DE2717200A1 - Universell verwendbares magnetschloss - Google Patents
Universell verwendbares magnetschlossInfo
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Description
DIPL.-INQ. H.-J. HABERSACK
DIPU-PHYS. E. ZIPSE
DIPU-PHYS. E. ZIPSE
Telefon (073 31) 22487 Telegramme ATOMPATENT
Lessingstraße 12
5000 Köln 51
und
5000 Köln k]
Die Erfindung betrifft ein universell verwendbares Magnetschloß
zur Sperrung und Freigabe von Schließ-, Verriege1ungs-, Sicherungs-, Alarm- und Warnanlagen, zu dessen Betätigung ein Schlüssel verwendet wird, in oder an welchem Permanentmagnete angeordnet sind. Ein derartiges Magnetschloß kann überall da zur
Anwendung kommen, wo Schließ-, Verriege1ungs-, Sicherungs- und
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Absperranlagen eingesetzt sind und die Freigabe oder Sperrung
dieser Anlagen von einem Ort aus erfolgen soll, der nicht identisch zu sein braucht mit dem eigentlichen Funktionsort der
Anlage.
Das Magnetschloß gemäß der Erfindung eignet sich beispielsweise als Zentra1schloß für eine Fahrzeug-TOr-Verriege1ungsanlage, als Zentra1schloß für eine Gebäudesicherung, als
S teuerei rte it für einen Tresorverschluß und zum Scharfmachen
von Alarmanlagen jeglicher Art, wobei die Einstellung der
Schloßkombination oder des Schloßcodes vom Eigentümer sowohl
am Schlüssel als auch am Schloßmagazin jederzeit selbst individuell eingestellt und verändert werden kann. Ferner ist eine
"Kopierung" des Schloßcodes im "scharfgemachten" (abgeschlossenen) Zustand nicht möglich. Schließlich kann im "offenen"
Zustand eine derartige Kopierung dadurch verhindert werden, daß der Schlüssel zusammen mit dem den Code enthaltenden Magazin
entnommen und in persönlichen Gewahrsam genommen werden kann.
Es ist bereits eine Vielzahl von Schloßeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Schloßkombination an Zahlen- und/oder
Buchstabenringen zur Freigabe eingestellt und zur Sperrung
wieder verstellt werden muß. Bei Tresorverschlüssen, die nach
ähnlichen Prinzipien arbeiten, werden im allgemeinen noch zusätzliche Schlüssel verwendet, um die Sicherheit zu erhöhen.
Es sind ferner mehrere mechanische Tresorverschlüsse bekannt,
bei denen die Lösung der Verriegelung auf elektrischem, im
allgemeinen elektromagnetischem, Wege erfolgt. Diese Verschlüsse
setzen aber voraus, daß die Vorrichtungen zur Verriegelungsfreigabe entweder am oder im Tresor eingebaut werden, wodurch sie
mechanischen Eingriffen ausgesetzt sind, oder aber die Verlegung eines umfangreichen elektrischen Leitungsnetzes erforder-
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2-
lieh w i rd.
In der DT-PS 1 035 51** wird eine Ver- und Entriegelung von
Türen, insbesondere Omnibusturen, mit elektromagnetischer Betätigung beschrieben. Eine ähnliche Anordnung zeigt die DT-PS
1 036 702, wobei ein Schloß mit magnetisch beeinflußbarer, unter Wirkung einer Feder in Schließlage gehaltener Zuhaltung,
die mit einem von außen zu betätigenden korrespondierenden
Magneten entgegen der Wirkung der Feder in die Offenlage bewegbar ist, und die korrespondierenden Magnete in den einzuführenden Schlüssel eingesetzt sind.
Die DT-AS 15 53 3&9 ze'Qt eine Sperrmagnet-Haltevorrichtung für
ein magnet-sch1üssei be tatigbares Drehzy1 indersch 1oß.
Auch hier betätigen in den Schlüssel eingebaute Permanentmagnete im Schloßkörper korrespondierend angeordnete Magnete, die
auf die Zuhaltungen einwirken.
Mit der gleichen Aufgabenstellung befaßt sich auch die DT-AS
16 78 125.
Eine weitere Variante eines magnetseh1üsse 1 be tatigten Schlosses wird in der DT-AS 19 01 968 gezeigt.
Auch die DT-AS 23 21 246 zeigt eine weitere Auslegungsvariante
eines magnetisch zu betätigenden Schlosses mit der Einwirkung von zwei Magnetschlüsseln auf die drehbar gelagerte Magnetzuhaltung. In der DT-AS 23 53 *»07 ist ebenfalls ein durch einen
Permanent-Magnetsch 1üsse 1 betätigbares Drehzy1 indersch 1oß beschrieben.
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sern sind zwar im Schlüssel Permanentmagnete angeordnet, die
auf korrespondierende Magnete im Schlogehäuse oder im Drehzylinder einwirken. Jedoch betätigen diese meist unmittelbar
die Zuhaltungen oder Bauelemente mit ähnlicher Funktion.
Die bekannten Ausführungen von derartigen Schlössern weisen den Nachteil auf, daß sie infolge der unmittelbaren Einwirkung der Schlüssel auf die Zuhaltungen kombinationsarm, nicht
in ihrem Code verstellbar und durch Störmagnete überlistbar sind, dies insbesondere deshalb, weil die Magnetkräfte, die
auf die unter Feder spannung stehenden Zuhaltungen einwirken müssen, relativ stark sein müssen und die Lage der Magnete im
Schlüssel durch die unveränderliche Lage der korrespondierenden Magnete im Schloß fest vorgegeben ist. Unter normalen Voraussetzungen können mit den bekanntgewordenen Anordnungen bestenfalls ca. sechzig Variationen an Schiüsselformen geschaffen werden. Dies ist völlig uninteressant, da schon bei einem
einfachen Drehzy1indersch 1oß mit fünf Zuhaltungen und acht
gängigen Sch 1üsse1 profi1 en etwa eintausend praktisch verwertbare und funktionssichere Schiüsselvarian ten vorhanden sind.
