DE2706919C2 - Permanentmagnet-Schlüssel für eine Verriegelungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetisch codierten Schlüssel für eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für ein Drehzylinderschloß, bei welchem ein oder mehrere aus ferromagnetischem Material bestehende Sperrkörper mit punkt- oder strichförmiger Auflage, insbesondere in Form von Rollen, längs einer entsprechenden Anzahl von Rollbahnen vorgegebener Länge frei rollbar gelagert und durch die magnetische Codierung des Schlüssels aus beliebiger Sperrstellung heraus in einer Freigabestellung bewegbar sind.

Fin magnetisch codierter Schlüssel der obengenannten Bauart ist beispielsweise aus der Deutschen Offenlegungsschrift 25 13 500 bekannt- Nach diesem Stand der Technik ist es bekannt, mit einem magnetisch codierten Schlüssel Sperrkörper mit punkt- oder strichförmiger Auflage aus einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung zu bewegen.

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Permanentmagnetschlüssel zu erstellen, der mit großer Präzision und Sicherheit arbeitet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst

Durch die Anordnung von konzentrierten, linienförmigan magnetischen Polen im Schlüsselkörper, die in Betriebsstellung des Schlüssels parallel zur Rollachse der Sperrkörper verlaufen und deren Länge etwa der Länge der Sperrkörper entspricht, wobei sich anschließend an die linienförmigen Pole abgeschwächte Pole entgegengesetzter Polarität erstrecken, wird eine sehr präzise Steuerung der aus ferromagnetischem Material bestehenden Sperrkörper erreicht Die Länge der Rollbahn kann hierbei relativ groß gewählt werden, so daß die Anzahl der mittels eines einzigen Sperrkörpers erzielbaren Schließungsvarianten vergleichsweise groß ist. Dennoch wird sichergestellt, daß der Schließkörper mit Sicherheit aus jeder beliebigen Stellung durch den Permanentmagnetschlüssel genau in die vorgegebene Freigabestellung bewegt wird.

Nun ist es bereits aus der DE-OS 24 23 573 bekannt, einen drehbar gelagerten Rotor einer Steuervorrichtung durch ein Bedienungsorgan in eine vorgegebene Winkelstellung zu bringen, indem beide Teil an ihren Stirnseiten längs einer Sekante verlaufende, durchgehende, schmale Polstreifen in gleicher Polarität aufweisen, zu deren beiden Seiten sich jeweils Felder der entgegengesetzten Polarität befinden. Abgesehen davon, daß eine solche Vorrichtung bei Flachschlüsseln überhaupt nicht anwendbar ist, muß die Drehlagerung des Rotors sehr präzise ausgeführt werden. Dies setzt hohen Fertigungsaufwand und großen Raumbedarf voraus und beschränkt unzulässig die Anzahl der Schließungsvarianten. Zudem müssen beide am Schließvorgang beteiligten Bauteile magnetisiert werden. Ein Hinweis für die vorliegende Erfindung kann dieser Schrift nicht entnommen werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen. So sind beispielsweise bei einem plattenförmigen Schlüsselkörper, der in Einschubrichtung gesehen mehrere Codierungen hintereinander für mehrere Sperrkörper aufweist, der Verlauf jedes konzentrierten, linienförmigen Poles in Einschubrichtung vorgesehen und jeweils zwei benachbart angeordnete Pole weisen eine entgegengesetzte Polarität auf.

Durch die entgegengesetzte Ausrichtung der Polarität zweier benachbart zueinanderliegender Pole bleibt die hohe Konzentration der Feldlinien in den konzentrierten, linienförmigen Polen erhalten, die zumindest beeinträchtigt würde, wenn benachbart zueinanderliegende Pole die gleiche Polarität aufweisen würden. Der gleiche Grundsatz gilt auch für die Codierung auf beiden Seiten des plattenförmigen Schlüsselkörpers, wobei jeweils einander gegenüberliegende, konzentrierte Ii-

nienförmige Pole entgegengesetzte Polarität aufweisen.

