing surfaces 27 and 28 in comparison to the embodiment according to FIG. 6, so that a frictional engagement between the parts 22 and 23 is produced with appropriate activation.
  • the facing surfaces 27 and 28 may, if necessary, have a special surface structure in order to ensure a better power transmission.
  • Figure 8 shows a modification of the embodiment according to Figures 6 and 7, wherein now the operation of the locking device is prevented by the fact that the component 29 is blocked in its rotational movement when the driver element 30 has been moved by the actuator 31 into the recess 32.
  • a radially adjustable entrainment element 30 ' can be provided, which can be displaced by an actuator 31' into a radial recess 32 'in order to block the rotation of the component 29.
  • the component 29 is in this case connected on the one hand with a bolt 33 which leads to the actuating element, and on the other hand with a bolt 34, which leads, for example, to lock latch actuation.
  • FIG. 9 A similar embodiment is shown in Figure 9, wherein the same reference numerals have been used again for the same parts.
  • a fork-like or cylindrical component 35 which encompasses the component 29 is provided between the bolts 33 and 34 next to the component 29, so that the bolts 33 and 34 can in principle be rotated relative to one another.
  • the coupling is again effected by displacing the driver element 36 into a recess 37 with the aid of the actuator 38.
  • a texture polymer or an ionic electroactive polymer can be arranged on the mutually facing surfaces of the components 29 or 35, so that upon activation of this polymer a frictional connection can be generated.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Sperren eines Schlosses, bei welchem ein Betätigungsglied (6) unter Zwischenschaltung einer Kupplungseinrichtung mit einer Sperreinrichtung, wie z.B. Sperrnase (2), kuppelbar ist, weist die Kupplungseinrichtung ein Mitnehmerelement (7, 7', 7", 15, 25, 30, 30', 36, 36') und einen Aktor (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') aus einem elektroaktiven Polymer auf, wobei das Mitnehmerelement (7, 7', 7", 15, 25, 30, 30', 36, 36') mit Hilfe des Aktors (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegbar ist.

Description

Vorrichtung zum Sperren eines Schlosses
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sperren eines Schlosses, bei welchem ein Betätigungsglied unter Zwischen- Schaltung einer Kupplungseinrichtung mit einer Sperreinrichtung, wie z.B. Sperrnase, kuppelbar ist.
Bei bisher bekannten schließtechnischen Vorrichtungen handelt es sich für gewöhnlich um mechanische oder elektronische Vorrichtungen. Seit langem bekannt sind vor allem mechanische Vorrichtungen wie z. B. alle Arten von Türschlössern, Vorhängeschlössern oder dergleichen. Der Vorteil dieser Konstruktionen ist die einfache und billige Herstellung mit seit langem bekannten Technologien. Ein wesentlicher Nachteil jedoch ist die manchmal nicht ausreichende Sicherheit derartiger Schlösser gegen unerlaubtes Nachsperren.
Einen erhöhten Schutz vor unbefugtem Zutritt gewähren elektronische Schließvorrichtungen, da bei derartigen Schlössern die Sperrinformation verschlüsselt ist und nicht mit den bekannten Technologien nachgemacht werden kann. Nachteilig ist jedoch für gewöhnlich, dass zur Ansteuerung der Sperrelemente derartiger schließtechnischer Vorrichtungen komplizierte elektronische und mechanische Bauteile notwendig sind und ein hoher Energie- verbrauch auftritt. Durch den für gewöhnlich aufwendigen Aufbau derartiger elektronischer Schließvorrichtungen sind die Konstruktionen teuer in der Herstellung und auf Grund der vielen Bauteile auch oft fehleranfällig.