Auch sind die bekanntgewordenen Magnetschlösser nicht universell
als zentrales Steuersystem für Schließ-, Verriegelungs-, Sicherungs- und Absperranlagen zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein
derartiges universales Schloß zu schaffen, das außerdem individuell einstellbar und unüber1istbar und mit kleinem, leichtem Schlüssel in großer Variationszahl bedienbar ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein universell verwendbares Magnetschloß zur Sperrung und Freigabe von Schließ-, Verriegelungs-, Sicherungs-, Alarm- und
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Warnanlagen mit Anordnung von Permanentmagneten in einem
Schlüssel vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Magnetkräfte der im Schlüssel angeordneten Permanentmagnete bei eingestecktem Schlüssel auf mehrere in einem Magazin angeordnete, in Reihe geschaltete, auf Magnetfelder ansprechende, elektrische Kontaktgeber, insbesondere Reedschalter, einwirken, die dann einen Freigabestromkreis für die
Sperrung oder Lösung eines elektrisch nachgeschalteten Schließ- und/oder Verriegelungssystems bilden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird also das Schloß von den mechanischen Einrichtungen gelöst, die den eigentlichen Schließvorgang (z. B. Riegel vorschieben) bewerkstelligen, wobei es
unbedeutend ist, ob der Schließvorgang durch Muskelkraft oder durch eine Hilfskraft, z. B. pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder elektromagnetisch, ausgelöst wird. Ferner
werden die erforderlichen Magnetkräfte und damit die Größe
der verwendeten Magnete dadurch minimiert, daß die Permanentmagnete auf magnetfeldansprechende Einrichtungen, beispielsweise auf Submiηiatur-Reedkontakte, einwirken, die bereits
mit einem Magnetfluß von weniger als 1.10 Weber funktionssicher schaltbar sind. Selbstverständlich können auch andere
auf Magnetfelder ansprechende Einrichtungen, wie beispielsweise
Feldplatten, Hallsonden, Magnettransistor en usw., verwendet
werden, wobei beispielsweise diese Einrichtungen an Transistorverstärker oder integrierte Verstärker angeschlossen sind.
Da heute bereits pulvermetallurgisch hergestellte Sintermagnete mit einer Koerζitivfe1dstärke der Induktion von über
600 KA/m und mit einem Energieprodukt von mehr als 180 KJ/m
hergestellt werden, ergibt sich ein notwendiges Magnetvolumen
von weniger als 20 mm .
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Zur Ausführung eines stärker austretenden Magnetfeldes können diese Permanentmagnete zusätzlich mit Weicheisenrückschlüssen
oder Weieheisenjochen versehen sein, wodurch der Abstand der
nebeneinander liegenden Reedschalter weiter reduziert werden kann .
Bei Verwendung von Reed scha 1 tern können solche, die unter Einfluß eines Magnetfeldes schließen (sogenannte Schließer) und
solche, die unter Einfluß des Magnetfeldes öffnen (sogenannte Öffner) elektrisch in Reihe geschaltet werden. Beim Schaltvorgang werden nur die "Schließer" durch den eingesteckten
Schlüssel magnetisch beaufschlagt, was einen Durchgang in der
Reihenschaltung bedeutet. Auf diese Weise kann die Anlage mit
einem kräftigen Magneten von außen nicht geöffnet werden. Außerdem kann noch ein S torfe1d-MeIdekontakt als Alarmgeber
e i ngebau t sein.
Es sind sowohl die Permanentmagnete im Schlüssel in verschiedene Nester einsetzbar als auch die im Magazin eingesteckten unterschiedlichen Reedschalter (Öffner und Schließer)
gegeneinander austauschbar. Damit ist die individuelle Einstellung und Änderung des Codes durch den Befugten jederzeit leicht und einfach möglich.
So lassen sich auf einem zweiteiligen Kunststoffsch 1üsse 1
von 6 mm Breite, h mm Dicke und einer Zungenlänge von 6 cm beidseitig je zehn Nester anbringen, so daß sich in Verbindung mit einem Doppelmagaziη und einem austauschbaren Magnetpaar für die Magazin-End 1agenkontro 11e die Zahl der praktisch ausführbaren Sch 1 üsse 1 va r i an ten von k. 19*»·260 ergibt.
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anordnung so getroffen, daß das Magazin mit den Reedkontakten
zusammen mit dem Schlüssel in unscharfem Zustand der Anlage herausziehbar und in persönlichen Gewahrsam nehmbar ist. Dadurch wird jedem Unbefugten ein Einblick in den gerade eingestellten Code genommen.
Bei Verwendung sehr kleiner Magnete kann der Schlüssel beliebige Formen annehmen und ist beispielsweise auch in Form und
Größe eines Kugelschreibers mit schreibfähigem Einsatz ausgeb i1 det.
Der Schlüssel wie auch das Magazin und das Schloßgehäuse können
als einteiliges Kunststofforms tuek verhältnismäßig billig auch
in Massenherstellung hergestellt werden. Gemäß einer weiteren
Ausfuhrungsvarian te kann die Verdrahtung im Schloßgehäuse und
im Magazin fast gänzlich entfallen, weil die Verbindungen zwischen den einzelnen Reed scha 1 terη durch einsteckbare Flach-Feder kon takte erfolgen.
Soll das Magnetschloß gemäß der Erfindung als übergeordnete Steuereinheit für die Zentralverriegelung mit gleichgeschalteter
Alarmanlage verwendet werden, so lassen sich verschiedene Schaltergruppen bilden, die wahlweise unter dem Einfluß des
richtigen Schlüssels "Ja-" und/oder "Nein-Signale" abgeben und
somit auch S toreingriffe melden, ohne die Verriegelung zu lösen.
