AT394604B - LOCKING CYLINDER WITH BUILT-IN ELECTROMECHANICAL LOCK - Google Patents
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Description
AT 394 604 BAT 394 604 B
Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder mit eingebauter, elektromechanischer Sperre, die einen von einer elektronischen Vergleichsschaltung ansteuerbaren Elektromagneten mit Magnetspule und Eisenkern in einer Bohrung im Zylindergehäuse umfaßt, wobei die Bohrung in einen Zylinderkem hinein verlängert ist, eine Zuhaltung mit Kran- und Gehäusestift aufweist und insbesondere in einer Reihe von mechanischen Zuhaltungen liegt, die in Bohrungen des Zylindergehäuses, welche sich in dem drehbar im Gehäuse gelagerten Zylinderkem fortsetzen, von einem Schlüsselkanal im Zylinderkem aus mittels eines Schlüssels von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung verschiebbar sind.The invention relates to a lock cylinder with a built-in electromechanical lock, which comprises an electromagnet with magnetic coil and iron core that can be controlled by an electronic comparison circuit, in a bore in the cylinder housing, the bore being extended into a cylinder core, having a tumbler with a crane and housing pin, and in particular is located in a series of mechanical tumblers, which can be displaced from a locked position into a release position by means of a key in a bore in the cylinder housing, which are continued in the cylinder core rotatably mounted in the housing.
Es sind Schloßsysteme bekannt, die auf der Basis eines Zylindraschlosses mit Flachschlüssel arbeiten. Der Schlüsselbart verschiebt wie üblich eine Anzahl von gefederten Kern- und Gehäusestiften im Schließzylinder. Wenn Teilung rareicht ist - also die Berührungsflächen von Kemstiften mit den Gehäusestiften in der Zylinderfläche des Kernes liegen - dann läßt sich der Kern im Gehäuse drehen und das Gesprare ist geöffnet. Ergänzend dazu ist es bekannt, diesem System ein elektronisches Sperrkriterium zu überlagern. Ein bekanntes Ausführungsbeispiel sieht beispielsweise einen Codesender in der Schlüsselreide vor, der im Nahbereich des Schlosses induktiv mit Energie versorgt wird und seinen Code ausstrahlt. Alternativ dazu sind auch magnetische oder mechanische Codeelemente am Schlüssel bekannt, die elektrisch oder optisch abgetastet werden können. In der Rosette des Zylinders ist ein Empfänger vorgesehen, der den einlangenden Code aufnimmt und diesen sodann mit einem eingespeichraten Schloßcode vergleicht Bei Codeübereinstimmung wird eine zusätzliche Sperre im Schließ-zylindra oder im Einstemmschloß entriegelt. Ein solches System setzt also voraus, daß sowohl das mechanische über die Zahnung des Flachschlüssels übertragene Schlüsselgeheimnis als auch das elektronische durch den Code realisierte Schlüsselgeheimnis im Schloß eikannt wird und übereinstimmt damit ein Sperren erfolgt. Der besondere Vorteil eines solchen Schloßsystems liegt in der einfachen Möglichkeit der Umprogrammierung etwa bei Verlust eines Schlüssels oder bei Änderung der Zutrittsberechtigung.Lock systems are known which operate on the basis of a cylinder lock with a flat key. As usual, the key bit moves a number of spring-loaded core and housing pins in the locking cylinder. If division is not tight - i.e. the contact surfaces of the core pins with the housing pins lie in the cylinder surface of the core - then the core can be rotated in the housing and the conversation is opened. In addition to this, it is known to superimpose an electronic blocking criterion on this system. A known exemplary embodiment provides, for example, a code transmitter in the key box, which is inductively supplied with energy in the vicinity of the lock and emits its code. Alternatively, magnetic or mechanical code elements on the key are also known, which can be scanned electrically or optically. A receiver is provided in the rosette of the cylinder, which receives the incoming code and then compares it with a stored lock code. If the code matches, an additional lock is unlocked in the lock cylinder or in the mortise lock. Such a system therefore presupposes that both the mechanical key secret transmitted via the toothing of the flat key and the electronic key secret realized by the code are known in the lock and thus there is a lock. The particular advantage of such a lock system lies in the simple possibility of reprogramming, for example if a key is lost or the access authorization is changed.