Bei einem zylindrisch ausgebildeten Schlüsselkörper werden die Codierungen auf einzelnen Scheiben angebracht, wobei sowohl der konzentrierte Pol als auch seine beidseitigen abgeschwächten Pole in Zylinderachse verlaufen. Eine solche Anordnung ermöglicht insbesondere den Aufbau von Drehzylinderschlössern, bei denen die Sperrkörper in Kanälen laufen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, am Umfang des Zylinderkerns umlaufen und in mehrere Segmente unterteilt sind. Bei der Anordnung von mehreren innerhalb der zylindrischen Form des Schlosselkörpers axial gestaffelten Scheiben sind die konzentrierten Pole zweier benachbarter Scheiben entgegengesetzt polarisiert. Damit läßt sich auf engem Raum eine hohe Anzahl von Sperrkörpern und damit von Schließungsvarianten unterbringen. Durch den Wechsel der Polarität wird sichergestellt, daß die hohe Feldliniendichte der kon.'entrierten Pole erhalten bleibt Eine weitere Verstärkung der magnetischen Induktion kann dadurch sichergestellt werden, daß beidseitig an jede Scheibe mil einem konzentrierten Pol eine Scheibe gleichen Durchmessers anschließt, die in axialer Richtung derart magnetisiert ist, daß an jeden linienförmigen Pol jeweils ein Pol gleicher Polarität angrenzt Wie sich in der Praxis gezeigt hat, wird hierdurch eine erhebliche Verstärkung der magnetischen Induktion der konzentrierten, linienförmigen Pole erreicht.

Sind mehrere Sperrkörper in der Verriegelungsvorrichtung hintereinander angeordnet, so setzt sich der Permanentmagnetschlüssel aus einer Reihe von Permanentmagnetscheiben zusammen, wobei sich »lateral« magnetisierte Permanentplatten (mit konzentrierten, linienförmigen Polen) und »axial« magnetisierte Permanentmagnetplatten abwechseln.

Anhand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläuert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht (teilweise weggebrochen) eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Permanentmagnet-Schlüssels;

F i g. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Drehzylinderschloß, das durch den Permanentmagnet-Schlüssel betätigbar ist;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Permanentmagnet-Schlüssels;

Fig.4 einen schematischen Querschnitt durch eine Verriegelungsvorrichtung, die durch den Permanentmagnet-Schlüssel der F i g. 3 betätigbar ist.

Der in F i g. 1 dargestellte Permanentmagnet-Schlüssel 2 weist einen Rahmen 4 auf, in dem eine Platte 6 aus permanentmagnetischem Material angeordnet ist. Die permanentmagnetische Platte 6 ist in vorgegebener Weise magnetisch kodiert, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.

Der Permanentmagnet-Schlüssel 2 dient zum Betätigen eines Drehzylinderschlosses 8 (Fig. 2) und insbesondere zum Verstellen von Rollen 10 aus ferromagnetischem Material, die als Sperrkörper zur Steuerung einer axialen Verschiebung eines Schiebers 14 dienen, der in einem Zylinderkern 16 axial verschiebbar gelagert ist. Da der diesbezügliche Aufbau des Drehzylinderschlosses für die vorliegende Erfindung jedoch nicht von Bedeutung ist, wird er nicht weiter erläutert.

Wichtig ist jedoch, daß jede der Rollen 10 längs einer geradlinigen Rollbahn 12 frei rollbar ist Die Rollbahn 12 bildet Teil einer quaderförmigen Kammer 18, deren Länge um ein Mehrfaches größer als der Durchmesser der Rolle 10 ist und die an ihren beiden Enden durch Endwände 20,22 begrenzt ist

Die Rollen 10 befinden sich innerhalb ihrer Kammern 18 normalerweise in irgendeiner beliebigen, eine Bewegung des Schiebers sperrender. Stellung und werden durch den Permanentmagnet-Schlüssel 2 in eine vorgegebene Freigabestellung (siehe F i g. 2) bewegt in der die Rollen 10 eine Bewegung des Schiebers 14 zulassen. Zu diesem Zweck ist die aus permanentmagnetischem

ίο Material bestehende Platte 6 mit mehreren konzentrischen, linienförmigen Polen 24, 26 versehen, deren Anzahl der Anzahl der zu steuernden Rollen 10 entspricht Die konzentrierten Pole 24, 26 sind auf der Oberfläche der Platte 6 aufmagnetisiert und so angeordnet, daß sie parallel zu den Achsen der Rollen 10 verlaufen, wenn der Permanentmagnet-Schlüssel 2 in einen Schlüsselschlitz 32 des Drehzylinderschlosses 8 eingeführt ist Hierbei verlaufen die Rollbahnen 12 der Rollen 10 parallel zur Oberfläche der permanentmagnetischen Platte 6, und die konzentrierten, linienförmigen Pole 24, 26 liegen gerade den gewünschten Freigabestellungen der Rollen 10 gegenüber.