Zum Sperren eines Schlosses ist üblicherweise ein Betätigungsglied vorgesehen, wie beispielsweise ein Türgriff, ein Türknauf, ein Schlüssel oder dergleichen, dessen Bewegung entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Kupplungseinrichtung mit der Sperreinrichtung, wie beispielsweise einer Sperrnase oder einem Sperrriegel, zum Öffnen oder Schließen des Schlosses gekuppelt ist, wobei die Kupplungseinrichtung das Betätigungsglied mit der Sperreinrichtung in der Regel nur dann kuppelt, wenn eine Zutrittsberechtigung festgestellt wurde. Die Zutrittsberechtigung kann hierbei mechanisch durch Einstecken eines passenden Schlüssels oder elektronisch durch eine Identifizierung mittels eines elektronischen Codes festgestellt werden. Vor allem bei elektronischen Schlössern sind herkömmliche Kupplungseinrichtungen kompliziert im Aufbau und wartungsanfällig, da die Kupplungsglieder meist durch Motoren angetrieben werden müssen, um zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegt zu werden.
Die EP 1 516 983 Al beschreibt einen Schließzylinder, welcher eine Antriebseinrichtung mit einem Piezoelement zum Antrieb eines Sperrriegels aufweist. Dabei wird der Sperrriegel bei einer Bestromung des Piezoelementes von einer den Schließzylinder verriegelnden Stellung in eine entriegelnde Stellung bewegt und umgekehrt.
Die US 2005/0210874 Al beschreibt und zeigt einen Verschlussmechanismus, bei dem ein elektroaktives Polymer verwendet wird, um ein Verschlussglied in einer Eingriffs- und einer Nicht-Eingriffsposition zu halten.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Sperrvorrichtung zu schaffen, die günstig in der Herstellung ist und eine geringere Wartungsanfälligkeit und eine höhere Sperrsicherheit aufweist.
Zu diesem Zweck ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung ein Mitnehmerelement und einen Aktor aus einem elektroaktiven Polymer aufweist, wobei das Mitnehmerelement mit Hilfe des Aktors zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegbar ist. Dadurch, dass das für die Kupplung des Betätigungsglieds mit der Sperreinrichtung verantwortliche Mitnehmerelement von einem Aktor aus einem elektroaktiven Polymer gebildet ist und zwischen einer ausgekuppelten und einer eingekuppelten Lage bewegt werden kann, gelingt eine einfache Ansteuerung des Mitnehmerelements, wobei auf Motoren samt den erforderlichen Getrieben und dergleichen verzichtet werden kann.
Elektroaktive Polymere sind in den verschiedensten Ausbildungen bereits bekannt geworden. Elektroaktive Polymere wandeln elektrische Energie in mechanische Arbeit um. Insbesondere ändern elektroaktive Polymere ihre Form und ihre Dimension, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Der Vorteil von elektroaktiven Polymeren liegt hierbei insbesondere in dem Umstand, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen Aktoren in der Lage sind große Verformungen bzw. Dimensionsänderungen zu vollführen und gleichzeitig große Kräfte auszuüben. Wegen der Vergleichbarkeit mit biologischen Geweben, insbesondere was die erreichbare Dehnung und die erreichbaren Kräfte betrifft, werden elektroaktive Polymere häufig als „künstliche Muskel" bezeichnet.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei verschiedenen Arten elektroaktiver Polymere. Bei dielektrischen elektroaktiven Polymeren erfolgt die Aktivierung durch elektrostatische Kräfte zwischen zwei Elektroden, zwischen welchen das Polymer gehalten wird. Zur Aktivierung sind sehr hohe Spannungen in der Größenordnung von einigen Tausend Volt erfor- derlich, der Stromverbrauch ist jedoch sehr gering. Beispiele für dielektrische elektroaktive Polymere sind elektrostriktive Polymere und dielektrische Elastomere. Bei ionischen elektroaktiven Polymeren erfolgt die Aktivierung infolge der Verschiebung von Ionen innerhalb des Polymers. Für die Aktivierung ist eine Spannung von nur wenigen Volt ausreichend, aber die Ionenverschiebung erfordert einen relativ hohen elektrischen Strom. Das elektroaktive Polymer nimmt seine ursprüngliche Form wieder an, sobald der Aktivierungsström wieder abgeschaltet wird. Zu der Gruppe der ionischen elektroaktiven Polymere zählen leitfähige Polymere, ionische Metallpolymerkomposite und ionische Gele.