AT525744A4 - Schließeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine Schließeinrichtung umfassend - einen Schließzylinder (1) mit einem zumindest teilweise in einem Gehäuse (2) aufgenommenen, drehbaren Zylinderkern (3) und einem Schließglied (6) für die Betätigung eines Verriegelungselements, - eine elektrisch betätigbare Kupplung (5) zum wahlweisen Verbinden oder Trennen einer Drehbewegung des Zylinderkerns (3) mit dem bzw. vom Schließglied (6), - eine elektronische Authentifizierungseinrichtung (7) zum Authentifizieren einer elektronischen Zutrittsberechtigung, die mit der Kupplung (5) zusammenwirkt, um die Kupplung (5) bei Vorliegen einer Zutrittsberechtigung zu betätigen, - einen elektrischen Generator (9,14), der die Authentifizierungseinrichtung (7) und/oder die Kupplung (5) mit elektrischer Energie versorgt, wobei der Generator (9,14) zumindest ein bewegliches Teil (10,15) umfasst, dessen Bewegung in elektrische Energie wandelbar ist, - eine mit dem Zylinderkern (3) drehfest verbundene Handhabe (4), wobei das bewegliche Teil (10,15) des elektrischen Generators (9,14) im Zylinderkern (3) oder der Handhabe (4) angeordnet ist und relativ zum Zylinderkern (3) bewegbar ist und dass eine sich durch die Handhabe (4) zum beweglichen Teil (10,15) des Generators (9,14) erstreckende Ausnehmung (12,17) zur verschieblichen Aufnahme eines Generatorantriebsglieds (11,18) vorgesehen ist.
Description
- einen Schließzylinder mit einem zumindest teilweise in einem Gehäuse aufgenommenen, drehbaren Zylinderkern und einem Schließglied für die Betätigung eines Verriegelungselements, - eine elektrisch betätigbare Kupplung zum wahlweisen Verbinden oder Trennen einer Drehbewegung des Zylinderkerns mit dem bzw. vom Schließglied,
- eine elektronische Authentifizierungseinrichtung zum Authentifizieren einer elektronischen Zutrittsberechtigung, die mit der Kupplung zusammenwirkt, um die Kupplung bei Vorliegen einer Zutrittsberechtigung zu betätigen,
- einen elektrischen Generator, der die Authentifizierungseinrichtung und/oder die Kupplung mit elektrischer Energie versorgt, wobei der Generator zumindest ein bewegliches Teil umfasst, dessen Bewegung in elektrische Energie wandelbar ist,
- eine mit dem Zylinderkern drehfest verbundene Handhabe.
Elektrische oder elektronische Schlösser, insbesondere Zylinderschlösser enthalten in der Regel zusätzlich zu mechanischen Verriegelungen, welche mit konventionellen Schlüsseln mechanisch sperrbar sind, oder an Stelle einer solchen mechanischen Verriegelung wenigstens einen elektromagnetisch oder motorisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus, welcher erst nach einer elektronischen Identifikationsprüfung freigegeben wird. Die elektronische Authentifizierungseinrichtung zur Identifikationsüberprüfung wirkt hierbei meist mit geeigneten Identifikationsmedien drahtlos oder drahtgebunden zusammen, wobei in der elektronischen Authentifizierungseinrichtung eine Überprüfung erfolgt, ob das jeweilige
Identifikationsmedium die Berechtigung zum Sperren des
Identität erfolgt dann die Freigabe des Schlosses.
Zur Energieversorgung derartiger elektrischer bzw. elektronischer Verriegelungen ist in der Regel eine ständige Energieversorgung des Schlosses und oft auch des Schlüssels erforderlich und es ist daher neben dem Aufwand für eine derartige ständige Energieversorgung auch dafür Sorge zu tragen, dass eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zur Verfügung steht, um die Funktion des Schlosses in jeder
Situation aufrecht zu erhalten.
