AT400061B - Elektrisches oder elektronisches schloss - Google Patents

Description

AT 400 061 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches oder elektronisches Schloß, insbesondere Zylinderschloß, mit einem wenigstens eine Spule enthaltenden Generator zur Erzeugung elektrischer Energie unter Verwendung eines in das Schloß einzuführenden Schlüssels und mit einem elektromagnetischen Verriege-lungsgiied mit einem Verriegelungsbolzen.

Elektrische oder elektronische Schlösser können prinzipiell in beliebiger Weise mit Energie versorgt werden. Neben der Möglichkeit eines Netzanschlusses oder einer Stützbatterie sind auch bereits Vorschläge bekannt geworden, bei welchen die erforderliche Energie beim Einstecken eines Schlüssels unter Vermittlung des Schlüssels generiert wird. Auf diese Weise können zusätzliche elektrische Installationen vermieden werden, um die Energieversorgung sicherzustellen.

Die DE-OS 3 819 954 beschreibt beispielsweise eine Schließeinrichtung mit einem Adreßspeicher. Es handelt sich hiebei um ein System, das als Zutrittskontrollsystem Verwendung finden soll, wobei ein Vergleich eines Schlüsselcodes mit einem in einem Schloßspeicher abgelegten Code erfolgen soll. Die Schlüsselcodierung weist hier einen Adreßcode auf, dem mindestens ein Byte des Speichers zugeordnet ist Dieses Byte kann zwei Zustände annehmen. Wird der Schlüssel in eine Leseeinrichtung gesteckt, wird die entsprechende Adresse aufgerufen und das Byte gelesen. Nimmt es den ersten Zustand an, wird dem Schlüssel der Zutritt gewährt, im zweiten wird der Zutritt gesperrt Um einem Schlüssel die Schließberechtigung zu geben, ist hier eine Programmierkarte erforderlich, die vor den zu programmierenden Schlüsseln in den Leseschlitz gesteckt werden muß.

Aus der DE-OS 3 514 149 ist weiters eine Magnetschiüsselanordnung bekannt, wobei der Magnetschlüssel neben üblichen permanentmagnetischen Codierbereichen, die von einem Magnetfeldsensor nacheinander gelesen werden, zusätzlich permanentmagnetische Taktbereiche aufweist, die zur Steuerung des Lesevorganges der Codierbereiche dienen. Insgesamt wird eine Lesevorrichtung vorgeschlagen, bei welcher mit relativ einfachen Sensoren eine serielle Abtastung möglich wird, wobei die Taktsteuerung den Sinn hat, daß nur sinnvolle Informationen an eine Auswerteschaltung weitergeleitet werden. Die Taktbereiche sind daher gegenüber den Codebereichen so angeordnet, daß sich der Magnetfeldsensor, der die Codebereiche abtastet im Augenblick des Signals genau über dem Magnetfeldmaximum eines Codebereiches befindet.

Die DE-OS 4 201 936 beschreibt ein Magnetkartenschloß. Zum Öffnen des Schlosses muß die Magnetkarte in einen Schieber eingesteckt werden und diesen so lange gegen eine Feder verschieben, bis der Schließmechanismus betätigt wird. Da der Schieber durch Zuhaltungen, bestehend aus Permanentmagneten, die mittels Federn mit einem Gehäuse verbunden sind, in seiner Position festgehalten wird, müssen diese Zuhaltungen zunächst zurückgeschoben werden. Ebendies geschieht durch das Einschieben der Magnetkarte, die mit den gleichen Permanentmagneten wie die Zuhaltungen ausgestattet sein muß, wobei die wirksam werdenden magnetischen Abstoßkräfte zwischen Karte und Zuhaltung die Entriegelung bewirkt. Wenn die Karte aus dem Schieber entfernt wird, wird aufgrund der Feder die Schließposition erneut angenommen.