Mit dem Magnetschloß gemäß der Erfindung werden mehrere Vorteile erreicht. So kann dieses z. B. in eine zentrale Türverriegelung mit dem Einschalten einer Warnanlage für ein Kraftzeug eingebaut werden. Ferner kann ein Gebäudekomplex, der mit
einer Einbruchsicherungs-Alarman1 age ausgerüstet ist, durch
das Magnetschloß praktisch unüber1istoar scharfgemacht werden,
und zwar durch eine Sch1oß-Sch1üsse 1kombinationseins te 1 1ung,
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die nur die befugte Person kennt. Es ist somit eine universelle
Anwendbarkeit gegeben. Ferner ist eine große Variationszah1
der Sch 1oß-Sch1üsse1kombination sowie eine leichte Code-Veränderung möglich. Der verwendete Schlüssel ist klein und handlich und kann durch geeignete Verkleidung in seiner Funktion
unerkennbar gemacht werden. Ferner ist ein sicherer Betrieb durch wartungsfreie Reedkontakte und eine unüber1istbare Funktion des Schlosses möglich. Schließlich ergibt sich auch eine
Anschlußmöglichkeit für Alarmanlagen, wobei auch ein nachträglicher Einbau möglich ist. Als weiteres ist die Erweiterungsmöglichkeit zu Anlagen mit Mehrschlüsselsystemen durch elektrische Parallel- oder Serienschaltung gegeben. Durch die besonders einfache Ausbildung des Schlüssels und des Magazins
ist eine einfache und billige Herstellung möglich.
Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel einiger bevorzugter
Ausführungsfοrmen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert
werden.
Fig. 1 den allgemeinen Aufbau einer vereinfachten Magnetsch 1üsse 1-Magazin-Sch1oßgehäuse-Kombination in explosiver
Dars tellung.
Fig. 2 zeigt den Schaltplan eines Magnetschlosses mit nicht
eingestecktem Schlüssel und nicht voll eingeschobenem
Magaz i η .
Fig. 3 zeigt den Schaltplan eines Magnetschlosses mit eingestecktem Schlüssel und voll eingeschobenem Magazin.
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-/■
II».
Wendung eines falschen Schlüssels.
Fig. 5 zeigt einen schematisehen Längsschnitt einer Schlüssel·
Magaζin-Sch1oßgehäuse-Kombination mit Doppe 1magaζiη
und durch Magnetkontakte gesteuerte End 1agenabfragung
für Schlüssel, Magazin und Schloßgehäuse.
Fig. 6 zeigt den Strom 1 aufρ 1aη zu der in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsvariante in räumlicher Darstellungsweise
mit dem Anschluß eines Und-Gatters mit vier Eingängen,
Die Figuren 7a und b zeigen in Draufsicht und im Querschnitt
einen Schlüssel mit Mehrreihenanordnung der Permanentmag ne te .
Die Figuren 8a und b zeigen schematisch in Draufsicht und im Querschnitt einen Schlüssel in Eiη reihenanordnung der
Permanentmagnete.
Die Figuren 9a und b zeigen schematisch in Draufsicht und im
Querschnitt einen Schlüssel in Stiftform mit in Reihe eingefädelten Ringmagneten.
Fig.10 zeigt in räumlicher Darstellung ein Magnetschloß mit
Schlüssel in Stiftform mit eingeschobenem Kugelschreiber
und dreireihiger Magnetanordnung.
Fig.11 zeigt eine explosive Darstellung eines aufgeklappten
Flachschlüssels mit Eiηreihenanordnung der teilweise
beiderseitig wirkenden Magnete.
Fig.12 zeigt eine explosive Darstellung eines Doppe 1magaζines
mit Einsteckmöglichkeit für Reedschalter und Kontakt-
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. AS-
fed er η.
Fig.13 zeigt eine Schaltungsanordnung für eine komplette Magnet
seh1oß-Verriege1ungsan1 age mit elektromotorisch betätigtem
Riegel.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht das Magnetschloß gemäß der Erfindung, das der Übersichtlichkeit halber mit einer geringen
Anzahl von Magneten ausgerüstet ist, aus dem Sch 1üsse1 körper 1,
dem Magazingehäuse 2 und dem Schloßgehäuse 3· Im Schlüsselkörper
1 sind vier Mulden Aa, kb, ^c, 4 d zur Aufnahme der Permanentmagnete
einseitig angeordnet. In diese Mulden können wahlweise ein bis vier Permanentmagnete (im dargestellten Beispiel
drei) 5a, 5c, 5d eingelegt werden.
Das Magazingehäuse 2 weist vier Mulden 6a, 6b, 6c, 6d zur Aufnahme
der Reedschalter auf. Im dargestellten Beispiel sind in
der einfachen Ausführung je ein als "Schließer" ausgebildeter
Reedschalter 7a, 7c, 7d für die Mulden 6a, 6c und 6d und ein als"öffner" ausgebildeter Reedschalter 8b für die Mulde 6b
vorgesehen .
Der Stromdurchgang durch die in Reihe geschalteten vier Reedschalter
erfolgt über den Einführungskontakt 9 über die durch drei Kontaktfedern 11 verbundenen Reedschalter zum Ausführungskontakt 10.
Das Schloßgehäuse 3 weist eine Öffnung 15 auf, in welche das
mit den Reed se ha 1 tern bestückte Magazin 2 eingeschoben wird, wobei durch die im Schloßgehäuse vorhandenen Kontakte 12a und
12b und die Magazinkontakte 9 und 10 die elektrische Verbindung
mit den Reed se ha 1 terη im Magazin 2 hergestellt ist.
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■4b.