Wie oben erwähnt erfordert die elektronische Schaltung zusätzlich eine Verriegelung, die in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des elektrischen Soll/Istvragleichs ein- oder ausgeschaltet wird.As mentioned above, the electronic circuit additionally requires a lock which is switched on or off in accordance with the result of the electrical target / actual comparison.
Aus der EP-A3 281 507 ist dazu ein Elektromagnet bekannt, dessen Magnetanker in eine Halbschale der Kupplung greift Wenn ein zusätzlich codierter Schlüssel außen eingesteckt wird, dann wird die Kupplung elektromechanisch entriegelt, sofern zusätzlich zum mechanischen Schloßgeheimnis auch die Zusatzcodierung stimmt. Von der Innenseite genügt ein Schlüssel mit mechanischem Schloßgeheimnis für den Sperrvorgang.For this purpose, an electromagnet is known from EP-A3 281 507, the magnet armature of which engages in a half-shell of the coupling. If an additionally coded key is inserted on the outside, the coupling is unlocked electromechanically, provided that in addition to the mechanical lock secret, the additional coding is also correct. From the inside, a key with a mechanical lock secret is sufficient for the locking process.
Die US-PS 4 798 068 zeigt einen Waagebalken bzw. eine Wippe mit zwei Stiften, von welchen einer in eine Bohrung des Kernes und der andere in den Schlüsselkanal eingreift Eine Feder bewirkt, daß der letztgenannte Stift in den Schlüsselkanal gedrückt wird. Die Wippe wird durch einen Aktivschlüssel umgeschaltet, wobei das Signal eines schlüsselseitigen Signalgenerators im Schloß ausgewertet und bei Codeübereinstimmung ein Umschaltmagnet elektrisch aktiviert wird.US Pat. No. 4,798,068 shows a balance beam or a rocker with two pins, one of which engages in a bore in the core and the other in the key channel. A spring causes the latter pin to be pressed into the key channel. The rocker is switched by an active key, whereby the signal of a key-side signal generator in the lock is evaluated and, if the code matches, a switching magnet is activated electrically.
Aus der EP-A 303 849 ist eine elektromagnetische Schloßverriegelung bekannt, die ein Solenoid umfaßt, welches einen oder mehrere Stifte in eine Sackbohrung des Zylinderkemes einschiebt bzw. diese oder andere Sperrelemente verschiebt und den Zylinderkem verriegelt und entriegelt. Unabhängig davon ist dabei ein Flachschlüssel vorgesehen, der in bekannter Weise Kern- und Gehäusestifte auf Teilung bringt. Die konstruktiven Forderangen sind geringer Energieverbrauch und minimale Baugröße. Weiters soll die elektromechanische Sperre den Zylinderkem im unerregten Zustand verriegeln und im erregten Zustand freigeben. Ideal ist es, wenn die mit der elektronischen Schaltung zusammenwirkende und von dieser gesteuerte Verriegelung unmittelbar in Norm-komponenten mit geringstmöglichem Aufwand eingebaut werden kann und wenn eine Kombination eines elektronischen Kriteriums einem mechanischen Schlüsselgeheimnis überlagert wird.From EP-A 303 849 an electromagnetic lock lock is known which comprises a solenoid which inserts one or more pins into a blind bore of the cylinder core or displaces these or other locking elements and locks and unlocks the cylinder core. Regardless of this, a flat key is provided, which brings core and housing pins to division in a known manner. The design requirements are low energy consumption and minimal size. Furthermore, the electromechanical lock should lock the cylinder core in the de-energized state and release it in the excited state. It is ideal if the interlock interacting with the electronic circuit and controlled by it can be installed directly in standard components with the least possible effort and if a combination of an electronic criterion is superimposed on a mechanical key secret.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Bohrung für die Magnetspule des Elektromagneten in den Schlüsselkanal einmündet, und ein Gehäusestift in der Bohrung unmittelbar oder über einen Fortsatz oder ein Zwischenstück vom Eisenkern bei Erregung der Magnetspule verschiebbar ist und in der Bohrung an dem vom Eisenkern abgewandten Ende des Gehäusestiftes ein vom Gehäusestift aus einer Sperrstellung in den Schlüsselkanal hinein verschiebbarer Kemstift gelagert ist.According to the invention this is achieved in that the bore for the solenoid of the electromagnet opens into the key channel, and a housing pin in the bore is displaceable directly or via an extension or an intermediate piece from the iron core when the solenoid is excited and in the bore on the side facing away from the iron core At the end of the housing pin, a core pin which is displaceable by the housing pin from a locked position into the key channel is mounted.