Aus der EP-A1-462 316 ist bereits ein Schließzylinder mit einer elektrischen Verriegelungseinrichtung bekannt geworden, welcher als Doppelschließzylinder ausgebildet war und an einer Seite einen Drehknauf trägt. Bei diesem bekannten Doppelschließzylinder wurde durch Verdrehen des Drehknaufes die elektrische Energie erzeugt, welche in der Folge die zur Entriegelung eines elektromagnetisch betätigbaren Sperrstiftes erforderliche Energie zu liefern in der Lage war. Es wurde hiebei bereits vorgeschlagen, den Sperrstift in einer Weise anzuordnen, daß ein vorbestimmter Drehweg des Schlüssels ohne Blockade durch den elektromagnetisch betätigbaren Sperrstift ermöglicht wurde, und es wurde auf diese Weise ein Teilweg der Drehbewegung eines Schlüssels zur Energieerzeugung herangezogen. Eine derartige Anordnung hat aber zur Folge, daß immer dann, wenn die elektrische Energie durch eine teilweise Verdrehung des Schlüssels im Schloß erzeugt werden sollte, die Gefahr besteht, daß der Schlüssel bei heftiger Drehbewegung mit dem elektromagnetisch entriegelbaren Sperrstift kollidiert, welcher ja erst nach einem vorbestimmten Drehweg ein Welterdrehen des Schlüssels verhindern soll. Derartige schlagartige Scherbeanspruchungen des elektromagnetisch betätigbaren Sperrstiftes beeinträchtigen die Funktionssicherheit und die Standzeit des Sperrstiftes sowie des Schlüssels.

In allen Fällen muß ein elektromagnetisch entriegelbarer Sperrstift relativ hohe mechanische Kräfte aufnehmen, und es ist relativ viel elektrische Energie erforderlich, um derartig stabile Sperrstifte sicher aus einer Verriegelungslage in eine Entriegelungsstellung zu bewegen. Insbesondere dann, wenn nachträglich bestehende Schlösser auf elektrische oder elektronische Schlösser umgebaut werden sollen, ist das Platzangebot vergleichsweise gering.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein elektrisches oder elektronisches Schloß der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, mit möglichst geringen Baumaßen eine sichere Ver-bzw. Entriegelung zu erzielen, wobei gleichzeitig die für eine derartige sichere Ver- oder Entriegelung erforderliche Energie in einfacher Weise unmittelbar im Schloß generierbar sein soll. 2

AT 400 061 B

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung im wesentlichen darin, daß das Verriegelungsglied durch einen magnetischen Nebenschluß zu dem die Spule(n) tragenden Generator betätigbar ist. Vor der tatsächlichen Freigabe der Verriegelung erfolgt eine Abfrage über die Sperrberechtigung. Während bei bekannten Einrichtungen unter Verwendung der Spulen des Generators elektrische Energie erzeugt wird, werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung die gleichen Spulen, welche der Energieerzeugung dienen, auch für die Erzeugung des eiektromagnetisehen Feldes herangezogen, welches die Verschiebekraft für den Verriegelungsbolzen, bzw. Sperrstift erzeugt. Bei einer derartigen Ausbildung werden besonders kleine Baumaße bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität gewährleistet. Die Doppelverwendung der Spulen des Generators für die magnetische Entriegelung erlaubt es, auch bei überaus geringem Platzangebot eine sichere und mechanisch hinreichend stabile Konstruktion zu schaffen.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Ausbildung hiefür so getroffen, daß der Verriegelungsbolzen in einem metallischen, magnetisch leitenden Föhrungsteil geführt ist, welcher mit dem eine Generatorspule tragenden Joch magnetisch verbindbar ist. Mit einer derartigen Ausbildung wird eine besonders kompakte Konstruktion gewährleistet, wobei der den Verriegelungsbolzen führende Teil mit dem eine Generatorspule tragenden Joch in besonders einfacher Weise durch Elemente des Schlüssels selbst magnetisch verbindbar ist. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die magnetische Verbindung des den Verriegelungsbolzen führenden Führungsteils mit einem eine Generatorspule tragenden Teil durch Überbrücken eines Spalts durch Einschieben eines magnetischen oder Weicheisen enthaltenden Teilbereiches eines Schlüssels hergestellt ist. Wenn, wie es einer besonders bevorzugten Ausbildung entspricht, erfindungsgemäß ein Lineargenerator Verwendung findet, bei welchem in Achsrichtung eines Schlüssels eine Mehrzahl von magnetischen Teilbereichen oder Weicheisen enthaltenden Teilbereichen in Wirkverbindung mit einem die Generatorspulen durchsetzenden Joch gesetzt werden, können naturgemäß bei Verwendung von magnetischen Teilbereichen im Schlüssel die die Generatorspulen durchsetzenden Jochteile aus Weicheisen ausgebildet sein. Umgekehrt kann bei Verwendung von Weicheisenteilbereichen im Schlüssel zur Generierung der elektrischen Energie die Ausbildung so getroffen werden, daß der vom Schlüssel bzw. den aus Weicheisen bestehenden Teilbereichen des Schlüssels durchsetzte Spalt jeweils von Polschuhen begrenzt ist.