Zu beiden Seiten der konzentrierten, linienförmigen Pole 24, 26 ist je ein abgeschwächter Pol 28 bzw. 30 vorgesehen, dessen Polarität entgegengesetzt zu der Polarität des zugehörigen konzentrierten, linienförmigen Poles 24 bzw. 26 ist. Die Länge der konzentrierten, linienförmigen Pole 24, 26 entspricht ungefähr der axialen Länge der Rollen 10. Die Polarität der konzentrierten, linienförmigen Pole 24,26 wird so gewählt, daß benachbarte Pole von entgegengesetzter Polarität sind. So ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Pol 24 ein Nordpol, während der Pol 26 ein Südpol ist. Hierdurch wird erreicht, daß die hohe Konzentration der Feldliniendichte der linienförmigen Pole 24,26 erhalten bleibt; würden die benachbarten Pole 24,26 dagegen die gleiche Polarität haben, so würde dadurch die Feldlinienbilder der beiden Pole verwaschen werden.
Wie in F i g. 2 angedeutet, ist die Platte 6 auf beiden Seiten mit Magnetisierungen versehen, um beidseitig zu dem Schlüsselkanal 32 angeordnete Rollen 10 steuern zu können. Auch hierbei wird die Polarität der konzentrierten, linienförmigen Pole so gewählt, daß einander gegenüberliegende Pole entgegengesetzte Polarität haben.

Die Funktionsweise des Permanentmagnet-Schlüssels dürfte aus dem obigen ohne weiteres verständlich sein. Wird der Permanentmagnet-Schlüssel 2 in den Schlüsselschlitz 32 eingesteckt, so werden die Rollen 10 durch die magnetischen Kräfte des Permanentmagnet-Schlüssels aus jeder beliebigen Lage innerhalb ihrer Kammern 18 in eine Stellung bewegt, in der sie dem ihnen zugehörigen konzentrierten, linienförmigen Pol 24 bzw. 26 genau gegenüberliegen. Die magnetischen Kräfte des Permanentmagnet-Schlüssels reichen hierbei aus, um die Rollen beispielsweise aus ihrer untersten Stellung in der Kammer 18 entgegen der Schwerkraft in eine beliebige Stellung zu bewegen. Die Positionierung der Rollen 10 erfolgt hierbei mit sehr hoher Präzision.

Nach Abziehen des Permanentmagnet-Schlüssels bewegen sich die Rollen 10 wieder in eine Sperrstellung.

Der in F i g. 3 dargestellte Permanentmagnet-Schlüssel 40 dient zur Betätigung eines Drehzylinderschlosses 42, bei dem sich die Rollen 44 auf einem Abschnitt einer kreisförmigen Rollbahn 46 bewegen. Die Bewegung der Rolle 44 wird in Umfangsrichtung durch Endwände 48, 49 begrenzt, so daß die Rolle 44 innerhalb einer ringsegmentförmigen Kammer frei bewegbar ist. Die Rolle 44

wird aus einer beliebigen Sperrstellung, in der sie eine Sperrfunktion ausübt, durch den Permanentmagnet-Schlüssel 40 in eine vorgegebene Freigabestellung (F i g. 4) bewegt, in der sie eine Steuerfunktion ausübt. Da der diesbezügliche Aufbau des Drehzylinderschlosses für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung ist, wird er nicht näher erläutert

Der Permanentmaget-Schlüssel 40 ist mit einem Rahmen 41 versehen, an dem mehrere kreisförmige Scheiben 50, 52, 54 aus permanentmagnetischem Material koaxial zueinander angebracht sind. Jede der Scheiben 50,52,54 ist an ihrem Umfang mit je einem konzentrierten, linienförmigen Pol 56 versehen, der parallel zur Achse der kreisförmigen Scheiben 50, 52, 54 verläuft. Die Länge der konzentrierten, linienförmigen Pole 56 ist wiederum so zu bemessen, daß sie der Länge der Rollen 44 entspricht. Auf gegenüberliegenden Seiten des konzentrierten, linienförmigen Poles 56 ist — wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel — je ein abgeschwächter Pol 58, 60 der entgegengesetzten Polarität vorgesehen.

Der Durchmesser der kreisförmigen Scheiben 50,52, 54 ist so gewählt, daß der Permanentmagnet-Schlüssel 40 in einen zylindrischen Schlüsselschlitz 55 des Drehzylinderschlosses 42 paßt. Der Schlüsselschlitz 55 ist konzentrisch zu der Rollbahn 46 ausgebildet, so daß der Umfang des Schlüsselschlitzes 55 und somit der Umfang des Permanentmagnet-Schlüssels 40 und die Rollbahn 46 auf konzentrischen Kreisen liegen.