Wird nun der bestückte Magnet sch 1üsse 1 kör per 1 in das im
Schloßgehäuse 3 eingeschobene Magazin 2 eingesteckt, so werden
durch die magnetische Kraft der Permanentmagnete 5a, 5c,
5d die drei "Schließer" 7a, 7c, 7d geschlossen, während der als "Öffner" ausgebildete Reedschalter 8b geschlossen bleibt,
weil in seiner korrespondierenden Magnetmulde kb kein Permanentmagnet
eingelegt ist.
Das bedeutet, daß der Kontaktanschluß 12a mit dem Kontaktanschluß
12b durchgeschaltet ist, d.h. es kann ein "Ja-Befehl"
abgefragt werden, der besagt, daß der richtige Schlüssel eingesteckt
ist.
Wird der Sch 1üsse 1 kör per 1 noch etwas weiter eingeschoben, so
wird der im Schloßgehäuseboden angebrachte e1ektromechanisehe
Schalter 17 betätigt, der jetzt an den Kontaktanschluß
13a, 14b das Betätigungssignal für den Riegel, die Falle, den
Schloßschieber oder ähnliche Bauelemente abgibt, wobei diese
manuell oder durch pneumatische, hydraulische, elektromotorische, elektromagnetische oder mechanisch gespeicherte Hilfskräfte
betätigt werden.
Eine in Fig. 1 nicht dargestellte und nicht zum Erfindungsgegenstand zählende Einrichtung sorgt dafür, daß der durch den
Schalter 17 gegebene Betatigungsbefeh 1 nur dann ausgeführt
wird, wenn zuvor am Kontaktpaar 12a, 12b der "Ja-Befehl" abgefragt
wurde. Ist die Schließung erfolgt, kann der Magnetschlüssel
1 abgezogen werden.
Zum Öffnen der Anlage wird dann der Schlüssel erneut eingeschoben,
wobei sich der gleiche Vorgang wiederholt und wobei in der Steuereinheit ein Wechse1 scha 1ter dafür sorgt, daß der
vom Schalter 17 kommende Be tatigungsbefeh 1 einmal als "Zu-"
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. λ1}.
und darauffolgend als "Auf-Befehl" interpretiert wird.
Wird ein "falscher" Schlüssel, d.h. mit nicht auf die Reihenfolge
der Reedschalter abgestimmter Anordnung der Permanentmagnete, eingeschoben, so kann an dem Kontaktpaar 12a, 12b
kein "Ja-Befehl" abgefragt werden, denn entweder hat ein "Schließer" 7 nicht geschlossen oder ein "Öffner" fälschlicherweise
geöffnet.
Wird ohne Schlüssel versucht, mit einem starken Magnet die Anlage zur Abgabe eines "Ja-Befehls" zu zwingen, so ist dies
nicht möglich, da ein immer mit vorzusehender "Öffner" 8 unter
dem Einfluß des großen, ausgebreiteten Magnetfeldes "fälschlicherweise"
öffnen würde.
In der in Fig. 1 gezeigten, der Anschaulichkeit wegen vereinfachten
Ausführung wäre es noch möglich, das ungesicherte Magazin herauszuziehen, das Kontaktpaar 12a, 12b vom Schacht
16 aus kurzzuschließen und den elektromechanischen Kontakt 17
zu betätigen. Daher wird in allen Fällen, wie in den Figuren 2 bis 4 und 5, 6 und 10 aufgezeigt, auch eine Endlagenabtastung
der Magazinstellung mit eingebaut.
Fig. 2 zeigt den Schaltplan der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsvariante,
die um den elektromechanischen Schalter 20 zur
End 1agenabfragung der Magazinstellung erweitert ist, und zwar
mit nicht voll eingeschobenem Magazin 2 und nicht eingestecktem
Schiüsse1 kör per 1. Die Reedschalter 7a, 7c, 7d sind offen,
der Reedschalter 8b ist geschlossen. Zwischen den Kontakten 12a, 12b, 14a, I1Jb und 13a, 13b ist kein Durchgang, d.h. "Nein-Befehl
".
Dagegen kann gemäß Darstellung in Fig. 3 mit voll eingeschobe-
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nem Magazin 2 und ganz eingestecktem Schiüsse1 kör per 1 jetzt
an den Kontaktpaaren 12a, 12b, 1^a, 1*»b und 13a, 13b ein
Durchgang, d.h. ein "Ja-Befehl", abgenommen werden, was dazu
führt, daß die mit dem Magnetschloß in elektrischer Verbindung
stehende Anlage "geschlossen" oder "geöffnet" werden kann.
Nach Abzug des Schlüssels bleibt die nachgeschaltete Anlage
geschlossen oder geöffnet. Da aber an das Kontaktpaar )ka, Ikb
des Schalters 20 für die Endlagenabfragung des Magazins 2 die
Alarmanlage angeschlossen wird, ist es nicht mehr möglich, das
Magazin ohne Alarmauslösung zu entnehmen, es sei denn, die
Alarmanlage sei vorher mit einem zusätzlichen Schalter im "gesicherten Bereich" abgeschaltet.
Wie sich aus Fig. *» ergibt, ertönt die Alarmanlage, wenn das
Magnetschloß mit einem "falschen" Schlüssel betätigt wird. Jetzt liegt zwischen den Kon takt paar en 13a» 13b und 14a, 14b
ein "Ja-Befehl", zwischen dem Kontaktpaar 12a, 12b aber ein "Nein-Befehl". Dieser Zustand wird von der nachgeschalteten
Logik als Gefahr erkannt und Alarm ausgelöst (siehe Fig. 6).
Die Endlagenabfrage vom Schlüssel mit dem Schalter 17 und die
Endlagenabfragung vom Magazin mit dem elektromechanischen
Schalter 20 birgt dennoch die Gefahr, daß ζ. Β. bei herausgezogenem Sch1üsse1 kör per 1 mit einem dünnen Blechhaken der
Schalter 20 geschlossen gehalten werden könnte, während das
Magazin entfernt würde.