Die Magnetspule mit ihrem Eisenkern ersetzt die Feder einer üblichen Zuhaltung im Schließzylinder, die den Gehäusestift und den Kemstift in den Schlüsselkanal des Zylinderkemes einschiebt, bis der Kemstift an der Schlüsselkerbe ansteht. Wird der passende Schlüssel eingesteckt, so verschiebt dieser die übliche Kem- und Gehäusestifte gegen Federkraft in die Teilungsfläche bzw. bildet den Anschlag des letztgenannten Stiftpaares, sodaß sich Teilung einstellt. Der Schließzylinder kann gesperrt werden. Wenn der Code von mechanischen oder elektronischen Marken des Schlüsselbartes oder des Schlüsselrückens abgelesen wird, dann ist er erst dann vollständig erkannt, sobald der Schlüssel zur Gänze in den Schlüsselkanal eingeschoben ist. Daher wird bei Codeübereinstimmung der Kem- und Gehäusestift infolge der Spulenerregung unmittelbar gegen den Anschlag der Schlüsselbartzahnung des bereits im Schlüsselkanal befindlichen Schlüssels geschoben. Beim richtigen Schlüssel ist die erreichte Anschlagstellung sofort die Teilungsstellung in der die Berührungsfläche zwischen Kem- und Gehäusestift genau in der Mantelfläche des Zylinderkems liegt. Durch die Variation der Schlüsselzahnung stellt der stimseitige Anschlag des Kemstiftes und damit seine auf den Schlüssel abgestimmte Länge ein weiteres Sicherheitskriterium dar.The magnetic coil with its iron core replaces the spring of a common tumbler in the locking cylinder, which pushes the housing pin and the core pin into the key channel of the cylinder core until the core pin is in contact with the key notch. If the appropriate key is inserted, it moves the usual core and housing pins against spring force into the dividing surface or forms the stop of the last-mentioned pair of pins, so that division occurs. The locking cylinder can be locked. If the code is read from mechanical or electronic brands of the key bit or the back of the key, then it is only fully recognized when the key is fully inserted into the key channel. Therefore, when the code matches, the core pin and housing pin are pushed directly against the stop of the key bit teeth of the key already in the key channel as a result of the coil excitation. With the right key, the stop position reached is immediately the division position in which the contact surface between the core pin and the housing pin lies exactly in the outer surface of the cylinder core. Due to the variation of the key toothing, the end stop of the core pin and thus its length matched to the key represent a further safety criterion.
Stimmt aber beipielsweise der elektronische Code des Schlüssels nicht mit dem Schloßcode überein, dann bleibt die Magnetspule unerregt und das Kem- und Gehäusepaar bleibt in einer vom Schlüssel nicht erreichbaren -2-However, if, for example, the electronic code of the key does not match the lock code, the solenoid remains unexcited and the core and housing pair remain in a position that cannot be reached by the key.
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Position, in der der Kemstift genau in der Zylinderfläche des Kerns liegt und eine Drehung des Kerns verhindert. Es liegt eine Situation vor, die sich bei einem klassischen Zylinder bei Ausbau einer Zuhaltungsfeder ergeben würde. Das Stiftpaar fällt in die Bohrung und bleibt in einer Lage, in der der Kemstift die Drehung des Zylinder-kemes blockiert. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird der Zustand mit oder ohne Feder durch eine aktivierte oder nicht aktivierte Magnetspule erreicht.Position in which the core pin lies exactly in the cylindrical surface of the core and prevents rotation of the core. There is a situation that would arise with a classic cylinder if a tumbler spring was removed. The pair of pins falls into the bore and remains in a position in which the core pin blocks the rotation of the cylinder core. In the construction according to the invention, the state with or without a spring is achieved by an activated or non-activated magnet coil.
