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Gegenstand der Erfindung ist ein Türschloss gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Türschlösser dieser Art gewinnen überall dort an Bedeutung, wo eine umfassende Zugangskontrolle, eventuell mit Personenidentifikation und Zeiterfassung, notwendig sind. Das Sperrorgan dieser Schlösser wird dazu über einen elektronisch ansteuerbaren Aktivator betätigt, der wiederum einer Steuerung durch ein Steuerelement, etwa einem Microcontroller, unterliegt. Dieses Steuerelement verarbeitet die Datensignale einer Empfängerplatine, die als Lesegerät für externe, meistens elektromagnetische Signale dient. Dabei kann es sich etwa um Funk-, Transponder- oder Infrarotsignale oder um Signale von einem Fingerabdruck-Sensor oder Mobiltelefon handeln.
Wird etwa ein Transponder-System verwendet, werden bei Vorbeiführen eines Transponders an der Empfängerplatine Daten vom Transponder an die Empfängerplatine gesendet. Die Empfängerplatine wandelt diese Daten in elektrische Signale um, die zur weiteren Verarbeitung an die Steuerplatine weitergeleitet werden. Die Steuerplatine wertet diese Daten aus und bewirkt über den Aktivator bei Zutrittsberechtigung des entsprechenden Transponder-Benutzers ein Öffnen der Tür. Bei dem Aktivator kann es sich dabei um einen Elektromagneten oder um einen hydraulischen, pneumatischen oder motorischen Antrieb handeln, der mit mechanischen Komponenten des Türschlosses oder Türöffners, wie etwa einem Sperrorgan, zusammenwirkt.
Bei bisherigen Anwendungen solcher Systeme wird dazu die Empfängerplatine entweder in einem Wandleser oder in sehr grossen und unschönen Türschildern untergebracht, obwohl technisch die Möglichkeit bestehen würde, diese Systeme sehr kompakt zu bauen. Oft wird auch versucht, den innovativen Charakter solcher Türschliesssysteme durch ein auffälliges und technisch anmutendes optisches Erscheinungsbild zu unterstreichen.
Türschlösser mit Empfängerplatinen gemäss herkömmlicher Ausführungsformen weisen insbesondere keine Türbeschläge wie Türbeschlagsrosetten für Profilzylinder oder herkömmliche Aussenschilde, die sich am Türblatt vom Bereich des Drückers bis zu jenem Bereich erstrecken, in dem bei Türschlössern mit Profilzylinder üblicherweise der Profilzylinder angeordnet ist, mehr auf, da über Schlüssel zu betätigende Profilzylinder letztendlich auch nicht mehr benötigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt im Gegensatz dazu die Idee zu Grunde, dem Benutzer das vertraute Erscheinungsbild herkömmlicher Türschlösser zu bieten, da hochtechnologisch anmutende Lösungen mitunter zu Akzeptanzproblemen führen. Zusätzlich zur vertrauten Optik ist das erfindungsgemässe Türschloss auch über die gewohnte Handbewegung zu bedienen, bei der das Öffnungsmedium, etwa ein Transponder, einem Schlüssel entsprechend in den Bereich unterhalb des Drückers geführt wird. Die vorliegende Erfindung verbirgt den technologisch innovativen Charakter elektronischer Schliesssysteme und erhält das für den Benutzer gewohnte Bild am Türblatt.
Dieses Ziel wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 sieht dabei vor, die Empfängerplatine in einem Türbeschlag anzuordnen, der in seiner Form und Grösse herkömmlichen Türbeschlägen von Türschlössern entspricht. Bei diesem herkömmlichen Türbeschlag kann es sich um eine Türbeschlagsrosette für Profilzylinder handeln, falls zwei separate Zierrosetten für den Drücker und den Profilzylinder vorgesehen sind, oder um ein Aussenschild, das sich am Türblatt vom Bereich des Drückers bis zu jenem Bereich erstreckt, in dem bei Türschlössern mit Profilzylinder üblicherweise der Profilzylinder angeordnet ist.
Die Ansprüche 2 und 3 beziehen sich auf eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemässen Türschlosses.