Diese mögliche Manipulation kann zwar durch geschickte Anordnung
des Schalters 20 sehr erschwert, aber für eine geschickte
Person nicht für unmöglich ausgebildet werden. Wird dagegen, wie in Fig. 5 gezeigt, der Schalter 17 durch das Magnetschalterpaar
31 und der Schalter 20 durch ein weiteres Magnetschalterpaar
23, ersetzt, so ist eine Uberlistung unmöglich gemach t.
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Es muß nur bei der konstruktiven, maßlichen Abstimmung der
Auslegungsvarianten gemäß Fig. 5 dafür gesorgt sein, daß
der Tei1ungsabstand 5^ innerhalb der Magnetscha 1tergruppe
für den Hau ptsteuer kreis etwas kleiner ist als der Abstand
55 zwischen dem letzten Magneten der Gruppe 30 und dem Magneten 32 zur Betätigung der Schalter 31.
Das Schloßgehäuse 3 selbst kann gegen Herausreißen aus dem
Grundkörper 33 durch eine weitere Magnet 25 ~ Schalter 26 Paarung zusätzlich abgesichert werden.
Zum Verschluß und Schutz des Sch 1üsse1 schachtes 29 vor Schmutz,
Fremdkörper oder Feuchtigkeit bieten sich bekannte Lösungen mit elastischen Dichtlippen u. ä. an. Gezeigt ist der Verschluß
durch einen Schieber 28. Das Schloßgehäuse 3 kann mit
einem Flansch 27 zur Befestigung an oder im Grundkörper 33 versehen sein. Besser ist jedoch das Einschieben und Befestigen
des Schloßgehäuses von der "abgesicherten" Innenseite her;
Zu beachten in Fig. 5 ist noch die Einlagerung der Permanentmagnete
5 in Polschuhe 21 mit U-förmigem Querschnitt, wodurch eine einseitig gerichtete Bündelung des Magnetfeldes
(mit Pfeilen angedeutet) erreicht wird. Für Magnetanordnung
mit beidseitig austretendem Magnetfeld werden seitlich Polschuhleisten 56 beigelegt. Damit ergeben sich für die in
Fig. 5 gezeigte Ausführungsform praktisch verwertbar 1.048.252
verschiedene Einstel 1 kombinationen.
Für das System als solches jedoch ergibt sich eine astronomische
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- 1/fT-
Zahl von möglichen Varianten, da sowohl die Nestzahl als auch
der Tei1ungsabstand 5^ unterschiedlich variiert und zudem die
Magnetanordnung, wie in den Figuren 6, 7, 8, 9 und 10 gezeigt,
beliebig gestaltet werden kann.
In Fig. 6 ist der Schaltplan oder der Stromlaufρ 1 an der in
Fig. 5 gezeigten Ausbildungsvarianten räumlich dargestellt.
Auf eine bildliche Unterscheidung der "Schließerkontakte" 7
von den"öffnerkontakten" 8 wurde verzichtet, da sie ja innerhalb der Schaltergruppe 30 individuell angeordnet werden können.
Vom Anwender nicht veränderbar, aber vom Hersteller variierbar ist die Bestückung der Schalterpaare 31» 23 und 26 mit
Öffner- und Sch 1 ießerkontakten.
Mit Position 35 ist der Ausgang aus dem Und-Gatter 36, mit Position 3** die gemeinsame Masseleitung des Systems gekennzeichnet.. Die Position 37 deutet die Übergangsstelle zwischen
Magazin 2 und Schloßgehäuse 3 der Kontakte 9 und 10 auf 12a
und 12b an.
Am Ausgang 35 der Logikschaltung 36 wird die Betätigung der
Schließ- und Absperrorgane angeschlossen.
Die weitere Vergrößerung der Variationsmöglichkeiten des Magnet sch 1oßsystems wird in den Figuren 7 bis 10 deutlich gemacht.
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durch einen Schlüssel mit dreireihiger Magnetanordnung, wobei
auch jede andere versetzte unregelmäßige Magnetverteilung
denkbar und technisch möglich und realisierbar ist.
Besonders handliche und kleine Schlüssel ergeben sich, wenn leistungsstarke Permanentmagnete in Reihenanordnung verwendet
werden, wie Fig. 8a in der Draufsicht und Fig. 8b im Querschnitt zeigen.
Erhöht wird die Handlichkeit des Schlüssels noch dadurch,
daß er sich, mit einem Filmscharnier *»8 versehen, zusammengeklappt auf fast die Hälfte seiner Länge verkürzen läßt.
daß er sich, mit einem Filmscharnier *»8 versehen, zusammengeklappt auf fast die Hälfte seiner Länge verkürzen läßt.
Die Figuren sind nicht maßstäblich.
Submiηiatur- Reed - Kon takte Jassen sich mit Hochleistungs-Permanentmagneten
mit einem Querschnitt von wenigen Quadratmillimetern
schalten.
Ebenso handlich ist eine Stiftform des Schlüssels gemäß Fig.
9a und 9t>. Dabei werden Ringmagnete 38 u. a. in ein Hülsenrohr
40 eingefädelt und durch Abstandstueke 39 auf einem
bestimmten Tei1ungsabstand gehalten.
bestimmten Tei1ungsabstand gehalten.
Die in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Magnetanordnungen lassen
sich in eine Magnetlage 76 für die Freigabe und in eine
Magnetlage 77 zur Auslösung des Betätigungsbefehls räumlich
unterteilen.
In Fig. 10 ist eine weitere interessante, handliche und anspre-
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.Qa.
chende Aus 1egungsvarian te des Magnetsch 1osses gemäß der Erfindung
durch die Kombination eines Kugelschreibers oder Druckstiftes
kk mit einer stiftförmigen Schiüsse1 form dargestellt.
