DE4101211A1

DE4101211A1 - Sicherungssystem fuer schluessel mit teilautomatisierter ein- und ausgabe

Info

Publication number: DE4101211A1
Application number: DE4101211A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Starec; Peter Dipl Ing Franz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1992-07-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für Schlüssel mit manueller Bedienung von matrixartig angeordneten Schlüsselpositionen, die mittels codierter Ausweise oder anderer geeigneter Personenerkennungssysteme über eine Steuereinheit selektiv angesteuert werden. Ziel dieser Sicherungssysteme ist es, Schlüssel vor unberechtigten Zugriffen zu schützen und eine automatisierte Ein- und Ausgabe der Schlüssel zu beliebigen Zeitpunkten durch be fugte Personen zu realisieren.

Für die sichere Aufbewahrung von Schlüsseln sind zumeist abschließbare Schlüsselkästen mit Haken bekannt, die für eine automatisierte Aus- und Eingabe ungeeignet sind. Die automatisierte Ausgabe der Schlüssel an befugte Personen gestatten Einrichtungen, bei denen die Schlüsselpositionen eines Schlüsselschrankes durch ein Steuersignal geöffnet werden und der gewünschte Schlüssel in einen von außen zu gänglichen Entnahmebehälter fällt (A 47 G/ 3 38 479.5 und P 40 26 28 287.1); diese Systeme sind für eine automati sierte Eingabe nicht vorgesehen. Des weiteren sind Schlüs seldepots bekannt, in denen Schlüssel besonders zu schüt zender Bereiche sicher verwahrt werden. Diese Schlüssel depots erfordern jedoch zu ihrer Bedienung jeweils zu sätzliche Schlüssel, wobei diese von einer zentralen Stel le aus blockiert werden können. Die P 40 13 788.0 beinhal tet ein System, bei dem matrixartig angebrachte Schlüssel positionen sich selbsttätig nach der Schlüsseleingabe schließen und nach erneuter Ansteuerung mittels eines co dierten Ausweises den gewünschten Schlüssel freigeben. Dieser fällt über eine Labyrinthdichtung und Ableitschräge in einen von außen zugängigen Entnahmebehälter. Diese au tomatischen Funktionen gewährleisten einen hohen Bedienkom fort, erfordern aber einen relativ hohen Aufwand.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit benö tigt die Labyrinthdichtung viel Raum; der Raumbedarf wird durch den erforderlichen zentralen Entnahmebehälter noch vergrößert. Nachteilig ist ebenfalls, daß die Schlüsseleingabe an den matrixartig angeordneten Schlüs selpositionen erfolgt und die Schlüsselausgabe räumlich getrennt über den zentralen Entnahmebehälter vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schlüssel ein- und -ausgabe räumlich jeweils an einer Schlüssel position zu realisieren, die Sicherheit des Systems zu erhöhen sowie den Raumbedarf und Herstellungsaufwand zu senken.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem gesicherten Schlüsselkasten mit matrixartig ange ordneten Schlüsselpositionen die Schlüssel jeweils in einem manuell zu schließenden, mit einem Rastelement ge sicherten Fach gelagert werden und zur Schlüsselausgabe das Rastelement durch ein von einem codierten Ausweis oder anderem Personenerkennungssystem erzeugtem Signal mittels einer Steuerbaugruppe zur Fachöffnung betätigt wird, wobei sich das Fach durch sein Eigengewicht öffnet. Das Fach kann als Wippe, Dreh- oder Schubfach gestaltet ein; eine exzentrische Lagerung der Wippe oder des Dreh faches bzw. eine schräge Lagerung des Schubfaches ge währleistet die selbsttätige Öffnung der Schlüsselpositi on bei Entriegelung des Rastelementes. Mit dem Anbringen einer Sicherheitstür vor den matrixartig angeordneten Schlüsselpositionen ist eine zusätzliche Sicherheit zur Verhinderung Eines gewaltsamen Öffnens der Schlüsselposi tionen erzielbar; diese Tür kann manuell verschließbar sein oder sich automatisch in Kopplung mit dem Steuersig nal für die jeweilige Schlüsselposition öffnen und als Schiebe- oder als Drehtür oder als Jalousie gestaltet sein. Das Sicherungssystem für Schlüssel besteht aus einer Baugruppe zur Ausweis- bzw. Personenerkennung, der Steuereinheit, den ansteuerbaren Rastelementen zur Ver und Entriegelung der Schlüsselpositionen sowie den ma trixartig angeordneten Schlüsselpositionen und im Bedarfs fall einer Sicherungstür vor diesen Positionen. Von der Baugruppe zur Ausweis- bzw. Personenerkennung wird ein codiertes Signal über die Steuereinheit zur selektiven Öffnung eines oder mehrerer Schlüsselpositionen ausgelöst. Neben der elektrischen Ansteuerung der Schlüsselpositionen, z. B. über Elektromagnete oder -motoren, sind prinzipiell auch andere geeignete Ansteuerungsformen, wie z. B. pneu matische oder hydraulische Ansteuerung mittels Druckzylin der, einsetzbar. In das Sicherungssystem für Schlüssel können gleichartige Syteme, wie z. B. Öffnungsmechanismen für Türen, Schranken oder Signaleinrichtungen oder Ein richtungen zur Registratur von z. B. Datum, Uhrzeit der Schlüsselein- oder -ausgabe sowie der zugehörigen Perso nen, integriert werden; ebenso ist eine Kopplung mit übergeordneten Sytemen möglich.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins besondere darin, daß eine teilautomatisierte Schlüssel ein- und -ausgabe räumlich jeweils an der gleichen Schlüsselposition erfolgt, die Bedienung erleichtert wird und der Gesamtaufbau des Sicherungssystems einfach und raumsparend gestaltet werden kann. Eine Optimierung der exzentrischen Lagerung der Wippe oder des Drehfaches bzw. der Neigung des Schubfaches ermöglicht, daß unter schiedliche Eigengewichte der Schlüssel nur eine prak tisch vernachlässigbar kleine Änderung der Kraftkomponente verursachen, die auf das Rastelement wirkt. Die Bean spruchung des Rastelementes durch das Eigengewicht von Wippe, Dreh- oder Schubfach ist in gleichem Maße verrin gerbar, was den Einsatz von Schlüsselfächern mit großem Eigengewicht und einbruchsicherer Gestaltung bei nur ge ringen erforderlichen Öffnungskräften des Rastelementes ermöglicht. Das gestattet den Einsatz kleiner Bauelemente und eine sehr raumsparende Gestaltung des Sicherungssy stems.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Die Seitenansicht einer geöffneten, als Wippe gestalteten Schlüsselposition.