Anspruch 4 stellt eine vorteilhafte Ausführungsform dar, bei der herkömmliche Türbeschläge zur Einbettung der Empfängerplatine verwendet werden, bei denen lediglich der für den Profilzylin- der vorgesehene Durchbruch mit einer Abdeckkappe versehen ist.
Die Ansprüche 5 und 7 betreffen alternative Ausführungsformen einer Verbindung der Empfängerplatine mit den weiteren Komponenten elektronischer Türschliesssysteme, wobei Anspruch 6 eine vorteilhafte Ausführungsform einer Kabelverbindung zwischen Empfängerplatine und Steuerplatine in jenen Fällen vorsieht, bei denen ein herkömmliches, mittels Profilzylinder und Schlüssel bedienbares Türschloss gegen ein erfindungsgemässes Türschloss ausgetauscht wird.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme beiliegender Figuren illustriert werden. Es zeigen dabei
Figur 1 die Grundstellung eines Türschlosses, das als Anti-Panikschloss ausgeführt ist und bei der einer der beiden Drücker inaktiviert ist, sodass die Türe geschlossen ist,
Figur 2 einen Zustand des Türschlosses, bei dem die Türe geschlossen ist und der inaktivierte
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Drücker betätigt wurde,
Figur 3 einen Zustand des Türschlosses, bei dem die Türe geschlossen ist und der Drücker aktiviert wurde,
Figur 4 einen Zustand des Türschlosses, bei dem die Tür über den aktivierten Drücker geöffnet wurde,
Figur 5 Abbildungen der erfindungsgemässen Anordnung der Empfängerplatine in der Türbeschlagsrosette, sowie
Figur 6 eine Abbildung,
bei der eine vorteilhafte relative Anordnung von Türbeschlagsrosette mit Empfängerplatine und den übrigen Komponenten des erfindungsgemässen Türschlosses dargestellt ist.
Im Ausführungsbeispiel gemäss der Figuren 1 bis 4 ist die Schlossnuss aus zwei Schlossnusshälften 1,2 aufgebaut, die um eine gemeinsame Achse 28 relativ zueinander verdrehbar sind. Die gemeinsame Achse 28 verläuft durch den Mittelpunkt einer Bohrung 11, in die etwa der Drückerstift eines Drückers 25, oder einer Betätigungseinrichtung anderer Art, eingeschoben werden kann. Der Drückerstift wird in der Regel geteilt ausgeführt sein, wobei jeweils ein Teil des Drückerstiftes nach der Montage drehfest mit jeweils einer Schlossnusshälfte 1,2 der Schlossnuss in Eingriff steht.
Die erste Schlossnusshälfte 1 weist einen Fortsatz 12 auf, der mit einem Federelement 13 in Verbindung steht, das gegen die Grundstellung der ersten Schlossnusshälfte 1 gemäss Fig. 1 vorgespannt ist. Die erste Schlossnusshälfte 1 stützt sich dabei mit ihrer Kante 1 a an der Kante 2a der zweiten Schlossnusshälfte 2 ab. In einem anderen Bereich weist die erste Schlossnusshälfte 1 ferner eine Mitnehmerkante 7 auf, die bei Kontakt zwischen Kante 1a und Kante 2a sich in einiger Distanz zu einer Auflaufkante 8 der zweiten Schlossnusshälfte 2 befindet. Die Mitnehmerkante 7 und die Auflaufkante 8 bilden bei Kontakt zwischen Kante 1 a und Kante 2a somit eine Ausnehmung 4 der aus den beiden Hälften 1,2 zusammengesetzten Schlossnuss.
Die zweite Schlossnusshälfte 2 weist einen Ansatz 14 auf, der in Verbindung mit einem Sperrorgan 15, im Ausführungsbeispiel gemäss der Figuren 1 bis 4 einer Falle, steht. Die Art der Verbindung ist dabei so gewählt, dass in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 eine Drehbewegung der zweiten Schlossnusshälfte 2 bzw. ihres Ansatzes 14 im Uhrzeigersinn eine Bewegung der Falle 15 nach rechts bewirkt. Das kann etwa erreicht werden, indem der Ansatz 14 einen Schlitz der Falle 15 durchstösst.