Auf der Schaftlänge eines herkömmlichen Kugelschreibers von
ca. 10 cm lassen sich bis zu fünf Submiηiatur-Reedkontakte in
Reihe liegend auf zwei, drei oder gar vier Umfangssegmente von
180 , 120 oder 90° anordnen, so daß sich praktisch nutzbar 92*4, 3 2. 5^ 3 und 1.048.176 Variationen ergeben, die vom Anwender
für eine bestimmte Teilungsanordnung des Herstellers frei
Weih 1 ba r sind.
Da sich dabei eine zylindrische Form des Magazins ergibt, liegt
die Lösungsmöglichkeit nahe, das Magazin 2 nach dem Einschieben
des Schlüsselkörpers um die Längsachse im nicht dargestellten
Schloßgehäuse so drehbar zu lagern, daß mit einem am drehbaren
Magazin riege1ähn1 ichen oder hak-enförmigen Ansatz 45 sogleich
ein Sperrvorgang ausgelöst werden kann, wenn die Freigabe
der Magiiefyg rüjjpe 30 erfolgt, wobei der Freigabebefehl z.
B. durch das Führungsrohr des Kugelschreibers auf einen in
Achsrichtung angeordneten Abnahmekontakt 12 erfolgen kann. Zur
Lagenfixierung zum Schlüssel 1, zum Magazin 2 und zur Übertragung
des Betätigungsdrehmomentes sind eine Feder kl (Keil)
und eine Nut Ό wohlweise im Schlüssel und Magazin oder auch
vertauscht angeordnet, wobei sich die Feder h2 nicht wie gezeigt
über die ganze Schaftlünge des Schlüssels 1 erstrecken
muß .
Fig. 11 zeigt die einfache Herstellungsmöglichkeit des Schlüssels
und das leichte Auswechseln und/oder Umsetzen der Permanen tmagne te.
Hier ist der Sch1üsse 1 kör per als einteiliges Kunststoff-Druck-
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form-Teil in eine untere Körperschale 1a und eine obere Körperschale
1b ausgebildet, die durch ein Filmscharnier ^8 miteinander
verbunden sind, so daß sich beim Zusammenklappen die Magnetmulden
J»a und kb decken und die Zapfen k~] in die Bohrung *»6
einrasten. Die zuvor einzulegenden Permanentmagnete 5 können
dabei mit ihrem Magnetfeld durch die u-förmigen Polschuhe 21
entweder nach unten oder nach oben gerichtet wirken oder aber beidseitig abstrahlen, wenn seitliche Polschuhleisten 56 eingese
tζ t*werden.
Die Herstellung und Bestückung des Magazines ist, wie in Fig. gezeigt, ebenfalls sehr einfach.
In der zweiteiligen Form mit nur einem glatten Schieberteil
für den Sch1üsse 1kana 1 29 sind die Mulden k für die Reedschalter
7 und 8 und die Mulden kS für die quer 1 iegenden Federkontakte
11 und die Mulden 50 für die vertikalen einzuschiebenden
Federkontakte 11 mit eingebettet.
Die Reedschalter 7 und 8 sind als Öffner oder Schließer in ihren
äußeren Abmessungen gleich, eventuell farblich oder durch Aufdruck gekennzeichnet und bestehen aus den Kon takt-Pade 1 η 51
im gasdicht verschlossenen Glasrohr 52 mit den metallischen
Endkappen 53 etwa in der Form von Sicherung für Rundfunk- und Fernsehgeräte. Eine zusätzliche Abdeckung der Mulden 6, ^9 und
50 ist möglich, erscheint aber nicht erforderlich, da die Kontaktfedern
unter Vorspannung die Schalter halten.
In Fig. 13 ist die Schaltungsanordnung für eine einfache komplette
Magnet sch 1oß-Verriege1ungs-Alarman1 age mit elektromotorisch
betriebenen Verse hlußriege1 η dargestellt.
Dabei wirkendie Schaltergruppe 30 für die Freigabe, das Schalter-
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paar 31 für den Betätigungsbefehl, das Schalterpaar 23 für die
Magazinsicherung und der Schalter 26 für die Gehäusesicherung
auf ein Und-Glied 36 mit vier Eingängen ein. Da Kontakt 26
in der hier gewählten Ausführung bei eingesetztem Gehäuse öffnet, wird sein Ausgang auf einen negierenden Eingang des
Und-Gliedes 36 gelegt. Der Ausgang 35 des Und-Gliedes 36
wird einem Flip-Flop-Schalter 59 zugeführt, dessen beide Ausgänge für den Auf- und Zu-Befehl zunächst über zwei Schaltrelais
60a und 60b mit Abschaltverzögerung geführt werden,
ehe sie zwei Hauptse ha 1 tre1ais 6ia und 61b wechselweise zum
Anziehen bringen.
Dadurch wird dem Elektromotor 62 über die Stromquelle 63
solange Energie zugeführt, bis beispielsweise der über ein
Zahnrad (>k und eine Zahnstange 65 angetriebene Ver se h 1 uß r i egel
66 in das Schließblech 67 eingreift. Die vorgeschobene
Zahnstange 65 betätigt gleichzeitig einen End 1agense ha 1ter 68,
der die Kontrolleuchte 19 für die Anzeige "Anlage scharf" zum
Aufleuchten bringt. Ihr kann auch ein Blinkrelais 69 vorgeschaltet
sein.
Die Anlage selbst wird über den Hauptschalter 70 betriebsbereit
gemacht, wodurch die Anzeigelampe 18 aufleuchtet.
Die aufgezeigte Schaltlogik hat folgende Betriebszustände zu
verarbei ten:
(Anmerkung: Stromdurchgang oder
Stromfluß = Ja-Befehl
Kein Durchgang oder
kein Strom = Nein-Befehl)
1. Anlage betriebsbereit, Magazin 2 eingesetzt, Schloßgehäuse
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- 2ΐΓ-
unbeschädigt, Schlüssel 1 nicht eingeschoben.