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die oben beschriebenen Eigenschaften elektroaktiver Polymere auf verschiedenste Art und Weise ausgenützt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann der Aktor derart ausgebildet sein, dass er bei Anlegen einer elektrischen Spannung seine Dimension ändert. Die Längenänderung kann beispielsweise unmittelbar an das Mitnehmerelement weitergegeben werden, das translatorisch geführt ist. Das Mitnehmerelement kann durch Ausführen einer translatorischen Bewegung zwischen einer Ineingriffs- und Außereingriffslage bewegt werden. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass das Mitnehmerelement in einer Richtung parallel zur Drehachse des Betätigungsglieds translatorisch geführt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung kann das Mitnehmerelement schwenkbar gelagert sein. Das Mitnehmerelement kann hierbei beispielsweise als Hebel ausgebildet sein, der um eine mittige oder außermittige Schwenkachse drehbar gelagert ist. Dabei kann an dem einen Hebelarm der Aktor angreifen, um den anderen Hebelarm zwischen einer Ineingriffs- und Außereingriffsläge zu bewegen. Bei einer entsprechenden außermittigen Anordnung der Schwenkachse kann eine Hebelwirkung entstehen, sodass kleine Dimensionsänderungen des elektroaktiven Polymers in entsprechend große Bewegungen des Mitnehmerelements übersetzt werden können. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der Aktor derart ausgebildet sein, dass er sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung verbiegt oder wölbt. Bei einer Ausbildung, bei welcher der Aktor bei Anlegen einer elektrischen Spannung verbogen wird, kann das sich verbiegende Ende selbst als das Mitnehmerelement ausgebildet sein und in einer seiner beiden Verbiegelagen eine Ineingriffslage und in der anderen seiner beiden Biegelagen eine Außereingriffslage einnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist das Mitnehmerelement von der Oberfläche eines elektroaktiven Texturpolymers oder ionischen elektroaktiven Polymers gebildet. Bei einem derartigen elektroaktiven Polymer kann durch Anlegen einer Spannung die Oberflächenstruktur verändert werden, sodass es zu einem Reib- schluss mit einem Gegenglied kommt. In diesem Fall handelt es sich bei der Kupplungseinrichtung somit um eine Reibkupplung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In dieser zeigt Figur 1 die erfindungsgemäße Einrichtung zum
Sperren eines Schlosses in einer ersten Ausbildung und die
Figuren 2 bis 9 weitere Ausbildungen. In der Figur 1 ist ein
Schließzylinder dargestellt, dessen Sperrnase mit 2 bezeichnet ist. Die Sperrnase ist drehfest mit einem um die Achse 3 drehbar im Zylinder 1 gelagerten Rohr 4 verbunden. In dem Rohr
4 ist ein Bolzen 5 gelagert, der ein Betätigungsglied, wie beispielsweise einen Betätigungsknauf 6, trägt. Das Betätigungsglied 6 ist unter Zwischenschaltung einer Kupplungs- einrichtung mit der Sperrnase 2 verbunden, wobei die Kupplungseinrichtung von dem Rohr 4 und dem im Rohr 4 gelagerten Bolzen
5 gebildet ist. Die Kupplungseinrichtung weist ein herkömmliches Mitnehmerelement 7 aus einem Material auf, das vorzugsweise kein elektroaktives Polymer enthält, wobei das Mitnehmerelement mit Hilfe eines Aktors 8 gemäß dem Doppelpfeil 9 zwischen einer Ineingriffs- und Außereingriffslage bewegbar ist. In der in Figur 1 dargestellten Lage befindet sich das Mitnehmerelement 7 in der Außereingriffsläge, sodass der Bolzen 5 frei im Rohr 4 drehbar ist, sodass eine Verdrehung des Knaufs 6 wirkungslos bleibt und insbesondere keine Betätigung der Sperrnase 2 bewirkt. Nach Anlegen einer Spannung bzw. eines Stroms an den ein elektroaktives Polymer aufweisenden Aktor 8 bewirkt eine Dimensionsänderung des Aktors eine Verschiebung des Mitnehmerelements 7 und ein Eingreifen des Mitnehmerelements 7 in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung des Rohrs 4, sodass der Betätigungsknauf 6 mit der Sperrnase 2 gekoppelt wird.