Die Falle 15 weist ausserdem einen Längsschlitz 16 auf, der von einem mit dem Gehäuse 18 des Türschlosses fest verbundenen Führungsstift 17 durchsetzt wird, sowie einen Fallenkopf 19.
Der Fallenkopf 19 ist dabei mit einer Feder 20, etwa einer Blattfeder, gegen die ausgeschobene Stellung der Falle 15 vorgespannt, bei der der Fallenkopf 19 in eine Ausnehmung eines Schliessbleches (in den Fig. 1 bis 6 nicht dargestellt) eingreift und so ein Öffnen der Türe verhindert. Der Fallenkopf 19 durchstösst dabei auch einen Durchbruch eines Stulps 21, der etwa über Schrauben an der Türblattkante befestigt ist und das Gehäuse 18 des erfindungsgemässen Türschlosses im Türblatt fixiert.
Im Gehäuse 18 ist ferner ein Aktivator 6 in unmittelbarer Nähe zur Ausnehmung 4 untergebracht. Bei dem Aktivator 6 kann es sich um einen Elektromagneten oder um einen hydraulischen, pneumatischen oder motorischen Antrieb handeln und dient zur Bewegung eines Schubstiftes 5, auf dem ein Kupplungskörper 3 gelagert ist. Im folgenden wird lediglich auf einen Elektromagneten Bezug genommen, wobei es sich bei dem Schubstift 5 um einen Magnetstift handelt. Der Elektromagnet 6 dient hierbei über hinlänglich bekannte Massnahmen zur Bewegung des Magnetstiftes 5.
In der Ausführungsform gemäss der Fig. 1 bis 4 sind der Elektromagnet 6 sowie der Magnetstift 5 unterhalb der Ausnehmung 4 in einer Weise angeordnet, dass der Magnetstift 5 den Kupplungkörper 3 mit einer vertikalen Hubbewegung in die Ausnehmung 4 einschiebt. Der Elektromagnet 6 sowie der Magnetstift 5 sind dabei so konfiguriert, dass der Elektromagnet 6 bei Empfang eines geeigneten Signals eine Hubbewegung des Magnetstiftes 5 bewirkt, sodass der Kupplungskörper 3 in die Ausnehmung 4 eingeschoben wird, der Magnetstift 5 aber nicht in die Ausnehmung 4 eingreift. Dies würde zu einer Blockade der ersten Schlossnusshälfte 1 führen, was bei einem Tür- schloss dieser Art nicht erwünscht ist.
Die Ansteuerung bzw. die Generierung eines geeigneten elektrischen Signals für den Elektromagneten 6 wird durch eine Elektronikplatine 23, welche sich im Gehäuse 18 befinden kann, vorgenommen. Weiters ist eine mit der Elektronikplatine 23 verbundene Empfängerplatine 9 vorge-
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sehen, die gemäss der Erfindung im Aussenschild bzw. in einer Türbeschlagsrosette 10 untergebracht ist, die an der für einen Profilzylinder üblichen Stelle montiert wird (Fig. 6). Die elektronischen Bestandteile sowie der Elektromagnet 6 können über eine Batterie oder über ein externes Stromnetz betrieben werden. Die Verbindung der Empfängerplatine 9 mit der Steuerplatine 23 kann über Kabel oder Funk erfolgen.
Es können aber Empfängerplatine 9 und die Steuerplatine 23 auch in ein datentechnisches Netzwerk eingebunden sein, wahlweise kann die Funktion der Steuerplatine 23 auch von einer elektronischen Steuereinheit anderer Art wie etwa einem Server (in den Fig. 1 bis 6 nicht dargestellt) übernommen werden.