Bei Aktivieren der Magnetspule bei bereits im Schlüsselkanal befindlichen korrekten Schlüssel schnellt das Stiftpaar nach oben in den Schlüsselkanal gegen den Schlüsselbart. Um das Stiftpaar in dieser Position zu halten, auch dann, wenn die Energieversorgung der Magnetspule z. B. aus Einsparungsgriinden abgeschaltet wird, ist es zweckmäßig, wenn eine an dem Kern- oder Gehäusestift oder dem Eisenkern angreifende Bremse, insbesondere Reibungsbremse vorgesehen ist, die nach kurzzeitiger Erregung der Magnetspule bei Erreichen der Einschubstellung durch den Schlüssel im Schlüsselkanal zumindest den Kemstift in der vorgeschobenen Stellung im Kern hält und wenn der Kon- und gegebenenfalls der Gehäusestift und gegebenenfalls der Eisenkern durch eine gegen den Kemstift zur Anlage kommende Zacke des Schlüsselbartprofils rückstellbar ist. Damit bleiben diese Stifte in der ausgeschobenen Position auf Teilung, bis sie beim Abziehen des Schlüssels von einer Zacke in eine Sperrsteilung verschoben werden. Ist in einer besonderen Ausführungsform vorgesehen, daß die Magnetspule die Reibungsbremse für den Gehäusestift bzw. dessen Fortsatz oder Zwischenstück an ihrem den Gehäusestift zugewandten Ende trägt, die als eine Manschette oder Magnetspule mit reibungsschlüssigem Kragen ausgebildet ist und die bei Abschalten der Magnetspule den Gehäuse- und den Kemstift in der ausgeschobenen Position unter Kompensation des Eigengewichtes hält Eine Bremswirkung läßt sich auch durch einen Permanentmagneten gegenüber dem Eisenkern oder eine Kugelraste erzielen.When the solenoid is activated with the correct key already in the key channel, the pair of pins snaps up into the key channel against the key bit. To keep the pair of pins in this position, even when the power supply to the solenoid z. B. is switched off for reasons of savings, it is expedient if a brake, in particular friction brake, is provided which engages the core or housing pin or the iron core, which after short-term excitation of the magnet coil when the key position in the key channel reaches the insertion position, at least the core pin in the holds advanced position in the core and when the con and optionally the housing pin and possibly the iron core can be reset by a serration of the key bit profile coming against the core pin. This keeps these pins in the extended position until they are moved from a prong to a locking division when the key is removed. Is provided in a particular embodiment that the magnet coil carries the friction brake for the housing pin or its extension or intermediate piece at its end facing the housing pin, which is designed as a sleeve or magnet coil with a friction-locking collar and which the housing and when the magnet coil is switched off holds the core pin in the extended position while compensating for its own weight. A braking effect can also be achieved by a permanent magnet against the iron core or a ball catch.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Flachschlüssel für einen Schließzylinder, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines Schließzylinders und einer Rosette, Fig. 3 eine Frontansicht des Schließzylinders nach Fig. 2, Fig. 4 ein Detail aus Fig. 2 bei erregter Magnetspule, Fig. 5 ein Detail aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und Fig. 6 eine Reibungsbremse.An embodiment is shown in the drawings. 1 shows a flat key for a locking cylinder, FIG. 2 shows a longitudinal section through half of a locking cylinder and a rosette, FIG. 3 shows a front view of the locking cylinder according to FIG. 2, FIG. 4 shows a detail from FIG. 2 with the magnet coil energized, 5 shows a detail from FIG. 2 on an enlarged scale and FIG. 6 shows a friction brake.