Eingang, d.h.:
Schaltergruppe 30 für Freigabe: nein
Schalterpaar 31 für Betätigung: nein
Schalterpaar 23 für Magazinsicherung: ja
Schalter 2 6 für Schloßsicherung: nein
Ausgang:
Kontrolleuchte 18 betriebsbereit: ja
Relais Vorlauf 6ia ohne Strom: nein
Relais Rücklauf 61b ohne Strom: nein
Alarmanlage 71 ohne Strom: nein
Kontrolleuchte 19 Anlage scharf: nein
2. Anlage betriebsbereit, Magazin 2 eingesetzt, Schloßgehäuse
3 unbeschädigt, Schlüssel 1 bis zum Druckpunkt eingeschoben.
E i ngang:
Schaltergruppe 30 für Freigabe: ja
Schalterpaar 31 für Betätigung: nein
Schalterpaar 23 für Magazinsicherung: ja
Schalter 26 für Schloßsicherung: nein
Ausga ng :
Kontrolleuchte 18 betriebsbereit: ja
Relais Vorlauf 61a ohne Strom: nein
Relais Rücklauf 61 b ohne Strom: nein
Alarmanlage 71 ohne Strom: nein
Kontrolleuchte 19 Anlage scharf: nein
3. wie 2, jedoch Schlüssel erstmalig ganz eingeschoben.
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-Vr- | Au | sga | ng: |
■%■ | 18 | Ja | |
61 | a | ja | |
61 | b | nein | |
71 | nein | ||
19 | ja | ||
Ausgang | 8 | '■ |
1 | \a | ja |
6 | Ib | nein |
6 | 1 | ja |
7 | 9 | nein |
1 | ja |
E i nga ng :
30 ja
31 ja 2 3 ja
2 6 nein
wie 2, jedoch Schlüssel das zweite Mal ganz eingeschoben
Eingang:
30 ja
31 ja 23 ja 2 6 η e ί η
5. Anlage betriebsbereit, und scharf, falscher Schlüssel wird
ganz eingeschoben:
Eingang: Ausgang:
3 0 nein 18 ja
31 ja 61a nein
23 ja 61b nein
26 nein 7' ja(Alarm)
19 ja
6. Anlage betriebsbereit und scharf, Störversuch mit großem
Magneten, ohne Schlüssel.
Eingang: Ausgang:
30 nein 18 ja
31 nein 6ia ruin 23 nein 6lb nein
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26 nein 71 ja(Alarm)
19 ja
7. Anlage betriebsbereit und scharf, Störversuch durch gewaltsames
Entfernen von Magazin und Schloßgehäuse.
Eingang: Ausgang:
30 nein 18 ja
31 nein 6ia nein 23 nein 61b nein
26 ja 71 ja (Alarm)
19 ja
8. Anlage betriebsbereit und frei, alle Teile unbeschädigt,
Besitzer will Magazin und Schlüssel in Gewahrsam nehmen und Code ändern.
Hauptschalter 70 aus, Magazin 2 herausziehen, Code, d.h.
Reihenfolge von Öffner und Schließer, ändern, Magnete ent sprechend im Schlüssel versetzen, Magazin wieder einschie
ben .
Um diese Betriebszustände richtig zu verarbeiten, werden zur
Mo tor be tatigung je ein Ausgang der Schaltergruppe 30, 31, 23
und 26 einem Und-Glied 36 zugeführt, wobei 26 negiert wird.
Der Ausgang 35 liefert den Betätigungsbefehl.
Die Ausgänge 30, 31 werden einem zweiten Und-Glied 72 zugeführt, wobei 30 negiert ist. Der Ausgang 73 dieses Und-Gliedes
wird mit dem Ausgang 75 eines weiteren Oder-Gliedes 7*»
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mit zwei Eingängen von 26 und 23 zusammengeschaltet und der
Alarmanlage 71 zugeführt. Die Und- und Oder-Glieder können
auch gemeinsam mit dem F1ip-Flop-Scha1ter zu einem integrierten Baustein zusammengefügt werden.
Anstelle des Elektromotors 62 können gleichzeitig mehrere
Motoren oder E1ektromagnete oder Steuerventile für hydraulische oder pneumatische Schließeinrichtungen angesteuert
werden. Auch ist damit die Ansteuerung für eine Sperre für einen mechanischen Kraftspeicher (Feder oder Schwungrad)
möglieh.