In Fig. 6 ist die Unterbringung der Empfängerplatine 9 in einer Türbeschlagsrosette, die in ihrer Form und Grösse einer herkömmlichen Türbeschlagsrosette für Profilzylinder nachempfunden ist, dargestellt. Dazu kann etwa vorgesehen sein, herkömmliche Türbeschlagsrosetten für Profilzylin- der zu verwenden, die lediglich mit einer Abdeckkappe 24 zur Bedeckung des für den Profilzylinder vorgesehenen Durchbruches 29 versehen sind. Zusätzlich zur Türbeschlagsrosette 10 zur Aufnahme der Empfängerplatine 9 wird in der Regel auch eine Zierrosette 26 für den Drücker 25 vorgesehen sein.
Werden die elektronischen Komponenten des Türschlosses über eine Batterie (in den Fig. 1 bis 6 nicht dargestellt) versorgt, kann ein Drucktaster 27 vorgesehen sein, bei dessen Betätigung die elektronischen Komponenten aktiviert werden. In diesem Fall wird vor jeder Benutzung des Türschlosses der Drucktaster 27 betätigt, wodurch das Türschloss in einen bedienbereiten Zustand versetzt wird. Damit wird der Stromverbrauch des Türschlosses deutlich reduziert und die Bedienbarkeit des Türschlosses ohne Austausch der Batterie entscheidend verlängert. Bei dieser Ausführungsform wird die Abdeckkappe 24 vom Drucktaster 27 durchsetzt.
In einer alternativen Ausführungsform können Zierrosette 26 und Türbeschlagsrosette 10 auch in einem einzigen Aussenschild integriert sein, das sich am Türblatt vom Bereich der Drückerstiftachse 28 bis zu jenem Bereich erstreckt, in dem bei Türschlössern mit Profilzylinder üblicherweise der Profilzylinder angeordnet ist. Auch in diesem Fall können für erfindungsgemässe Türschlösser herkömmliche Aussenschilde verwendet werden, bei denen lediglich der für den Profilzylinder vorgesehene Durchbruch mit einer Abdeckkappe versehen ist.
Handelt es sich bei dem Türschloss um einen Türöffner, kann die Steuerplatine 23 auch in einer Unter- oder Überputzdose angeordnet sein.
Im Grundzustand (Fig. 1) des Türschlosses gemäss der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4 ruht der Kupplungskörper 3, vorzugsweise eine Kugel, auf dem Magnetstift 5 in dessen eingeschobener Position. Der Kupplungskörper 3 befindet sich somit ausserhalb der Ausnehmung 4. Durch das Federelement 13 wird die erste Schlossnusshälfte 1 in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 entgegen dem Uhrzeigersinn mit ihrer Kante 1 a auf die Kante 2a der zweiten Schlossnusshälfte 2 gepresst. Die zweite Schlossnusshälfte 2 stützt sich dabei über ihren Ansatz 14 am Führungsstift 17 ab. Diese Grundstellung wird durch die Feder 20 unterstützt, die die Falle 15 in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 nach links drückt.
In dieser Grundstellung bewirkt eine durch eine äussere Betätigungseinrichtung, etwa einem Drücker 25, vermittelte Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 im Uhrzeigersinn keine Bewegung der Falle 15, da sich lediglich die Mitnehmerkante 7 der ersten Schlossnusshälfte 1 auf die Auflaufkante 8 der zweiten Schlossnusshälfte 2 zu bewegt, ohne dabei aber Drehmoment auf die zweite Schlossnusshälfte 2 zu übertragen. Bei dieser Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 entfernt sich Kante 1 a von der Kante 2a der weiterhin ruhenden zweiten Schlossnusshälfte 2, und der Fortsatz 12 entfernt sich vom Anschlagstift 21, wodurch eine zusätzliche Spannung des Federelementes 13 bewirkt wird (Fig. 2).
Die Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 und damit des von aussen betätigten Drückers 25 wird durch einen Anschlagstift 22 gestoppt, bevor die Mitnehmerkante 7 auf die Auflaufkante 8 trifft. Im folgenden wird mit "Drücker 25" jener Drücker bezeichnet, über den die erste Schlossnusshälfte 1 betätigt wird, so fern dies nicht anders angegeben ist.
Wird der Drücker 25 wieder losgelassen, bewirkt das Federelement 13 eine Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Fortsatz 12 den Anschlagstift 21 sowie Kante 1a die Kante 2a berührt.