In Figur 1 sind neben der mit dem Bezugszeichen 7 und 8 dargestellten Anordnung des Mitnehmerelements und des Aktors alternative Anordnungen dargestellt. Bei einer ersten alternativen Ausbildung ist der Aktor 8 ' liegend angeordnet und bewirkt bei einer Dimensionsänderung in Richtung des Pfeils 9' eine Verschwenkung des als Hebel ausgebildeten Mitnehmerelements 7' um die Achse 10', wobei durch eine derartige Schwenkbewegung das dem Aktor 8 ' abgewandte Ende des Mitnehmerelements 7 ' in Richtung des Rohrs 4 verschwenkt wird und das Mitnehmerelement 7' in Eingriff mit dem Rohr 4 gelangt.
Bei einer weiteren alternative Ausbildung ist ein Aktor 8 ' ' vorgesehen, der bei einer Dimensionsänderung in Richtung des Pfeils 9 ' ' auf ein als Hebel ausgebildetes Mitnehmerelement 7 ' ' wirkt, welches wiederum um eine Achse 10'' schwenken kann, um in eine Ineingriffsposition zu gelangen.
Die in Figur 1 gezeigten Aktoren bestehen aus elektroaktiven Polymeren, die sich bei Anlegen einer Spannung in Längsrichtung ausdehnen bzw. in Querrichtung zusammengedrückt werden. Prinzi- piell können aber auch Aktoren verwendet werden, die als Membrane ausgebildet sind und die sich beim Anlegen einer Spannung in eine vorgegebene Richtung wölben. Der Aktor kann auch elektroaktives Polymer aufweisen, das sich bei Anlegen einer Spannung verbiegt und auf diese Art und Weise z.B. einen Metallbolzen bewegt. Als elektroaktive Polymere können solche zum Einsatz gelangen, die ihre geänderte Dimension bei Abstellen der AktivierungsSpannung beibehalten oder solche, die bei Abstellen der AktivierungsSpannung ihre ursprüngliche Dimension wieder annehmen. Bei einer Ausbildung gemäß Figur 1 führt die Verwendung von elektroaktiven Polymeren, die bei Abstellen der AktivierungsSpannung ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen, dazu, dass eine Betätigung des Sperrgliedes nur bei aktiviertem Zustand des Aktors möglich ist. Nach Abstellen der AktivierungsSpannung nimmt der Aktor seine ursprüngliche Dimension wieder an, sodass das Mitnehmerelement in seine ursprüngliche Außereingriffslage bewegt wird und eine Betätigung des Sperrgliedes unterbunden wird, da der Betätigungsknauf 6 sowie der Bolzen 5 ohne jede Wirkung lediglich frei durchgedreht werden können.
Bei einer abgewandelten Ausbildung gemäß Figur 2 ist hingegen der Betätigungsknauf 6 in dem nicht freigegebenen Zustand des Sperrgliedes blockiert. Der Bolzen 5 ist hierbei mit dem die Sperrnase 2 aufweisenden Ring permanent drehfest verbunden, wobei eine Verdrehung des Betätigungsknaufs 6 in der in Figur 2 dargestellten Lage dadurch blockiert wird, dass das im Schließzylinder 1 verschieblich geführte Mitnehmerelement 7 in eine Ausnehmung des Bolzens 5 eingreift. Erst durch Anlegen einer Spannung an den Aktor 8 erfolgt eine Verkürzung desselben in Richtung des Pfeils 11, sodass das Mitnehmerelement 7 außer Eingriff gelangen kann und der Bolzen wieder frei bewegbar wird. Alternative Ausbildungen mit einem kippbaren Mitnehmerelement T bzw. T' sind als Alternativen in Figur 2 ebenfalls dargestellt. Als Betätigungselement kann anstelle des Betätigungsknaufs 6 auch ein Schließzylinder mit einseitiger oder beidseitiger Schlüsselfunktion verwendet werden.