Fig. 2 Die Seitenansicht einer geschlossenen, als Wip pe gestalteten Schlüsselposition.

Fig. 3 Die Seitenansicht einer geöffneten, als Schub fach gestalteten Schlüsselposition.

Fig. 4 Die Seitenansicht einer geschlossenen, als Schubfach gestalteten Schlüsselposition.

Fig. 5 Die Draufsicht auf eine als Drehfach gestaltete Schlüsselposition.

Fig. 6 Die Seitenansicht einer als Drehfach gestalteten Schlüsselposition.

Fig. 1 zeigt eine geöffnete Schlüsselposition 1 nach Ein gabe des Schlüssels 3 in die um den ortsfesten Drehpunkt 4 schwenkbare Wippe 2. An der Wippe 2 befestigt ist eine als Kurvenscheibe ausgebildete Rastklinke 5. Als Rastbol zen dient in dem Ausführungsbeispiel der axial bewegliche Kern eines elektrischen Hubmagneten 7, der im geöffneten Zustand der Schlüsselposition 1 durch sein Eigengewicht auf der Kurvenscheibe 5 ruht. Der Rastbolzen 6 kann prin zipiell auch durch andere geeignete Antriebsarten, z. B. pneumatisch oder hydraulisch, betätigt werden.

In Fig. 2 ist die Schlüsselposition 1 in geschlossenem Zustand dargestellt. Während des Schließvorganges zen triert sich der Schlüssel 3 in der Wippe 2, da die Be dingung α₁ = α₂ gilt. Die durch das Eigengewicht des Schlüssels 3 erzeugte Kraft F_s hat damit keinen Einfluß auf die zur Entriegelung des Rastelementes 5/6 und Öff nen der Schlüsselposition 1 erforderliche Kraft F_ö. Bei Lagerung der Wippe 2 im Punkt 4′ würde sie sich im Zustand eines labilen Gleichgewichtes befinden; für eine selbst tätige Öffnung ist sie jedoch um die Exzentrizität e ver setzt im ortsfesten Drehpunkt 4 gelagert, wobei abhängig von der Größe der Exzentrizität e, der Gestaltung und dem Eigengewicht der Wippe 2 die Kraft F_e wirkt. Für eine sichere Fachöffnung, bei gleichzeitig sehr geringer Öff nungskraft F_ö, ist auch bei großem Eigengewicht der Wippe 2 die Kraft F_e vorteilhaft optimierbar. Unter der Annahme eines Haftreibungskoeffizienten von 0,15 des Rastelemen tes 5/6 verringert sich die erforderliche Öffnungskraft F_ö nach der Beziehung

F_ö =(e a)×0,15 F_e.