Elektrische oder elektronische Schlösser können nun in beliebiger Weise mit Energie versorgt werden. Neben der Möglichkeit eines Netzanschlusses oder einer Stützbatterie sind auch bereits Vorschläge bekannt geworden, bei welchen das Schloss oder der Schlüssel einen Wandler zum Wandeln von mechanischer in elektrische Energie aufweist. Derartige Wandler sind beispielsweise als elektrische Generatoren ausgebildet. Das bewegliche Bauteil des Generators kann beispielsweise als Schwungrad ausgebildet sein, wie dies aus der EP 1039074 Al bekannt geworden ist. Durch eine derartige Ausbildung wird eine autarke Energieversorgung sichergestellt, da die vom Schwungradgenerator erzeugte elektrische Energie in einem Energiespeicher zwischengespeichert werden kann und im Bedarfsfall dem elektrischen Schaltkreis für die Identifikationsprüfung bzw. für die elektrische Betätigung des Schlosses zur Verfügung
gestellt wird. Weiters ist es bekannt geworden, gesonderte Beschläge für die
Energiegewinnung zu verwenden. Eine derartige Ausbildung ist
beispielsweise der EP 462 316 Al zu entnehmen. Bei der bei
Energieerzeugung herangezogen.
Weitere Ausbildungen, bei welchen elektrische Energie aus einer Drehbewegung des Betätigungselements, wie z.B. des Türknaufes oder des Drückers, gewonnen wird, sind aus der DE 102004052802 Al, FR 2728613 Al und der US 3733861 A bekannt
geworden.
Die EP 1723614 Bl beschreibt einen elektronischen Schließzylinder mit einem Knauf, in dem ein elektrischer Generator angeordnet ist, der eine Betätigung des Knaufes in
elektrische Energie umsetzt.
Die EP 2354389 B2 beschreibt ein elektromechanisches Schloss, dessen Schlüsselkanal ein bewegliches Element vorgelagert ist, das beim Einstecken eines Schlüssels von diesem erfasst und verlagert wird. Diese Bewegung wird über ein Getriebe an einen im Schließzylindergehäuse angeordneten Generator weitergegeben, der aus der Bewegung elektrischen Strom
erzeugt.
entsprechende Verlagerung des Schließglieds umgesetzt.
Bei Ausbildungen, bei denen der elektrische Generator im Schließzylinder angeordnet ist und durch Einschieben eines Schlüssels angetrieben wird, ist nachteilig, dass für die Stromerzeugung ein Betätigungselement in Form eines Schlüssels benötigt wird, sodass Ausführungen als Knaufzylinder mit rein elektronischer Authentifizierung der
Zutrittsberechtigung nicht verwirklicht werden können.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, eine Schließeinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten Nachteile überwunden werden können. Insbesondere soll eine Schließeinrichtung geschaffen werden, bei der eine Ausführung als Knaufzylinder verwirklicht werden kann, die energieautark ist und bei der die Bedienung des Sperrvorgangs dem eines herkömmlichen
Knaufzylinders mit eingebauter Batterie gleicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer
Schließeinrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen
Generatorantriebsglieds vorgesehen ist.
Dadurch, dass der elektrische Generator oder zumindest dessen bewegliches Teil im Zylinderkern, der mit der Handhabe drehfest verbunden ist, oder in der Handhabe angeordnet ist, kann der Generator in jeder beliebigen Drehstellung der Handhabe bzw. des Zylinderkerns betätigt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass zumindest das bewegliche Teil des Generators sich auf Grund seiner Anordnung im Zylinderkern mit diesem mitdreht. Für den Antrieb des Generators weist die Handhabe nun eine Ausnehmung bzw. einen Kanal auf, der sich bis zum beweglichen Teil des Generators erstreckt und in dem bzw. den ein Generatorantriebsglied verschieblich aufgenommen oder eingeführt werden kann. Das Generatorantriebsglied dreht sich somit ebenfalls mit der Handhabe mit, sodass die relative Drehlage des Generatorantriebsglieds zum beweglichen Teil des Generators immer gleich ist. Es ist somit eine vorgegebene Relativlage des Generatorantriebsglieds zum beweglichen Teil des Generators sichergestellt, der ein optimales Zusammenwirken für den Antrieb des Generators gewährleistet. Der Antrieb des Generators erfolgt dadurch, dass das Generatorantriebsglied in seiner Aufnahme, d.h. in der Ausnehmung bzw. dem Kanal der Handhabe durch Handbetätigung des Benutzers verschoben wird, wodurch das dem Benutzer abgewandte Ende des Generatorantriebsglieds mit dem beweglichen Teil des Generators in Kontakt kommt, um dieses mit seiner Bewegung mitzunehmen und dadurch in Bewegung zu
versetzen. Das dem Benutzer zugewandte Ende des
zu ermöglichen.