Wird jedoch der Elektromagnet 6 aufgrund eines von der Empfängerplatine 9 detektierten externen Signals, wie etwa einem Funk-, Transponder- oder Infrarotsignal oder einem Signal von
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einem Fingerabdruck-Sensor oder Mobiltelefon, entsprechend angesteuert, so baut der Elektromagnet 6 ein Magnetfeld auf, das den Magnetstift 5 in Bezug auf die Fig. 1 bis 5 vertikal nach oben bewegt. Durch diese vertikale Hubbewegung wird der auf dem Magnetstift 5 gelagerte Kupplungkörper 3 in die Ausnehmung 4 geschoben (Fig. 3). Eine durch eine Betätigungseinrichtung, etwa einem Drücker 25, vermittelte Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 wird sich nun unmittelbar auf die zweite Schlossnusshälfte 2 übertragen, da sich die Mitnehmerkante 7 nicht mehr ungehindert auf die Auflaufkante 8 zu bewegen kann.
Stattdessen trifft die Mitnehmerkante 7 auf den Kupplungskörper 3 und überträgt Drehmoment auf ihn. Der Kupplungskörper 3 wiederum trifft auf die Auflaufkante 8 und überträgt seinerseits Drehmoment auf die zweite Schlossnusshälfte 2.
Somit wird die zweite Schlossnusshälfte 2 in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 im Uhrzeigersinn gedreht.
Der Ansatz 14 der zweiten Schlossnusshälfte wird dadurch ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht, sodass er die Falle 15 nach rechts bewegt. Die Falle 15 wird bei dieser Translationsbewegung vom Führungsstift 17 geführt und der Fallenkopf 19 gleitet schliesslich aus der nicht dargestellten Ausnehmung im Schliessblech, wodurch die Türe geöffnet werden kann (Fig. 4). Die Feder 20 wird dabei gespannt. Bei dieser Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 entfernt sich wiederum der Fortsatz 12 vom Anschlagstift 21, die Kante 1a bleibt jedoch bei eingeführtem Kupplungskörper 3 mit Kante 2a in Berührung. Weiters wird der Kupplungskörper 3 mit den beiden Schlossnusshälf- ten 1,2 mitgeführt. Über einfache konstruktive Massnahmen kann dabei verhindert werden, dass der Kupplungskörper 3 während dieses Bewegungsweges aus der Ausnehmung 4 fällt.
Wiederum wird die Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte 1 und damit jene des betätigten Drückers 25 durch den Anschlagstift 22 gestoppt.
Wird der Drücker 25 wieder losgelassen, bewirkt das Federelement 13 eine Drehbewegung der ersten Schlossnusshälfte in Bezug auf die Fig. 1 bis 4 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Fortsatz 12 den Anschlagstift 21 wieder berührt und die erste Schlossnusshälfte 1 somit ihre Grundstellung erreicht hat. Der Kupplungskörper 3 wird wiederum von der Ausnehmung 4 mitgeführt, aber nun entgegen dem Uhrzeigersinn (in Bezug auf die Fig. 1 bis 4). In der Grundstellung der ersten Schlossnusshälfte 1 befindet sich die Ausnehmung 4 sowie der darin mitgeführte Kupplungskörper 3 wieder über dem Magnetstift 5.
Der Elektromagnet 6 und dessen Ansteuerung sind in vorteilhafter Weise so ausgelegt, dass nach Betätigung des Drückers 25 und anschliessendem Loslassen das Magnetfeld so weit abgeschwächt ist, dass sich der Magnetstift 5 der Schwerkraft folgend abgesenkt hat. Wie erwähnt, kann diese Bewegung auch durch mechanische Mittel, wie etwa einer Feder, unterstützt sein. Der Kupplungskörper 3 kann somit aus der Ausnehmung 4 auf den Magnetstift 5 fallen, wodurch eine erneute Betätigung des Drückers zwar die erste Schlossnusshälfte 1 bewegt, nicht jedoch die zweite Schlossnusshälfte 2. Dieser Vorgang entspricht dem Passieren einer Türe, da zuerst der Drücker 25 betätigt wird und nach dem Öffnen der Türe der Drücker 25 wieder losgelassen wird, um die Türe zu passieren.
