DE3940737A1 - Schluesselbetaetigbares schloss - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein schlüsselbetätigbares Schloß
mit einer zusätzlichen elektrisch angesteuerten Schlüs
selbetätigungssperre gemäß dem Gattungsbegriff des Haupt
anspruchs.
Ein derartiges Schloß ist aus der deutschen Auslege
schrift 23 25 566 her bekannt. Diese Schrift offenbart
einen Schlüssel, der zusätzlich zu einem mechanischen
Schlüsselgeheimnis eine magnetische Codierung trägt,
wobei der Schließzylinder im Schloß eine entsprechende
Abfrageeinrichtung und eine Auswerteeinrichtung besitzt.
Bei Übereinstimmung des magnetischen Schlüsselgeheimnis
ses (Code) mit einem in der Auswerteeinrichtung gespei
cherten Code oder dergleichen wird ein Freigabesignal
für die Schließbetätigung gegeben z. B. durch Lösen
einer zusätzlichen Verriegelung.
Die Verwendung von Permanentmagneten als Schlüsselgeheim
nisträger bietet nur eine geringe Anzahl von Kombinati
onsmöglichkeiten, da nicht die Stärke des Magnetfeldes,
sondern lediglich die Polarisation des Magnetfeldes
relevant ist.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein gattungsgemäßes Schloß so auszugestalten,
daß bei einfacher und funktionssicheren Bauform das
Schlüsselgeheimnis eine hohe Anzahl von Kombinationsmög
lichkeiten bietet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmal des kennzeichnenden
Teils des Anspruches 1.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen
dar.
Zufolge eines derartig ausgebildeten Schlosses wird ein
hohes Maß an Sicherheit erzielt. Die Verwendung von
elektrischen Widerständen als Träger eines weiteren
Schlüsselgeheimnisses erlaubt aufgrund eines Widerstands
bereiches von etwa sechs Größenordnungen eine sehr hohe
Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten. Geht man z. B. von
einer Widerstandstoleranzbreite von etwa 20% aus, so
kann jeder im Schlüssel angeordnete Widerstand etwa 60
verschiedene Werte annehmen. Die Widerstände sind dabei
mit Kontakten verbunden, derart, daß diese mit weiteren
Kontakten, die im Schließzylinder angeordnet sind, eine
Leitverbindung herstellen, wenn der Schlüssel (vollstän
dig) in den Schließzylinder eingeschoben ist. Die im
Schließzylinder angeordneten elektrischen Kontakte ste
hen mit einem elektronischen Schaltkreis in Verbindung,
der vorzugsweise in einem Drehknauf des Schließzylinders
untergebracht ist. Dieser elektronische Schaltkreis
weist Vergleichswiderstände auf, die z. B. über eine
Brückenschaltung mit den Widerständen des Schlüsselge
heimnisses verglichen werden. Bei Übereinstimmung von
Vergleichswiderständen und Widerständen des Schlüsselge
heimnises gibt der elektronische Schaltkreis ein Signal
z. B. an eine zusätzliche elektrische Verriegelungsein
richtung, diese zu entsperren. Die zusätzliche elektri
sche Verriegelungsseinrichtung kann entweder im Schloßka
sten selbst vorgesehen sein, oder aber auch in der Tür
zarge. In letzterem Fall kann das Freigabesignal auch
z. B. über eine optische Wirkverbindung vom Türflügel in
die Zarge übertragen werden. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform ist die zusätzliche elektrische Verriege
lung im Zylinderschloß selbst angeordnet. Anstelle einer
solchen kann auch die Lösung vorliegen, wo die Codierung
in teilungeschobenen Zustand abgefragt wird, so daß man
den Schlüssel nur bei richtiger Codierung völlig ein
schieben kann, oder daß das Signal eine Kupplung her
stellt, die den sonst leer drehbaren Schlüssel erst in
Wirkung setzt. Auch ist es vorgesehen, z. B. bei der
Verwendung von Gefahrenschlüsseln, daß bei einem nicht
vollständig eingeschobenen Schlüssel die Widerstände
abfragbar sind, und bei richtiger Codierung der Zylinder
drehbar wird, zur Betätigung des Schlosses. Die elektri
schen Kontakte des Schlüssels sind vorzugsweise auf der
Schmalseite des Schlüssels vorgesehen, die dem als Ker
ben ausgestalteten mechanischen Schlüsselgeheimnis gegen
überliegen; es ist aber auch möglich, die Schlüssel-Ker
ben mit den elektrischen Kontakten zu versehen. Die
Widerstände können dabei entweder direkt mit den Kontak
ten verbunden sein, so daß sie z. B. in der Schmalseite
des Schlüssels angeordnet sind, oder aber auch über
Leitungen verbunden in der Schlüsselhandhabe angeordnet
sein. Die in der Schlüsselschmalseite angeordneten Wider
stände bestehen vorzugsweise aus einem, den elektrischen
Widerstand bildenden Kern und einem diesen isolierenden
Mantel. Das Material des Kernes kann Graphit oder metal
lisches Material sein. Der elektronische Schaltkreis,