Bei vollständig eingeschobenem Schlüssel soll der magnetische Ruß über das den Verriegelungsbolzen führende Joch fließen können, sodaß hier entweder bei Verwendung von Weicheisen enthaltenden Teilbereichen des Schlüssels die Magnetisierungslichtung umgekehrt werden muß, um einen Ruß über den Verriegelungsbolzen zu erzwingen. Alternativ kann naturgemäß der vorderste Teilbereich des Schlüssels weichmagnetisch ausgebildet sein, wohingegen alle übrigen zur Generation von elektrischer Energie wirksam werdenden Teilbereiche von Magneten gebildet sein können, welche in einem vorangehenden Spalt zwischen den Enden eines von Weicheisenteilen gebildeten Joches magnetische Feldlinien induzieren. Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß zwei in Achsrichtung des Schlosses versetzt angeordnete, je wenigstens eine Generatorspule tragende Jochteile vorgesehen sind, und daß der Verriegelungsbolzen in Achsrichtung zwischen den beiden Jochteilen angeordnet ist, wobei vorzugsweise die die Generatorspulen tragenden Jochteile in einer gemeinsamen Ebene Enden aufweisen, welche von magnetischen Teilbereichen des Schlüssels unter Verringerung des bestehenden Spaltes überbrückbar sind. Zur Ausbildung der Rußumkehr bei vollständig eingeschobenem Schlüssel und zur Erzielung der magnetischen Verschiebekraft ist die Ausbildung bevorzugt so getroffen, daß der den Verriegelungsbolzen führende Jochteil in einer in Einschieberichtung nachfolgenden Ebene unter Zwischenschaltung eines Spaltes an die die Generatorspulen tragenden Jochteile anschließt und unter Einschieben des magnetischen oder Weicheisenteilbereiches eines Schlüssels magnetisch mit wenigstens einem Spulen tragenden Joch verbindbar ist.

Der gewünschte magnetische Fluß zur Entriegelung des Verriegelungsbolzens wird mit Vorteil dadurch erzielt, daß zwei Teilbereiche eines Schlüssels in Achsrichtung gesehen magnetisch mit unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung und/oder als Weicheisenteilbereiche ausgebildet sind und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher bei voll eingeschobenem Schlüssel dem Abstand der Ebenen entspricht und mit den genannten Jochteilen fluchtet, wobei aufgrund der oben erläuterten Mechanismen entweder unter Verwendung eines Weicheisenteiles oder aber unter Verwendung eines magnetischen Bereiches mit umgekehrter Polarität erfindungsgemäß das den Entriegelungsbolzen führende Joch bei voll eingeschobenem Schlüssel mit den Generatorspulen koppelbar ist

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Rg.1 eine Seitenansicht eines Schlüssels zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen elektrischen oder elektronischen Schloß; Rg.2 einen schematischen Schnitt durch ein elektrisches oder elektronisches Schloß gemäß der vorliegenden Erfindung bei eingeführtem Schlüssel; und Fig.3 in vergrößerter und perspektivischer Darstellung teilweise ein erfindungsgemäßes 3

Claims (7)