Die Bedienung der Schließeinrichtung erfolgt nun dergestalt, dass der Benutzer zuerst das Generatorantriebsglied betätigt, wodurch Strom erzeugt wird, welcher für den Betrieb der Authentifizierungseinrichtung und/oder der Kupplung verwendet wird. Eine Drehung der Handhabe bzw. des Zylinderkerns ist hierfür nicht erforderlich, ist andererseits aber auch nicht hinderlich, da die Betätigung des Generators wie oben erwähnt von der Drehstellung der Handhabe unabhängig ist. Während der Generatorbetätigung oder danach wird die elektronische Zutrittsberechtigung des Benutzers durch die Authentifizierungseinrichtung geprüft, beispielsweise durch Auslesen eines Identmediums, das der Benutzer mit sich führt und das er der Schließeinrichtung in geeigneter Weise zum Auslesen der Berechtigungsdaten präsentiert. Abhängig von der festgestellten Zutrittsberechtigung wird in der Folge die Kupplung elektrisch betätigt, wodurch der drehbare Zylinderkern mit dem Schließglied drehfest gekoppelt wird. Eine Drehbewegung der Handhabe führt dann zu einer Betätigung des Schließglieds des Schließzylinders, insbesondere einer drehbaren Schließnase, die wiederum ein Verriegelungselement des Schlosses betätigt, wie z.B. einen Schlossriegel oder
eine Schlossfalle. Die elektronische Zutrittsberechtigung kann auf einem
Berechtigungsträger vorliegen, welcher der Benutzer mit sich
trägt und der bei einem Zutrittswunsch von einer
insbesondere des Knaufs, eingeführt werden kann.
Obwohl der oben erwähnte Schlüsselschaft für die rein elektronische Authentifizierung keine mechanische Codierung benötigt, kann der Schlüsselschaft bei einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich eine mechanische Kodierung aufweisen. Der Schließzylinder umfasst in diesem Fall bewegliche Zuhaltungen, welche bei Einführen des
Schlüsselschafts quer zur Einführrichtung bewegbar sind.
Die erfindungsgemäße Schließeinrichtungen kann aber auch für Schlüssel mit kombinierter mechanischer und elektronischer Kodierung ausgebildet sein, bei denen die elektronische Zutrittsberechtigung drahtlos ausgelesen wird. Ein Schließzylinder einer solchen Ausführung der Erfindung umfasst einen Schlüsselkanal zum Einführen eines
Schlüsselschaftes und bewegliche Zuhaltungen, welche bei
angeordnet ist.
Hinsichtlich der sich durch die Handhabe zum beweglichen Teil des Generators erstreckenden Ausnehmung zur verschieblichen Aufnahme des Generatorantriebsglieds sind verschiedene Ausführungen möglich. Gemäß einer ersten Variante ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ausnehmung durch einen axialen Kanal für das Einführen eines Berechtigungsträgers gebildet ist. Bei dem Berechtigungsträger kann es sich um einen schüsselartigen Gegenstand mit einem vorzugsweise stabförmigen Schlüsselschaft handeln, der eine elektronische Zutrittsberechtigung in Form von kontaktlos oder kontaktgebunden auslesbaren Berechtigungsdaten und/oder eine mechanische Kodierung aufweist. Das Auslesen der Berechtigungsdaten erfolgt bevorzugt im in den Kanal eingeführten Zustand der Schlüsselreide. Das Abtasten der mechanischen Kodierung, sofern vorhanden, erfolgt bevorzugt ebenfalls im in den Kanal eingeführten Zustand der Schlüsselreide. Gleichzeitig wird beim axialen Einstecken des Berechtigungsträgers das bewegliche Teil des Generators
betätigt.
In dem Fall, dass der Schlüssel einen Schlüsselschaft mit einer mechanischen Kodierung aufweist und der Zylinderkern einen entsprechenden Schlüsselkanal aufweist, ist bevorzugt
vorgesehen, dass der axiale Kanal der Handhabe, insbesondere
des Zylinderkerns fluchtet.
Gemäß einer zweiten Variante der Ausnehmung zur verschieblichen Aufnahme des Generatorantriebsglieds ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ausnehmung von einem radialen Kanal gebildet ist, in dem ein radial von der Handhabe vorstehendes Generatorantriebsglieds radial verschieblich aufgenommen ist. Insbesondere kann das Generatorantriebsglied so in der Ausnehmung aufgenommen zu sein, dass es an der dem Benutzer zugewandten Ende von der Grifffläche der Handhabe, insbesondere des Knaufs, vorsteht. Das vorstehende Ende des Generatorantriebsglieds kann durch einen Benutzer mit der die Handhabe ergreifenden Hand betätigt und in die Handhabe
eingeschoben werden, um dadurch den Generator anzutreiben.