der den Widerstand im Schlüssel mit einem Vergleichswi
derstand vergleicht, arbeitet vorzugsweise mit geringen
Meßströmen, so daß die Querschnittsfläche des Widerstan
des minimal sein kann. Es ist dabei denkbar, Widerstands
durchmesser von einigen 10 m zu verwenden, die in einem
vorzugsweise flüssig, als Lack oder ähnliches aufzutra
genden Isolators einliegen. Die Widerstände können dabei
als haarfeine Fäden ausgebildet sein. Bevorzugt ist aber
auch eine Ausbildungsform, wobei die Widerstände als
dünne, auf ein Isolationsmaterial aufgedampfte Metall
schichten (z. B. Aluminium) ausgebildet sind, die von
einer isolierenden Schutzschicht bedeckt sind. Die Wider
stände können dabei in einer Rille der Schmalseite des
Schlüsselkörpers angeordnet sein. Es ist vorgesehen, die
Widerstände zur Schmalseite des Schlüsselkörpers hin mit
Kontakten zu versehen, die vorzugsweise aus aufgedampf
ten Gold bestehen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung sind die Widerstände einendig mit dem
Schlüsselkörper verbunden, so daß dieser als ein zusätz
licher Kontakt (Masse) dient. Die Betriebsspannung für
den elektrischen Schaltkreis kann einer im Schließzylin
der angeordneten Knopfzelle entnommen werden, wobei dann
der Schlüssel einen zusätzlichen elektrischen Schalter
betätigt, der bei eingestecktem Schlüssel die Knopfzelle
mit dem elektrischen Schaltkreis verbindet. Als beson
ders vorteilhaft wird jedoch angesehen, daß die Betriebs
spannung von einem im Schloßkasten angeordneten Generator
geliefert wird, wobei der Generator vom Schließwerk
angetrieben wird, z. B. durch Betätigung des Türdrük
kers. Betriebsspannung und Steuersignal für die Verriege
lung werden mittels Schleifkontakte an der Außenwand des
Schließzylinders übertragen. Es ist auch denkbar, einen
Doppelschließzylinder zu verwenden, wobei dann der elek
tronische Schaltkreis entweder außerhalb des Schließzy
linders angeordnet ist oder aber als monolytisch inte
grierter Microschaltkreis im Schließzylinder vorliegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung ist vorgesehen, die Betriebsspannung einem im
Drehknauf angeordneten Akkumulator zu entnehmen, der von
Solarzellen nachgeladen wird. Die Solarzellen können
dabei am Drehknopf selbst angeordnet sein. Der elektroni
sche Schaltkreis weist gemäß einer bevorzugten Ausfüh
rungsform für jeden im Schlüsselkörper angeordneten
Widerstand einen in Reihe gestalteten Vergleichswider
stand auf. Die an dem Schlüsselwiderstand abfallende
Spannung wird mittels Fensterkomperatoren mit sehr hohem
Eingangswiderstand gegen eine untere und eine obere
Referenzspannung verglichen. Das von der unteren und
oberen Referenzspannung gebildete Fenster entspricht
dabei der Widerstandstoleranzbreite. Die Ausgänge der
Fensterkomperatoren sind mit einem Und-Gatter verbunden,
so daß das die zusätzliche Verriegelung ansteuernde
Signal nur dann geliefert wird, wenn die Schlüsselwider
stände innerhalb der Toleranzbreite mit den Vergleichswi
derständen übereinstimmen.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand
mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen
Fig. 1 eine mit einem erfindungsgemäßen Schließzylin
der versehene Tür in Ansicht,
Fig. 2 die Ansicht eines Schließzylinders mit Dreh
knauf, der auf seiner Außenfläche mit Solarzel
len versehen ist und
Fig. 3 einen Schnitt eines Schließzylinders mit Dreh
knauf,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Fig. 1 mit vollständig
eingestecktem Schlüssel,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Schließzylinder mit
vollständig eingestecktem Schlüssel einer
ersten Ausführungsform,
Fig. 6 ein in einen Schließzylinder eingesteckten
Schlüssel einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Schließzylinder
gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 ein Schlüssel einer dritten Ausführungsform,
Fig. 9 eine schematische Darstellung der elektrischen
Zusatzverriegelung,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel des elektronischen
Schaltkreises.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausbildung der Erfin
dung zeigt einen Schließzylinder 9, in den ein Schlüssel
8 eingeschoben ist. Der Schlüssel 8 trägt in seinem
Schlüsseldrehgriff 10 einen Widerstand 3′, der mit sei
ner einen Seite 12′ mit dem Schlüsselkörper verbunden
ist. Mit seiner anderen Seite ist der Widerstand über
eine leitende Verbindung 15′ mit einem Kontakt 1′ verbun
den, der in einer Kerbe des Schlüssels angeordnet ist.