Bei der Ausbildung gemäß Figur 3 ist die Kupplungseinrichtung von zwei fluchtend angeordneten Bolzen 12 und 13 gebildet, wobei der Bolzen 12 beispielsweise mit dem Betätigungselement und dem Bolzen 13 mit der Sperreinrichtung, beispielsweise der Sperrnase, verbunden bzw. gekoppelt ist. Die Drehachse der Bolzen 12 und 13 ist mit 14 bezeichnet, wobei parallel zur Drehachse 14 ein Mitnehmerelement 15 translatorisch geführt ist, welches von einem Aktor 16 aus elektroaktivem Polymer zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegbar ist. In der Eingriffslage kommt das Mitnehmerelement 15 in eine entsprechende Ausnehmung 17 des Bolzens 13 zu liegen, sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen den Bolzen 12 und 13 hergestellt wird und es so zu einer drehfesten Verbindung zwischen den beiden Bolzen kommt. Anstelle einer Kopplung durch das Mitnehmerelernent 15 kann auf den beiden einander zugewandten Stirnflächen der Bolzen 12 und 13, oder auch nur an einer der beiden Flächen, ein Texturpolymer oder ein ionisches elektroaktives Polymer angebracht sein, wobei durch Anlegen einer Aktivierungsspannung die beiden Oberflächen zur Ausbildung eines Reibschlusses miteinander zusammenwirken, sodass es wiederum zu einer Kopplung des Bolzens 12 mit dem Bolzen 13 kommt.
Bei einer Ausbildung gemäß Figur 4 und Figur 5, wobei Figur 4 eine Seitenansicht und Figur 5 eine Querschnittsansicht zeigt, sind wiederum zwei Bolzen 18 und 19 vorgesehen, wobei ein Bolzen 18 mit einem Betätigungsglied, wie beispielsweise einem Knauf, und der Bolzen 19 mit einer Sperreinrichtung, wie zum Beispiel einer Sperrnase, verbunden ist. Dabei weist der Bolzen 19 einen mit verringertem Querschnitt ausgebildeten Bereich 20 auf, der in eine axiale Ausnehmung des Bolzens 18 eintaucht. Die Anbringung des Texturpolymers oder des ionischen elektro- aktiven Polymers erfolgt im Unterschied zur Ausbildung gemäß Figur 3 nicht an den Stirnflächen, sondern an den einander zugewandten Außen- bzw. Innenumfangsflächen der Bolzen 18 und 19. Im nicht aktivierten Zustand verbleibt hierbei zwischen dem Innenumfang des Bolzens 18 und dem Außenumfang des abgesetzten Bereichs 20 des Bolzens 19 ein Spalt 21. Bei Anlegen der Aktivierungsspannung verändert sich das Texturpolymer bzw. das ionische elektroaktive Polymer derart, dass es zu einem Reib- schluss zwischen dem Innenmantel des Bolzens 18 und dem Außenmantel des abgesetzten Bereichs 20 des Bolzens 19 kommt, sodass das mit dem Bolzen 18 verbundene Betätigungselement mit dem mit dem Bolzen 19 verbundenen Sperrglied gekuppelt wird.
Die in Figur 6 gezeigte abgewandelte Ausbildung der Kupplungseinrichtung ist besonders für die Integration in Beschläge, Drückerrosetten und Einstemmschlösser geeignet. Der in der Figur 6 links dargestellte Teil 22 ist hierbei mit dem Betäti- gungselement, wie beispielsweise einem Drücker des Beschlags, und der in der Zeichnung rechts dargestellte Teil 23 mit der Sperreinrichtung, wie beispielsweise der Schlossfallenbetäti- gung, verbunden. Es ist wiederum ein Aktor 24 aus elektro- aktivem Polymer vorgesehen, der ein Mitnehmerelement, wie beispielsweise einen Stahlstift 25, zwischen einer Außereingriffs- und einer Ineingriffslage bewegen kann, sodass der Stahlstift 25 zur Kopplung des Betätigungselements mit der Sperreinrichtung in die Ausnehmung 26 eintauchen kann.