1. AT 400 061 B elektrisches oder elektronsiches Schloß. Bei einem elektrischen oder elektronischen Schloß ist allgemein eine arithmetische Logikeinheit sowohl mit einer Kommunikationseinheit als auch mit einem Speicher sowie einem Entriegeiungsschaltkreis verbunden. Für den gesamten Kreis muß eine entsprechende Stromversorgung vorgesehen sein, welche im vorliegenden Fall durch eine Umsetzung von mechanischer Bewegungsenergie in elektrische Energie durch Anordnung eines Generatorsystems im Bereich des Schlosses ermöglicht wird. Bei der schematischen Darstellung gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein Schlüssel 1 aufmagnetisierte, permanentmagnetische Bereiche 2 aus. Bei Einführen des Schlüssels 1 in einen Zylinder 3 eines Zylinderschlosses, dessen Gehäuse mit 4 bezeichnet ist werden die Permanetmagnete 2 des Schlüssels 1 an im Zylinder 3 angeordneten, weichmagnetischen Jochelementen 14 sowie an weiteren Jochteilen im Gehäuse 4 vorbeigeführt, welche in Fig. 3 im Detail dargestellt sind. Dabei kommt es zu einer Flußänderung im Gesamtsystem, dessen Feldlinien mit 5 angedeutet sind, wodurch eine Induktionsspannung in den Wicklungen wenigstens einer Generatorspule erzeugt wird. Es wird hiebei lediglich die Einführbewegung des Schlüssels in das Schloß zur Energieerzeugung herangezogen. Alternativ zu der Ausbildung gemäß den Fig. 1 und 2 können am Schlüssel 1 anstelle der permanentmagnetischen Bereiche 2 weichmagnetische Bereiche vorgesehen sein. Dementsprechend ist im Zylinder 3 wenigstens ein Permanentmagnet vorzusehen, wobei wiederum beim Einführen des Schlüssels 1 mit den weichmagnetischen Bereichen der durch die Feldlinien 5 angedeutete Magnetkreis geschlossen wird und eine Rußänderung in den Wicklungen der Generatorspule erzeugt wird. Die Vorteile bei Verwendung eines Lineargenerators in einem elektrischen bzw. elekronischen Schloß liegen vor allem darin, daß außer dem Schlüssel und dem Verriegelungsbolzen keine mechanisch bewegten Teile vorzusehen sind, wodurch sich ein hohes Maß an Zuverlässigkeit ergibt. Weiters ist die Ausführungsform sehr klein realisierbar und kann somit jeder Schloß- und insbesondere jeder Zylinder- und Schlüsselform angepaßt werden. Insgesamt ergibt somit eine sehr robuste Ausführungsform. Bei der Darstellung gemäß Fig.3 sind die Bezugszeichen der vorangehenden Rguren beibehalten worden, wobei vom Schlüssel 1 lediglich die permanentmagnetischen Bereiche 2 dargestellt sind und vom Zylinder ebenfalls nur die Jochteile 14 teilweise dargestellt sind. Im nicht näher dargestellten Gehäuse sind Jochteile 6 und 7 angeordnet, welche mit jeweils einer Spule 8 Zusammenwirken. Der magnetische Kreis wird hiebei über ein gemeinsames Befestigungselement 9 für die Jochteile 6 und 7 geschlossen. An dem Element 9 ist weiters ein bistabiler Verriegelungsbolzen 10 gelagert, welcher im in Fig. 3 dargestllten Ruhe-bzw. Sperrzustand durch eine unmagnetische Feder 11 in die Verriegungslage beaufschlagt wird. Durch Einschieben des Schlüssels bzw. der permanentmagnetischen Bereiche 2 in Richtung des Pfeiles 12 wird der magnetische Kreis über die Jochteile 6 und 7 sowie die weichmagnetischen Jochteile 14 im Zylinder geschlossen und in den Generatorspulen 8 eine Spannung induziert, wodurch Energie für die nachfolgende Betätigung des Schlosses erzeugt wird. Durch vollständiges Einschieben des Schlüssels in den Zylinder wird der Flußverlauf in einer der Spulen 8 umgedreht und der Gesamtfluß durch den Verriegelungsbolzen 10 geführt, wobei dieser Verriegelungsbolzen 10 in einem metallischen, magnetisch leitenden Führungsteil 13 geführt ist, welcher mit dem eine Generatorspule tragenden Jochteil 7 über den permanetmagnetischen Bereich 2 magnetisch verbindbar ist. Zur Umkehr des Rußverlaufes weist hiebei der letzte Permanentmagnet des Schlüssels inverse Polarität zu den anderen am Schlüssel angeordneten Permanentmagneten 2 auf. Alternativ kann dieser Permanentmagnet durch ein Stüde Weicheisen ersetzt sein. Es ist somit ersichtlich, daß die beiden Spulen 8 nicht nur zur Energieerzeugung herangezogen werden, sondern auch zur