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Claims (1)
- GELHARD, EgonPatentansprücheM.)Universel1 verwendbares Magnetschloß zur Sperrung und Freigabe von Schließ-, Verriegelungs-, Sicherungs-, Alarm- und Warnanlagen mit Anordnung von Permanentmagneten in einem Schlüssel, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkräfte der im Schlüssel angeordneten Permanentmagnete (5) bei eingestecktem Schlüssel auf mehrere in einem Magazin (2) angeordnete, in Reihe geschaltete, auf Magnetfelder ansprechende, elektrische kontaktgebende Einrichtungen, beispielsweise Reedschalter (7, 8), einwirken, die dann einen Freigabestromkreis zur Sperrung oder Lösung eines elektrisch nachgeschalteten Schließ- und/oder Verriegelungssystems bilden.2. Magnetschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den in Reihe geschalteten Reedschaltern (7, 8) mindestens einer ein "Öffner" (8a) ist, der von keinem der im Schlüssel angeordneten Permanentmagneten mit Kraftlinien beaufschlagt wird.3. Magnetschloß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (2) zur Aufnahme der Reedschalter (7, 8) in ein Schloßgehäuse (3) einsteckbar ist.k. Magnetschloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen unberechtigte Herausnahme des Magazins (2) aus dem Schloßgehäuse (3) dieses in eingeschobenem Zustand einen elektromechanischen Schalter (17) oder mittels einer oder mehrerer Permanentmagnet-Reed-Schalter-Anordnungen (22, 23, 2k, 25, 26) betätigt, die mit einer Alarmeinrichtung verbunden sind, welche ausgelöst wird, wenn das Magazin unberechtigt herausgezogen wird.809844/00615. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ausprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (2) zur Aufnahme der Reedschalter (7, 8) und zur Aufnahme der Kontaktfederverbindung (11) mit Mu lden(6 J»9, 50) versehen ist, die zur Ausformungsebene hin offen sind.6. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (2) zur Aufnahme von zwei Reihen von Reed scha 1 tern {7, 8) so ausgebildet ist, daß es an der Ober- und Unterseite Mulden (6,^9) für die Aufnahme der Reedkontakte und der quer 1 iegenden Kontaktfedern (11) trägt und von der Oberseite zur Unterseite hin durchgehende Schächte (50) trägt, in die die vertikal liegenden Kon taktfedern (11) eingelegt werden.7- Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedschalter (7,-8) in der Öffner- und Schließerausbildung gleiche Einbaumaße haben und mit elektrisch leitenden Endkappen (53) versehen sind, gegen die sich die Kontaktfedern (11) mit Vorspannung anpressen.8. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem zweireihigen Reedschaltermagazin versehen ist, wobei nur dann ein Freigabebefehl abgegeben wird, wenn das Schloß durch zwei getrennte Schlüssel für die obere und untere Scha 1terreihe durch gleichzeitiges Einschieben freigemacht wird.9. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (5) mit bevorzugtem, nach einer Seite gerichtetem und stärker ausgebildetem Magnetfeld in Mulden (M im Sc hlüsse1 kör per (1) eingesetzt werden, wodurch eine engere Anordnung der Reed-809844/0061.3-schalter ohne gegenseitige Beeinflussung möglich wird.10. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Sch 1üsselkörper (1) einzusetzenden Permanentmagnete (5) mit einem U-förmigen Polschuh (21) aus Weicheisen oder einem die magnetischen Kraftlinien bindenden Material umgeben sind.11. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einige der in den Schi iisse 1 körper (1) eingesetzten Permanentmagnete (5) mit seitlichen Polleisten (56) versehen sind.12. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Schiüsselkör per (1) Permanentmagnete (5) einreihig mit unterschiedlichen Tei1ungsabständen auf einem flächenhaften Schlüssel angeordnet sind.13. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Schiüssei körper (1) Permanentmagnete (5» 32) mehrreihig oder auch wahllos auf einem flächenhaften Schlüssel angeordnet sind.1k. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Hülsenrohr C»0) Ringmagnete (38) eingesetzt sind, die durch Abflachungen verdrehsicher und durch Abstandstücke (39) auf gleichem oder verschiedenem Abstand gehalten werden, wobei das Ganze mit einer Sch 1üsse1 kappe (^1) abgeschlossen ist.15· Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennsichnet, daß auf einem besonderen Kugelschrei8098A4/0061- ν -Λ·ber oder Dnckstift (44) eine oder mehrere Reihen von Permanentmagneten (5) angeordnet sind, so daß dieser besondere Schreibstift als Schlüssel für das Magnetschloß verwendet werden kann und der Druckstift den Löse- und Sperrkontakt betätigt.16. Magnetschloß nach Anspruch 1*4 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrisch ausgebildete Magazin den eigentlichen Sperrmechanismus trägt, der nach erfolgter Freigabe durch Drehung von Schlüssel und Magazin zum Eingriff kommt, wozu Schlüssel und Magazin mit einer Drehmomentmitnahme, beispielsweise mit Nut (43) und Feder (42), versehen sind.17. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sch 1üsse1 körper (1) doppelseitig wirkend mit entsprechenden Permanentmagneten ausgebildet ist, die mit in einem Doppelmagaζiη angeordneten Reed se ha 1 tern in einer oberen und einer unteren Reihe zusammenw i r ken.18. Magnetschloß nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachschlüssel (1) aus einem Unterteil (la) und einem Oberteil (1b) besteht, die durch ein Filmscharnier (48) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Teile korrespondierende Mulden (4a, 4b) zur Magnet- und Po 1 sdiuhaufnähme tragen und durch eine Bolzen-Bohrung-Schnappverbindung (46, 47) in zusammengeklapptem Zustand gehalten werden.19. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Permanentmagnete(5) mit den jeweiligen Polschuhen (21) im Schlüssel (1) und die aus Schließern und Öffnern bestehenden Reedschalter (7, 8) im herausnehmbaren Magazin (2) vom Anwender bzw.809844/0061Benutzer jederzeit umgesteckt und damit dem Schloß eine andere Einstellung (Code) gegeben werden kann.20. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (1) beim Einschieben in das im Schloßgehäuse (3) sitzende Magazin (2) zunächst nur die Freigabe der Reedschalter (7. 8) magnetisch beeinflußt und nach einem kleinen Stück weiteren Einschiebens erst den die Sperrung oder die Lösung des Schließ- und/oder Verriegelungssystems beeinflussenden elektromechanischen oder magnetischen Schalter (12, 31) schaltet.21. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzlich notwendige Einschiebweg des Schlüssels, z. B. durch eine dann zu überwindende zusätzliche Federkraft, deutlich spürbar gemacht wird.22. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Freigabe mehrere Schlüssel hintereinander in einen einzigen Sch 1üsse1 schacht geschoben werden.23. Magnetschloß nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe- und Betätigungsschalter über ein Und-Gatter (36) mit einem Flip-Flop-Schalter (59) verbunden sind, der über Relais (60, 6i) einen Motor (62) für das Öffnen und Schließen eines Riegels (66) betätigt und daß ferner die Freigabe- und Betättigungsscha1ter über ein Und-Gatter (72) und ein Oder" Gatter (71O mit einer Alarmeinrichtung (71) verbunden sind, welche bei unbefugter Betätigung des Magnet sch 1osses einen Alarm auslöst.809844/0061
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