Wenn, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, das Generatorantriebsglied mit einem Rückstellelement, insbesondere einem Kraftspeicher zusammenwirkt, kann auch die Rückstellbewegung des Generatorantriebsglieds für den Antrieb
des Generators und die Erzeugung von Strom genutzt werden.
Erfindungsgemäß versorgt der elektrische Generator die Authentifizierungseinrichtung und/oder die Kupplung mit elektrischer Energie. Diese Energieversorgung kann hierbei direkt oder indirekt erfolgen. Bei der direkten Variante wird der von dem Generator erzeugte Strom so zur Verfügung gestellt, dass die Authentifizierungseinrichtung bzw. die Kupplung den Strom im Wesentlichen gleichzeitig mit der Erzeugung durch den Generator verbrauchen, wobei auf eine Speicherung des Stroms verzichtet werden kann. Bei der indirekten Variante wird wenigstens ein Teil des vom
Generator erzeugten Stroms einem elektrischen Energiespeicher
zugeführt, der wiederum die Authentifizierungseinrichtung bzw. die Kupplung mit elektrischer Energie versorgt. Der elektrische Energiespeicher kann insbesondere als aufladbare
Batterie ausgebildet sein.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass ein die Authentifizierungseinrichtung und/oder die Kupplung mit Strom versorgender elektrischer Energiespeicher
vorgesehen ist, der von dem Generator gespeist ist.
Bevorzugt stellt der elektrische Generator die einzige
Energiequelle der Schließeinrichtung dar.
Wie bereits erwähnt, ist die Handhabe bevorzugt von einem
Drehknauf gebildet.
Die Authentifizierungseinrichtung kann als herkömmliche elektronische Einheit ausgebildet sein, die in der Lage ist, elektronische Berechtigungsdaten zu empfangen und anhand der Berechtigungsdaten festzustellen, ob eine Zutrittsberechtigung vorliegt oder nicht. Weiters umfasst die Authentifizierungseinrichtung Mittel zum Ansteuern der
elektrisch betätigbaren Kupplung.
Der Generator kann grundsätzlich beliebig aufgebaut sein, solange eine Miniaturisierung derart möglich ist, dass zumindest das bewegliche Teil des elektrischen Generators oder der gesamte elektrische Generator im Zylinderkern oder der Handhabe angeordnet werden kann. Beispielsweise kann der elektrische Generator im Zylinderkern mit einer Getriebeeinheit, welche in der Handhabe untergebracht ist, verbunden sein. Es ist aber auch denkbar sowohl Generator als
auch Getriebe gemeinsam im Zylinderkern unterzubringen. Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, dass beide Baugruppen in
der Handhabe untergebracht sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Schließzylinders mit einer als Knauf ausgebildeten Handhabe, Fig. 2 eine Detailansicht einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Schließeinrichtung und Fig. 3 eine Detailansicht einer
zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung.
In Fig. 1 zeigt einen Schließzylinder 1, der ein feststehendes Zylindergehäuse 2 und einen darin um die Achse 8 drehbaren Zylinderkern 3 aufweist. Der Zylinderkern 3 ragt aus dem Zylindergehäuse 2 hervor und trägt im hervorragenden Bereich einen Knauf 4, der drehfest am Zylinderkern 3 befestigt ist. Der Zylinderkern 3 ist unter Zwischenschaltung einer Kupplung 5 mit einer Schließnase 6 verbunden. Der Zylinderkern 3 und die Schließnase 6 können durch die Kupplung 5 entweder drehfest miteinander gekoppelt werden oder relativ zueinander frei drehbar sein. Die Schließnase ist in einem Schloss derart angeordnet, dass sie einen Riegel oder eine Falle zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position bewegen kann. Im nicht eingekuppelten Zustand der Kupplung 5 ist der Knauf 4 frei drehbar, sodass die Schließnase 6 nicht betätigt werden kann. Zum Betätigen der Kupplung 5 ist eine Authentifizierungseinrichtung 7 vorgesehen, die in der Lage ist, Berechtigungsdaten zu empfangen und anhand der Berechtigungsdaten festzustellen, ob eine Zutrittsberechtigung vorliegt oder nicht. Im positiven Fall steuert die Authentifizierungseinrichtung 7 die Kupplung
6 an.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung gemäß Fig. 2 ist nun im Zylinderkern 3 ein elektrischer Generator 9 aufgenommen, dessen bewegliches Teil mit 10 bezeichnet ist. Das bewegliche Teil 10 kann beispielsweise schwenkbar oder translatorisch bewegbar sein und wird durch ein Generatorantriebsglied 11 angetrieben. Das Generatorantriebsglied 11 wird hierbei durch eine axiale Ausnehmung 12 der Handhabe 4 eingeführt, die mit einem Kanal 13 des Zylinderkerns 3 fluchtet. Das Generatorantriebsglied 11 kann beispielsweise als Schlüssel ausgebildet sein, dessen elektronische Kodierung im in den Kanal 13 eingeführten Zustand ausgelesen und von der Authentifizierungseinrichtung 7 überprüft werden kann. Gleichzeitig wird beim Einführen des Generatorantriebsglieds 11 vom Generator 9 Strom erzeugt, welcher der Authentifizierungseinrichtung 7 und der Kupplung 6 zugeführt
ist.
Bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 ist im Zylinderkern 3 wiederum ein elektrischer Generator 14 aufgenommen, dessen bewegliches Teil mit 15 bezeichnet ist. Das bewegliche Teil 15 kann beispielhaft von einem Rad gebildet sein, dass beim Betätigen eines in einer radialen Ausnehmung 17 verschieblich aufgenommenen Generatorantriebsglieds 18 in Drehung versetzt wird. Weiters kann eine Rückstellfeder 19 vorgesehen sein, welche das Generatorantriebsglied 18 nach der beschriebenen Betätigung zurückschiebt, wobei der Generator 14 ausgebildet sein kann, um sowohl die Hin- als auch die Rückbewegung in
elektrischen Strom zu wandeln.
Claims (7)
1. Schließeinrichtung umfassend
- einen Schließzylinder (1) mit einem zumindest teilweise in einem Gehäuse (2) aufgenommenen, drehbaren Zylinderkern (3) und einem Schließglied (6) für die Betätigung eines Verriegelungselements,
- eine elektrisch betätigbare Kupplung (5) zum wahlweisen Verbinden oder Trennen einer Drehbewegung des Zylinderkerns (3) mit dem bzw. vom Schließglied (6),
- eine elektronische Authentifizierungseinrichtung (7) zum Authentifizieren einer elektronischen Zutrittsberechtigung, die mit der Kupplung (5) zusammenwirkt, um die Kupplung (5) bei Vorliegen einer Zutrittsberechtigung zu betätigen,
- einen elektrischen Generator (9,14), der die Authentifizierungseinrichtung (7) und/oder die Kupplung (5) mit elektrischer Energie versorgt, wobei der Generator (9,14) zumindest ein bewegliches Teil (10,15) umfasst, dessen Bewegung in elektrische Energie wandelbar ist,
- eine mit dem Zylinderkern (3) drehfest verbundene Handhabe (4),
dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (10,15) des elektrischen Generators (9,14) im Zylinderkern (3) oder der Handhabe (4) angeordnet ist und relativ zum Zylinderkern (3) bewegbar ist und dass eine sich durch die Handhabe (4) zum beweglichen Teil (10,15) des Generators (9,14) erstreckende Ausnehmung (12,17) zur verschieblichen Aufnahme eines
Generatorantriebsglieds (11,18) vorgesehen ist.
2. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung durch einen axialen Kanal (12) für das Einführen eines Berechtigungsträgers gebildet
ist.
3. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung von einem radialen Kanal (17) gebildet ist, in dem ein radial von der Handhabe (4) vorstehendes Generatorantriebsglied (18) radial verschieblich
aufgenommen ist.
4. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorantriebsglied (11,18) mit einem Rückstellelement (19), insbesondere einem Kraftspeicher
zusammenwirkt.
5. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Authentifizierungseinrichtung (7) und/oder die Kupplung (5) mit Strom versorgender elektrischer Energiespeicher
vorgesehen ist, der von dem Generator (9,14) gespeist ist.
6. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (4) von einem
Drehknauf gebildet ist.
7. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierungseinrichtung (7) einen Empfänger zum
drahtlosen Empfangen von Berechtigungsdaten aufweist.
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