Betätigung des Verriegelungsbolzens 10 dienen. Der den Verriegelungsbolzen 10 tragende Führungsteil 13 ist hiebei zwischen den Jochteilen 6 und 7 angeordnet, sodaß sich insgesamt eine sehr kompakte Ausführungsform ergibt. Bei Verwendung von lediglich einer Generatorspule 8 muß für eine besonders paßgenaue Führung des Verriegelungsbolzens 10 Sorge getragen werden, während bei Verwendung von zwei Generatorspulen 8 durch die symmetrische Anordnung der Jochteile ein unsymmetrisches Einbringen von Kräften weitestgehend ausgeschaltet wird. Dadurch, daß auch die magnetische Verschiebekraft für den Verriegelungsbolzen von den Spulen 8 des Generators erzeugt wird, ergibt sich eine Platzerspamis des Gesamtsystems, da bei getrenntem Aufbau eines eigenen magnetischen Kreises für den Sperrmechanismus mindestens eine zusätzliche Spule und ein zusätzlicher Magnet notwendig wären. Patentansprüche 1. Elektrisches oder elektronisches Schloß, insbesondere Zylinderschloß, mit einem wenigstens eine Spule enthaltenden Generator zur Erzeugung elektrischer Energie unter Verwendung eines in das 4 . AT 400 061 B Schloß einzufuhrenden Schlüssels (1) und mit einem elektromagnetischen Verriegelungsglied mit einem Verriegelungsbolzen (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied durch einen magnetischen Nebenschluß zu dem die Spule(n) (8) tragenden Generator betätigbar ist. Z Elektrisches oder elektronisches Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (10) in einem metallischen, magnetisch leitenden Führungsteil (13) geführt ist, welcher mit dem eine Generatorspule (8) tragenden Joch (6, 7) magnetisch verbindbar ist.
2. 3. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichet, daß die magnetische Verbindung des den Verriegelungsbolzen (10) führenden Führungsteils (13) mit einem eine Generatorspule (8) tragenden Teil durch Überbrücken eines Spalts durch Einschieben eines magnetischen (2) oder Weicheisen enthaltenden Teilbereiches eines Schlüssels (1) hergestellt ist.
3. 4. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß 2wei in Achsrichtung des Schlosses versetzt angeordnete je wenigstens eine Generatorspule (8) tragende Jochteile (6, 7) vorgesehen sind, und daß der Verriegelungsbolzen (10) in Achsrichtung zwischen den beiden Jochteilen (6, 7) angeordnet ist.
4. 5. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Generatorspulen (8) tragenden Jochteile (6, 7) in einer gemeinsamen Ebene Enden aufweisen, welche von magnetischen Teilbereichen (2) des Schlüssels (1) unter Verringerung des bestehenden Spaltes überbrückbar sind.
5. 6. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verriegelungsboizen (10) führende Jochteil (14) in einer in Einschieberichtung nachfolgenden Ebene unter Zwischenschaltung eines Spaltes an die die Generatorspulen (8) tragenden Jochteile (6, 7) anschließt und unter Einschieben des magnetischen oder Weicheisenteilbereiches (2) eines Schlüssels (1) magnetisch mit wenigstens einem Spulen (8) tragenden Joch (6,7) verbindbar ist.
6. 7. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach einem der Ansprüche 1'bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teilbereiche (2) eines Schlüssels (1) in Achsrichtung gesehen magnetisch mit unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung und/oder als Weicheisenteilbereiche ausgebildet sind und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher bei voll eingeschobenem Schlüssel (1) dem Abstand der Ebenen entspricht und mit den genannten Jochteilen (6, 7,14) fluchtet.
7. 8. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entriegelungsbolzen (10) führende Joch (14) bei voll eingeschobenem Schlüssel mit den Generatorspulen (8) koppelbar ist. S. Elektrisches oder elektronisches Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator als Lineargenerator ausgebildet ist, bei welchem in Achsrichtung eines Schlüssels (1) eine Mehrzahl von magnetischen Teilbereichen oder Weicheisen enthaltenden Teilbereichen (2) in Wirkverbindung mit einem die Generatorspulen (8) durchsetzenden Joch (6,7) setzbar sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5