Der Elektromagnet 6 wird in dieser Ausführungsform somit lediglich einen Spannungsimpuls erfahren, dessen Impulslänge etwa der Zeit zwischen Signalsetzung an den Elektromagneten 6 und der Betätigung des Drückers 25 entspricht. Die Generierung dieses Spannungsimpulses wird nach Detektion eines externen Signals durch die Empfängerplatine 9 über die Steuerplatine 23 erfolgen.
Zum Schliessen der Türe wird nun jener Drücker betätigt, der mit der zweiten Schlossnusshälfte 2 verbunden ist, und über den stets eine Verdrehung der zweiten Schlossnusshälfte 2 erfolgen kann. Für nachfolgende Personen wird die Tür wieder unpassierbar, da aufgrund des raschen Zerfalles des vom Elektromagneten 6 aufgebauten Magnetfeldes der Kupplungskörper 3 nach dem Öffnen der Tür und Loslassen des Drückers 25 sofort wieder auf den bereits abgesenkten Magnetstift 5 fällt. Selbstverständlich sind aber über eine geeignete Ansteuerung des Elektromagneten 6 durch die Steuerplatine 23 auch andere gewünschte Verweilzeiten des Magnetstiftes 5 in dessen angehobener Position und somit eine längere Bedienbarkeit des Türschlosses über die erste Schlossnusshälfte 1 erzielbar.
Über herkömmliche Massnahmen kann der Elektromagnet 6 über nicht dargestellte Drähte oder über Funk mit einer etwa im Inneren des Gehäuses 18 angeordneten elektronischen Steuerplatine 23 verbunden sein, die auch die von der Empfängerplatine 9 bereitgestellten Signale weiter verarbeitet und die notwendige Ansteuerung des Elektromagneten 6 vornimmt.
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Die Empfängerpiatine 9 kann aber auch in ein datentechnisches Netzwerk eingebunden sein und empfangene Benutzerdaten etwa an einen Server übermitteln.
Wird ein über einen Profilzylinder mittels Schlüssel betätigbares Türschloss durch ein erfindungsgemässes elektronisches Türschloss ersetzt, wird es zweckmässig sein, bei Verwendung einer Kabelverbindung zwischen Empfängerplatine 9 und Steuerplatine 23 die Kabelverbindung durch das Türblatt entlang der vorhandenen Bohrung für den entfernten Profilzylinder zu führen.
Da gemäss der Erfindung vorgesehen ist, die Empfängerplatine 9 in einem Türbeschlag, wie der üblicherweise für den Profilzylinder vorgesehenen Türbeschiagsrosette 10 oder dem Aussenschild, an der Aussenseite der Tür einzubetten (Fig. 5), ergibt sich für den Benutzer dadurch das vertraute Erscheinungsbild eines herkömmlichen Türschliesssystems sowie bei dessen Bedienung die gewohnte Handbewegung, bei der das Öffnungsmedium, etwa ein Transponder, in den Bereich unterhalb des Drückers geführt wird. Die tatsächliche Ansteuerung des Sperrorgans, im dargestellten Ausführungsbeispiel die Falle 15, über Funk- oder Transpondersignale und die darauffolgende Aktivierung der Drückerfunktion bleibt ihm weitestgehend verborgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Türschloss mit elektronisch ansteuerbarem Aktivator (6) eines Sperrorgans (15), wobei ei- ne Empfängerplatine (9) zur Detektion eines externen Signales, wie etwa einem Funk-, Transponder- oder Infrarotsignal oder einem Signal von einem Fingerabdruck-Sensor oder
Mobiltelefon, vorgesehen ist, die mit einer Steuerplatine (23) zur weiteren elektronischen
Verarbeitung des Signals und zur Steuerung des Aktivators (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängerplatine (9) innerhalb eines Türbeschlages (10) an- geordnet ist, der in Form und Grösse herkömmlichen Türbeschlägen von Türschlössern entspricht.