Praktisch ist damit realisierbar, daß z. B. eine Wippe 2 mit einem Eigengewicht von 1000 p mit einer Öffnungskraft F_ö von nur 10 p sicher geöffnet wird. Das ermöglicht sehr kleine Abmessungen der Baugruppen zur Betätigung der Rast elemente für die einzelnen Schlüsselpositionen 1 und da mit eine raumsparende Gestaltung des Sicherungssystems. Die Labyrinthdichtung 8 dient der Erhöhung der Sicherheit; sie trägt dazu bei, daß ein gewaltsames Öffnen der Schlüs selposition 1 verhindert wird. Eine zusätzliche, manuell oder automatisch betätigte Sicherheitstür oder -jalousie vor den Schlüsselpositionen 1 ist im Bedarfsfall zur weiteren Erhöhung der Sicherheit anbringbar.

Fig. 3 zeigt eine geöffnete Schlüsselposition 1 nach Ein gabe des Schlüssels 3 in eine als Schubfach 2′ gestalte te Schlüsselaufnahme. Zur selbsttätigen Öffnung der Schlüsselposition 1 ist das Schubfach 2′ um den Winkel β in Öffnungsrichtung geneigt. Eine mit dem Schubfach 2′ verbundene Klinke 5 dient in Verbindung mit dem Rastbol zen 6 des Hubmagneten 7 als Rastelement.

Der geschlossene Zustand der Schlüsselposition 1 ist in Fig. 4 dargestellt. Zur Erzielung einer sehr kleinen Öff nungskraft F_ö des Rastelementes 5/6, auch bei großem Ei gengewicht des Schubfaches 2′ und unterschiedlichen Ei gengewichten der Schlüssel 3, ist analog Fig. 1 und Fig. 2 eine Optimierung realisierbar. Das Eigengewicht des Schub faches 2′ erzeugt die Kraft F_f, das Eigengewicht der Schlüssel 3 die Kraft F_s; die zur selbsttätigen Fachöff nung erforderliche Kraft F_h ergibt sich nach
F_h = ( F_f+F_s)×sin β.

Durch die Normalkraft F_n und dem Haftreibungskoeffizient µ zwischen Schubfach 2′ und seiner Auflage ergibt sich eine Reibungskraft F_r, die F_h reduziert auf die real wir kende Kraft
F_h′ = F_h-(µ×F_n),
wobei die Bedingung F_h<F_r gilt. Aufgrund der linearen Abhängigkeit zwischen F_s und F_r, bei konstantem Winkel β, haben damit unterschiedliche Eigengewichte der Schlüssel praktisch keinen Einfluß auf die Öffnungskraft F_ö des Rastelementes 5/6. Unter Beachtung der Bedingung F_h<F_r ist durch Optimierung des Winkels β eine sehr geringe Öffnungskraft F_ö, auch bei Schubfächern 2′ mit großem Eigengewicht realisierbar. Die Labyrinthdichtung 8 dient der Verhinderung einer gewaltsamen Öffnung der Schlüsselposition 1.

In Fig. 5 ist die Draufsicht auf eine Schlüsselposi tion 1 dargestellt; der Schlüssel 3 ist gelagert in ei nem um den ortsfesten Drehpunkt 4 exzentrisch gelager ten, schwenkbaren Drehfach 2′′. Bei Ansteuerung des Hub magneten 7 wird der axial bewegliche Rastbolzen 6 von der mit dem Drehfach 2′′ fest verbundenen Rastklinke 5 (Fig. 6) gelöst und das Drehfach 2′′ schwenkt infolge der Schrägstellung der Schlüsselposition 1 um den Winkel β (Fig. 6) in die als Strich-Punkt-Linie darge stellte Öffnungsstellung.