Zur Erhöhung der magnetischen Induktion der konzentrierten, linienförmigen Pole 56 ist zu beiden Seiten jeder der Scheiben 50,52,54 je eine weitere Scheibe 62, 64, 66, 68 aus permanentmagnetischem Material angeordnet. Die Scheiben 62, 64, 66, 68, die den gleichen Durchmesser wie die Scheiben 50, 52, 54 besitzen, sind in axialer Richtung magnetisiert, so daß sie an einen axialen Ende einen Südpol und am anderen axialen Ende einen Nordpol aufweisen. Die Polarisierung der verschiedenen Pole ist hierbei so gewählt, daß jeder konzentrierte, linienförmige Pol 56 an seinen beiden Enden von einem Pol gleicher Polarität (einer axial magnetisierten Scheibe 62,64,66 bzw. 68) begrenzt wird. Hierbei ergibt sich, daß zwei benachbarte linienförmige Pole 58 der Scheiben 50, 52 oder 52, 54 entgegengesetzte Polarität haben. Hierdurch wird sichergestellt, daß die konzentrierten, linienförmigen Pole 58 sich nicht gegenseitig ungünstig beeinflussen.

Wie dargestellt, haben die zwischen den Scheiben 50, 52, 54 liegenden Scheiben 64, 66 die doppelte axiale Länge im Vergleich zu den an den Enden des Permanentmagnet-Schlüssels 40 vorgesehenen Scheiben 62, 68; dies ist dadurch bedingt, daß die Scheiben 64, 66 jeweils auf zwei benachbarte konzentrierte, linienförmige Pole 56 einwirken, während die an den Enden vorgesehenen Scheiben 62, 68 jeweils nur auf einen konzentrierten, linienförmigen Pol 56 einwirken.

Wie in F i g. 3 gezeigt, sind die linienförmigen, konzentrierten Pole 56 der Scheiben 50,52,54 in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet, und zwar entsprechend den vorgegebenen Freigabestellungen der Rollen 44. Wird daher der Permanentmagnet-Schlüssel 40 in den Schlüsselschlitz 55 eingesteckt, so werden die Rollen 44 durch die von der beschriebenen Magnetisierung erzeugten Kräfte in eine vorgegebene Freigabestellung bewegt, in der sie z. B. eine Axialverschiebung eines Steuergliedes zulassen. Bei Abziehen des Permanentmagnet-Schlüssels 40 bewegen sich die Rollen 44 wieder (z. B. unter Schwerkraftwirkung) in eine beliebige Sperrstellung, in der sie eine Bewegung des Steuergliedes sperren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Magnetisch codierter Schlüssel für eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für ein Drehzylinderschloß, bei welchem ein oder mehrere aus ferromagnetischem Material bestehende Sperrkörper mit punkt- oder strichförmiger Auflage, insbesondere in Form von Rollen, längs einer entsprechenden Anzahl von Rollbahnen vorgegebener Länge frei roilbar gelagert und die magnetische Codierung des Schlüssels aus beliebiger Sperrstellung heraus in eine Freigabestellung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlüsselkörper konzentrierte, linienförmige magnetische Pole (24, 26; 56) angeordnet sind, die in Betriebsstellung des Schlüssels parallel zur Rollachse der Sperrkörper (10; 44) vorlaufen und deren Länge etwa der Länge der Sperrkörper entspricht, wobei sich anschließend an die linienförmigen Pole (24, 26; 56) abgeschwächte Pole (28,30; 58,60) entgegengesetzter Polarität erstrecken.

2. Schlüssel nach Anspruch 1, bei welchem der Schlüsselkörper plattenförmig ausgebildet ist und zumindest auf einer Seite — in Einschubrichtung gesehen — mehrere Codierungen hintereinander für mehrere Sperrkörper vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder konzentrierte, linienförmige Pol (24,26) in Einschubrichtung verläuft und jeweils zwei benachbart angeordnete Pole entgegengesetzte Polarität aufweist.

3. Schlüssel nach Anspruch 2, bei welchem auf beiden Seiten des plattenförmigen Schlüsselkörpers Codierungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einander gegenüberliegende, konzentrierte linienförmige Pole (24) entgegengesetzte Polarität aufweisen.

4. Schlüssel nach Anspruch 1, bei welchem der Schlüsselkörper zylindrische Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüsselkörper innerhalb der zylindrischen Form wenigstens eine Scheibe (50,52,54) aufweist, auf deren Umfang mindestens ein konzentrierter Pol (26) mit seinem beidseitigen, abgeschwächten Polen (58,60) in Zylinderachse verläuft.

5. Schlüssel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der zylindrischen Form des Schlüsselkörpers mehrere axial gestaffelte Scheiben (50,52,54) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die konzentrierten Pole (56) zweier benachbarter Scheiben entgegengesetzte Polarität aufweisen.

6. Schlüssel nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der magnetischen Induktion beidseitig an jeder Scheibe (50, 52, 54) je eine Scheibe (62, 64, 66, 68) gleichen Durchmessers anschließt, die in axialer Richtung so magnetisiert ist, daß an jeden linienförmigen Pol (56) jeweils ein Pol gleicher Polarität angrenzt.