Der Zuhaltestift 13 bildet den schließzylinderseitigen
Kontakt 2′ aus. Die Bohrung, im Schließzylinder zur
Aufnahme des Zuhaltungsstiftes 13 ist dabei mit einer
Isolationsschicht ausgekleidet. Die Zuhaltung 13 ist
über eine elektrische Leitung 14 und einen Schleifkon
takt 16 mit dem Drehknauf 17 des Schließzylinders verbun
den.
Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
In der Schmalseite des Schlüssels sind Widerstände 3
eingelegt, die zur Kante hin einen Kontakt 1 bilden und
andernendig 12 mit dem Schlüsselkörper elektrisch verbun
den sind. Die Widerstände 3 sind von einer Isolierung 11
umgeben. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Schlüs
sel 8 mit drei Widerständen. Je nach Länge der Widerstän
de kann der Schlüssel aber auch mit einer größeren oder
geringeren Anzahl von Widerständen ausgestattet sein.
Die Kontakte 1 des Schlüssels 8 stehen mit den Kontakten
2 des Schließzylinders in leitender Verbindung. Die
Kontakte befinden sich in Aussparungen 19 der Schließzy
linderwandung und sind dort mittels Isolierungen 8 ver
bunden. Von den hier federnd ausgebildeten Kontakten 2
führen innerhalb des Schließzylinders elektrische Leitun
gen 14 zu einem im Drehknauf angeordneten elektrischen
Schaltkreis 23.
Der elektrische Schaltkreis 23 weist Vergleichswiderstän
de auf, die elektrisch mit den Widerständen des Schlüs
sels vorzugsweise stromlos verglichen werden. Die Be
triebsspannung kann dem elektrischen Schaltkreis z. B.
über nicht dargestellte Schleifkontakte über den Schließ
zylinderkörper zugeführt werden. Bei Übereinstimmung der
Widerstände des Schlüssels und der Vergleichswiderstände
liegt an einem weiteren, nicht dargestellten Schleifkon
takt ein elektrisches Signal an. Mit diesem elektrischen
Signal wird eine zusätzliche Verriegelung 24 gesperrt.
Aufgrund des vorzugsweise stromlosen Abfragen des Wider
standes können diese im Schlüssel als Miniaturwiderstän
de 3′′ z. B. auch in der Schlüsselhandhabe 10 (vgl. Fig. 8)
angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Widerstände je
doch als haarfeine Fäden aus Graphit oder auch einem
metallischen Material ausgestaltet, die einendig, wie in
Fig. 6 dargestellt, mit dem Schlüsselkörper verbunden
sind und anderendig mit dem Kontakt 1 derart, daß sie
ansonsten gegenüber dem Schlüsselkörper isoliert sind.
Vorzugsweise werden die dünnen Widerstandsfäden in einem
Isolierlack in einer Rille 20 der Schmalseite des Schlüs
sels 8 angeordnet.
Die Widerstände können auch in Form eines dünnen Metall
films auf eine Isolierschicht 11 in einer Rille 20 an
der Schmalseite des Schlüssels 8 aufgedampft sein. Die
Größe des Widerstandes läßt sich dabei durch die Dicke
der Metallschicht (vorzugsweise Aluminium) einstellen.
Gegenüber mechanischen Beschädigungen ist diese Metall
schicht mit einer isolierenden Deckschicht versehen. Zur
Erzielung optimaler Kontakte ist vorgesehen, die Kontakt
flächen zu vergolden.
Die Kontakte 2 sind über eine elektrische Leitung 14 mit
einem elektronischen Schaltkreis 23 verbunden. Gemäß der
in Fig. 9 dargestellten Ausbildungsform sind elektroni
scher Schaltkreis 23, Akkumulator 22, die Photozellen 21
sowie die Verriegelung, bestehend aus einem Elektroma
gnet 25 und einem Riegel 24 im Drehknauf 17 des Schließ
zylinders angeordnet.