Fig. 6 zeigt die Seitenansicht der Schlüsselposition 1 gemäß Fig. 5 in geschlossener Stellung; die Öffnungsstel lung zur Schlüsseleingabe oder -entnahme ist als Strich- Punkt-Linie dargestellt. Durch eine Optimierung, z. B. des Winkels β, kann unter Beachtung der Reibungskräfte des Drehpunktes 4 erreicht werden, daß auch bei Drehfä chern 2′′ mit großem Eigengewicht nur sehr kleine Öff nungskräfte F_ö erforderlich sind und unterschied liche Eigengewichte der Schlüssel 3 praktisch keinen Ein fluß auf die Öffnungskraft F_ö des Rastelementes 5/6 aus üben.

Die Schrägstellung der Schlüsselpositionen 1 um den Win kel β gestattet eine gute Bedienbarkeit der Schlüssel fächer in geöffneter Stellung; sie ermöglicht die Ver meidung des Einsatzes von Federelementen zur Fachöffnung, was eine hohe Funktionssicherheit im Dauerbetrieb, auch außerhalb geschlossener Räume, gewährleistet. Zur Erhö hung der Sicherheit des Systems kann der Schlüssel mit einem codierten Ausweis als Anhänger versehen werden oder der codierte Ausweis ist im Schlüssel integriert, wobei bei der Schlüsselrückgabe eine Identitätsprüfung mittels z. B. eines berührungslos arbeitenden Lesers erfolgt.

Claims

1. Schlüsselkasten mit matrixartig angebrachten Schlüs selpositionen (1), dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere Schlüssel (3) jeweils in ei nem manuell zu schließenden, mit einem Rastelement (5, 6) gesicherten Fach (2) gelagert werden und zur Schlüsselausgabe das Rastelement (5, 6) durch ein von einem codierten Ausweis oder anderem geeigneten System zur Erkennung befugter Personen erzeugtem Signal mittels einer Steuerbaugruppe selektiv betätigt wird, wobei sich das Fach selbsttätig öffnet.

2. Schlüsselkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fach als Wippe (2), Schubfach (2′) oder Drehfach (2′′) gestaltet ist.

3. Schlüsselkasten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine exzentrische Lagerung der Wippe (2) die selbsttätige Öffnung der Schlüsselposition (1) bei Entriegelung des Rastelementes (5, 6) gewährleistet.

4. Schlüsselkasten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine um den Winkel (β) in Öffnungsrichtung ge neigte Lagerung des Schubfaches (2′) die selbsttä tige Öffnung der Schlüsselposition (1) bei Entrie gelung des Rastelementes (5, 6) gewährleistet.

5. Schlüsselkasten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine exzentrische Lagerung des Drehfaches (2′′) in Verbindung mit der um den Winkel (β) in Öffnungs richtung geneigten Schlüsselposition (1) die selbst tätige Öffnung der Schlüsselposition (1) bei Entrie gelung des Rastelementes (5, 6) gewährleistet.

6. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei großem Eigengewicht der Fächer (2, 2′, 2′′) nur eine geringe Öffnungskraft (F_ö) zum Entrie geln des Rastelementes (5, 6) erforderlich ist und un terschiedliche Eigengewichte der Schlüssel (3) keinen Einfluß auf die Öffnungskraft (F_ö) ausüben.

7. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des Rastelementes (5, 6) selbsttä tig und seine Öffnung mittels elektrischer, pneumati scher oder hydraulischer Baugruppen erfolgt.

8. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sein Steuerungssystem mit gleichartigen Systemen, wie Systemen zur Ansteuerung von Signaleinrichtungen, Schranken, Türen, Registratureinrichtungen oder zur Auslösung von Kontrollfunktionen, koppelbar ist.

9. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß vor den matrixartig angebrachten Schlüsselpositi onen (1) eine Sicherheitstür angebracht ist, die ma nuell schließbar ist oder sich automatisch mit dem Steuersignal für die jeweils angesteuerte Schlüsselpo sition (1) öffnet und als Drehtür, Schiebetür oder als Jalousie gestaltet ist.

10. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Baugruppe für die Erkennung befugter Personen ausgehende Signal über eine Steuereinheit je weils eine oder im Bedarfsfall mehrere Schlüsselposi tionen (1) öffnet.

11. Schlüsselkasten nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüssel (3) mit einem codierten Ausweis als Anhänger versehen werden oder der codierte Aus weis im Schlüssel (3) integriert ist und bei der Schlüsselrückgabe eine Identitätsprüfung mittels ei ner Leseeinheit erfolgt, wobei eine Öffnung der je weiligen Schlüsselposition (1) erst nach einem po sitiven Prüfergebnis erfolgt.