Ein Flachschlüssel (1) (Fig. 1) verfügt über ein Schlüsselprofil (2) und eine Zahnung (3), die beim Einschieben in einen Schlüsselkanal (4) eines Schließzylinders (5) (Fig. 2) gefederte Kemstifte (6) und Gehäusestifte (7) so verschiebt, daß deren Berührungsflächen (8) in der Zylinderfläche (9) des Zylinderkemes (10) zu liegen kommt, sodaß der Zylinderkem (10) im Gehäuse (11) des Schließzylinders (1) verdreht werden kann. Während bei den üblichen mechanischen Schließzylindem beispielsweise fünf Reihen der vorgenannten als Zuhaltungen wirkende Kern- und Gehäusestiftpaare vorgesehen sind, die in Bohrungen (12) durch Federn (13) in Richtung auf den Schlüsselkanal (4) vorgespannt sind, verfügt der in Fig. 2 dargestellte Schließzylinder (5) über vier Zuhaltungsreihen mit Federn und über eine fünfte Bohrung, in der ein Kemstift (14) und ein Gehäusestift (15) vorgesehen ist, die nicht mechanisch gefedert sind, sondern durch eine Magnetspule (16) gegen den Schlüsselkanal verschiebbar sind. Dazu greift der aus Messing oder einem anderen gegenüber magnetischen Kräften indifferentem Werkstoff hergestellte Gehäusestift (15) mit einem Fortsatz (17) in das Innere der als Solenoid ausgebüdeten Magnetspule (16). Ein Eisenkern (18) liegt im unerregten Zustand der Magnetspule (16) (Fig. 2 und 5) weitgehend außerhalb der Magnetspule und wird bei Anlegen von Spannung an die Anschlüsse (19) und somit bei Erregung derselben in das Innere hineingezogen. Der Eisenkern hebt damit den Gehäusestift (15) und den Kemstift (14) an und schiebt diese in Richtung zum Schlüsselkanal (4) (Fig. 4).A flat key (1) (Fig. 1) has a key profile (2) and a toothing (3), the spring-loaded core pins (6) and housing pins when inserted into a key channel (4) of a locking cylinder (5) (Fig. 2) (7) so that their contact surfaces (8) come to rest in the cylindrical surface (9) of the cylinder core (10), so that the cylinder core (10) in the housing (11) of the locking cylinder (1) can be rotated. While in the usual mechanical locking cylinders, for example, five rows of the aforementioned pairs of core and housing pins acting as tumblers are provided, which are prestressed in bores (12) by springs (13) in the direction of the key channel (4), the one shown in FIG. 2 has Lock cylinder (5) via four tumbler rows with springs and a fifth hole in which a core pin (14) and a housing pin (15) are provided, which are not mechanically sprung but can be moved against the key channel by means of a magnetic coil (16). For this purpose, the housing pin (15) made of brass or another material that is indifferent to magnetic forces engages with an extension (17) into the interior of the magnet coil (16) that is designed as a solenoid. An iron core (18) lies in the unexcited state of the magnet coil (16) (FIGS. 2 and 5) largely outside the magnet coil and is pulled into the interior when voltage is applied to the connections (19) and thus when the latter is excited. The iron core thus lifts the housing pin (15) and the core pin (14) and pushes them in the direction of the key channel (4) (Fig. 4).
Wird nun der Schlüssel (1) in den Schlüsselkanal (4) eingeschoben, dann werden die vier mechanisch gefederten Stiftpaare (6,7) der ersten vier Zuhaltungen gegen die Kräfte der mechanischen Federn (13) auf Teilung gebracht, während das Stiftpaar (14,15) gegen elektromagnetische Kräfte Teilung erreichen. Der Schließzylinder kann sodann betätigt werden.If the key (1) is now inserted into the key channel (4), the four mechanically sprung pin pairs (6, 7) of the first four tumblers are split against the forces of the mechanical springs (13), while the pin pair (14, 15) achieve division against electromagnetic forces. The lock cylinder can then be operated.