Bei der Ausbildung gemäß Figur 7 ist im Vergleich zur Ausbildung gemäß Figur 6 an den zueinander gewandten Flächen 27 und 28 ein Texturpolymer oder ein ionisches elektroaktives Polymer vorgesehen, sodass bei entsprechender Aktivierung ein Reibschluss zwischen den Teilen 22 und 23 entsteht. Die einander zugewandten Oberflächen 27 und 28 können erforderlichenfalls eine spezielle Oberflächenstruktur aufweisen, um eine bessere Kraftübertragung zu gewährleisten.
Figur 8 zeigt eine Abwandlung der Ausbildung gemäß den Figuren 6 und 7, wobei nunmehr die Betätigung der Sperreinrichtung dadurch verhindert wird, dass der Bauteil 29 in seiner Drehbewegung blockiert wird, wenn das Mitnehmerelement 30 durch den Aktor 31 in die Ausnehmung 32 verschoben wurde. Anstelle des axial verschiebbaren Mitnehmerelements 30 kann ein radial verstellbares Mitnehmerelement 30' vorgesehen sein, das von einem Aktor 31' in eine radiale Ausnehmung 32' verschoben werden kann, um die Drehung des Bauteils 29 so zu blockieren. Der Bauteil 29 ist hierbei einerseits mit einem Bolzen 33, der zum Betätigungselement führt, und andererseits mit einem Bolzen 34 verbunden, der beispielsweise zur Schlossfallenbetätigung führt.
Eine ähnliche Ausbildung ist in Figur 9 dargestellt, wobei für gleiche Teile wiederum gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. Im Unterschied zur Ausbildung gemäß Figur 8 ist zwischen den Bolzen 33 und 34 neben dem Bauteil 29 ein den Bauteil 29 umfassendes gabelartiges oder zylindrisches Bauteil 35 vorgesehen, sodass die Bolzen 33 und 34 prinzipiell gegeneinander verdreht werden können. Die Kupplung erfolgt wiederum durch Verschieben des Mitnehmerelements 36 in eine Ausnehmung 37 mit Hilfe des Aktors 38. Alternativ zum Formschluss kann an den einander zugewandten Flächen der Bauteile 29 oder 35 ein Texturpolymer oder ein ionisches elektroaktives Polymer angeordnet sein, sodass bei Aktivierung dieses Polymers ein Reibschluss erzeugt werden kann. Mit 36' ist ein Mitnehmerelement bezeichnet, das von einem Aktor 38' um eine Achse in die Ausnehmung 37' verschwenkt wird. Zusairanenfassend ist ersichtlich, dass eine Vielzahl von Anordnungen möglich ist, bei denen die Verwendung von elektroaktiven Polymeren bei schließtechnischen Produkten möglich und denkbar ist, wobei in allen Fällen eine zuverlässige Freigabe bzw. ein zuverlässiges Sperren des Schlosses möglich ist.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Sperren eines Schlosses, bei welchem ein Betätigungsglied unter Zwischenschaltung einer Kupplungsein- richtung mit einer Sperreinrichtung, wie z.B. Sperrnase, kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung ein Mitnehmerelement (7, T1 7", 15, 25, 30, 30', 36, 36') und einen Aktor (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') aus einem elektroaktiven Polymer aufweist, wobei das Mit- nehmerelement (7, 7', 7", 15, 25, 30, 30', 36, 36') mit Hilfe des Aktors (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') zwischen einer Ineingriffs- und einer Außereingriffslage bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') derart ausgebildet ist, dass er bei Anlegen einer elektrischen Spannung seine Dimension ändert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn- zeichnet, dass der Aktor (8, 8', 8", 16, 24, 31, 31', 38, 38') derart ausgebildet ist, dass er sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung verbiegt oder wölbt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Mitnehmerelement (7, 7', 7", 15, 25, 30,
30', 36, 36') translatorisch geführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (7, 7', 7", 15, 25, 30, 30', 36, 36') in einer Richtung parallel zur Drehachse (3) des Betätigungsglieds (6) translatorisch geführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (7, 7', 1" , 15, 25, 30, 30', 36, 36') schwenkbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (7, 7', 1" , 15, 25, 30, 30', 36, 36') von der Oberfläche eines elektroaktiven Texturpolymers oder ionischen elektroaktiven Polymers gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (6) als Drehknauf ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (6) einen Motor umfasst.
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