Ferner ist die Möglichkeit vorgesehen, an der Schlüssel
schmalseite einen einzigen durchgehenden Widerstand
anzuordnen, wobei die Kontakte als Abgriffe ausgestaltet
sind. Der Widerstand ist so in mehrere einzeln abfragba
re Teilwiderstände aufgeteilt. Die Ausgestaltung des
Schlüssels mit mehreren, einzeln abfragbaren Teilwider
ständen ermöglicht auf einfache Weise die Realisierung
einer Schließhirachie. Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die Widerstände auch dann abfragbar sind, wenn
der Schlüssel nicht vollständig ins Schloß eingeschoben
ist. Zum einen ist es dadurch möglich, ein weiteres
Einschieben davon abhängig zu machen, ob der Schlüssel
die richtige Widerstandscodierung aufweist. Andererseits
ist es aber auch möglich, diese Anordnung bei einem
Gefahrenschlüssel zu verwenden. Bei richtiger Codierung
wird bei einem solchen Schlüssel die Drehbewegung des
Zylinders freigegeben, so daß ein Betätigen des Schließ
zylinders auch dann gewährleistet ist, wenn z. B. auf
der gegenüberliegenden Seite ein weiterer Schlüssel im
Schloß steckt.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektroni
schen Schaltung. Mittels zweier, aus je zwei Widerstän
den bestehenden Spannungsteiler 101, 102 und 103, 104
werden die beiden, in einem festen Verhältnis zur Be
triebsspannung 100 stehenden Referenzspannungen 105 und
106 gebildet. Die Referenzspannung 105 ist um einen
gewissen Prozentsatz höher als die Hälfte der Betriebs
spannung und die Referenzspannung 106 ist um denselben
Prozentsatz geringer als die Hälfte der Betriebsspannung
100. Der Prozentsatz ist etwa die Widerstandstoleranz
breite. Der Schlüsselwiderstand 107, 107′ ist mit dem
Referenzwiderstand 108, 108′ ebenfalls als Spannungstei
ler geschaltet. Der Widerstand 107 wird als richtig
erkannt, wenn die an ihm abfallende Spannung 109 inner
halb des von den Referenzspannungen 105 und 106 gebilde
ten Fensters liegt. Die Spannungen werden mit einem aus
den Operationsverstärkern 110 und 111 bzw. 110′ und 111′
gebildeten Fensterkomperator stromlos verglichen. Die
Ausgänge 112 und 113 der beiden Operationsverstärker
liegen an einem Und-Gatter 114 an. Stimmen alle Schlüs
selwiderstände 107, 107′ im Rahmen der Toleranzbreite
mit den Vergleichswiderständen 108, 108′ überein, liegt
an den Eingängen des Und-Gatters 112, 112′, 113, 113,
Spannung an und damit auch auf dem Ausgangs 115 des
Und-Gatters, so daß die Verriegelung z. B. mittels des
Elektromagneten 25 entsperrt werden kann. Die gestri
chelt dargestellten Linien deuten weitere Widerstandsver
gleichsschaltungselemente an.
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und
den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In
die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der
Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori
tätsunterlagen vollinhaltlich mit einbezogen.
Claims (12)
1. Schlüsselbetätigbares Schloß mit einer zusätzlichen
elektrisch angesteuerten Schließbetätigungssperre z. B.
einer zusätzlichen Verriegelungseinrichtung, gestaltet
z. B. in Form eines Schließzylinders, wobei der Schlüs
sel Träger eines mechanischen Schlüsselgeheimnisses zur
Betätigung von Zuhaltungen des Schlosses ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlüssel Träger von elektri
schen Kontakten (1) ist, denen ein elektrischer Wider
stand (3) als weiteres Schlüsselgeheimnis zugeordnet
ist, und daß das Schloß diesen Kontakten (1) zugeordnete
elektrische Kontakte (2) aufweist, die einem die zusätz
liche Schließbetätigungssperre ansteuernden elektroni
schen Schaltkreis (4) zugeordnet sind.
2. Schloß, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrischen Kontakte (1) auf der
Schmalseite des Schlüssels vorgesehen sind.
3. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrischen Kontakte (1′) in den Schließ-Kerben (5)
des Schlüssels angeordnet sind und die elektrischen
Kontakte (2′) des Schließzylinders von den Zuhaltestif
ten (13) gebildet werden.
4. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände in einer Rille (20) der Schmalseite des
Schlüssels zum Schlüsselkörper hin einliegen.
5. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände einseitig mit dem Schlüsselkörper elek
trisch verbunden sind.
6. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände in der Schlüsselhandhabe (10) angeordnet
sind und mittels elektrischer Leitung (15, 15′) mit den
Kontakten (1) verbunden sind.
7. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der elektrische Schaltkreis von einem Drehknauf (17) des
Schließzylinders (9) aufgenommen wird.
8. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Schlüsselgeheimnis tragenden Widerstände mit im
elektrischen Schaltkreis angeordneten Vergleichswider
ständen verglichen wird.
9. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände als haarfeine, in einer der Schmalseiten
des Schlüsselkörpers angeordnete Rille isoliert einlie
gende Fäden ausgebildet sind.
10. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände des auf einer Isolierschicht aufgedampf
te, dünne, leitende Schicht ausgebildet sind.
11. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere
einzeln abfragbare Teilwiderstände im Schlüssel.
12. Schloß, insbesondere nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstände bei nicht vollständig eingeschobenen
Schlüssel abfragbar sind.
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