Die Wirkung auf die Stifte (14,15) ist ähnlich der Wirkung der Feder (13), jedoch läßt sich die elektromagnetische Federwirkung durch Erregen bzw. spannungslos Schalten der Magnetspule ein oder ausschalten. Im ausgeschalteten Zustand der Magnetspule fallen die Stifte (14, 15) nach unten (Fig. 2), wobei der Kemstift (14) im Übergangsbereich von Kem (10) und Gehäuse (11) liegt und die Betätigung des Schließzylinders (5) blockiert, auch wenn die ersten vier Zuhaltungspaare auf Teilung gebracht werden.The effect on the pins (14, 15) is similar to the effect of the spring (13), however the electromagnetic spring effect can be switched on or off by energizing or de-energizing the solenoid. When the magnetic coil is switched off, the pins (14, 15) fall down (FIG. 2), the core pin (14) lying in the transition area between the core (10) and the housing (11) and blocking the actuation of the locking cylinder (5), even if the first four tumbler pairs are split.
Der oben beschriebene Effekt der elektromechanischen Verriegelung des Zylinderkems (10) wird für ein zusätzliches Sperrkriterium im Schlüssel (1) herangezogen. So verfügt der Schlüssel (1) zusätzlich zu der Zahnung (3) über eine weitere Codierung, im Beispiel über einen kleinen Codesender (20) in der Schlüsselreide, dessen Signale von einem Empfänger (21) in eine Schloßrosette (22) aufgenommen und mit einem Sollcode verglichen werden. Bei Codeübereinstimmung - wenn also der Schlüssel (1) als sperrberechtigt erkannt wurde -wird die Magnetspule (16) über eine Leitung (23) an Spannung gelegt. Der Schlüssel sperrt dann den Zylinder wie einen klassischen mechanischen Schließzylinder. Kann Codeübereinstimmung im Empfänger (21) nicht festgestellt werden, dann bleibt die Magnetspule unerregt und die Stifte (14,15) in Sperrstellung außerhalb des Schlüsselkanals. Der Schlüssel (1) bringt zwar die ersten vier Zuhaltungen auf Teilung, die fünfte Zuhaltung (Stifte (14,15)) bleiben aber passiv in Sperrstellung. Sie werden vom Schlüssel nicht erreicht. Der Schließzylinder bleibt versperrtThe above-described effect of the electromechanical locking of the cylinder core (10) is used for an additional locking criterion in the key (1). In addition to the toothing (3), the key (1) has further coding, in the example a small code transmitter (20) in the key box, the signals of which are received by a receiver (21) in a lock rosette (22) and with a Target code to be compared. If the code matches - that is, if the key (1) has been identified as authorized to block - the solenoid (16) is energized via a line (23). The key then locks the cylinder like a classic mechanical locking cylinder. If a code match cannot be found in the receiver (21), the solenoid remains unexcited and the pins (14, 15) in the locked position outside the key channel. The key (1) brings the first four tumblers to division, but the fifth tumbler (pins (14, 15)) remain passively in the locked position. You are not reached by the key. The locking cylinder remains locked
Um bei Codeübereinstimmung und somit Erregung der Magnetspule (16) elektrische Energie zu sparen, kann die Erregung nach Aufbau des elektromagnetischen Feldes sofort wieder abgeschaltet werden, wenn auf dem Gehäusestift (15) bzw. dessen Fortsatz (17) eine Reibungsbremse wirkt, die ein Zurückfallen des hochgeho- -3-In order to save electrical energy in the event of a code match and thus excitation of the magnetic coil (16), the excitation can be switched off again immediately after the electromagnetic field has built up, if a friction brake acts on the housing pin (15) or its extension (17), causing it to fall back the hoisted -3-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2190424A (en) * | 1985-10-25 | 1987-11-18 | Lowe & Fletcher Ltd | Security device, especially electrically operated lock |
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1990
- 1990-04-10 AT AT85490A patent/AT394604B/en not_active IP Right Cessation
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1991
- 1991-04-10 EP EP19910890073 patent/EP0452298B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-10 DE DE59101972T patent/DE59101972D1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0303849A1 (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | BKS GmbH | Locking cylinder with an electromagnetically actuated blocking element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0452298B1 (en) | 1994-06-22 |
DE59101972D1 (en) | 1994-07-28 |
EP0452298A1 (en) | 1991-10-16 |
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Legal Events
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