CH668616A5 - Schliesseinrichtung fuer ein mechanisch/elektronisches schliess-system. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Sicherheitstechnik und betrifft eine Schliesseinrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ausgehend von einem Schliesszylinder gemäss Stand der Technik (CH-PS 449 455) mit mechanischen Zuhaltungen, zur Sperrung oder Freigabe der Relativbewegung zwischen Rotor und Stator, stellt sich die Erfindung die Aufgabe einen Schliesszylinder dieses Typs derart weiter zu bilden, dass er durch eine elektrisch steuerbare Zuhaltung elektronisch oder mechanisch oder kombiniert in einem Schliess-System betätigbar ist.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierte Erfindung gelöst. Ein für diesen Zweck weiter ausgebildeter mechanischer Schliesszylinder ist in seiner Gesamtheit, als «Rotor» verdrehbar, in einem zum Schloss ortsfesten Gehäuse angeordnet, mit diesem Gehäuse ver- und entriegelbar und mit dem Mitnehmer im Schlossbereich über die Zuhaltungsstifte zwischen Rotor und Stator wirkverbindbar. Vorzugsweise ist der in seiner Gesamtheit verdrehbare Schliesszylinder mit dem ihn umgebenden ortsfesten Gehäuse elektromagnetisch verriegelbar, wobei zur Drehung des Schliesszylinders, eine Versperrung von Rotor und Stator durch die ungeordnet zur Scherlinie stehenden Zuhaltungsstifte vorgesehen ist, damit die Verriegelung zwischen Gehäuse und Stator wirksam wird.

Die elektromagnetisch verriegelbare Ausführung zeigt den Vorteil, dass der in seiner Gesamtheit verriegelbare mechanische Schliesszylinder bspw. elektronisch, zeitgesteuert, programmiert etc. über elektromagnetische Mittel, die Stator/Rotorsperre dagegen wie üblich durch den mit Vertiefungsreihen codierten Flachschlüssel freigegeben werden kann. Der zugehörige Schlüssel kann elektronische, elektronische und mechanische oder nur mechanische Öffnungsmittel aufweisen. Ein solches Schliess-System weist bei fast gleichbleibenden, dem Benützer vertrauten Zylinder-Schlüs-sel Einrichtungen und dem Schlosshersteller die gewohnten, zum Teil normierten Dimensionen.von Schliesszylinder und Mitnehmermechanismus eine unvergleichbar erweiterte Flexibilität der Schliessanlage auf.

Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren eingehend diskutiert. Es zeigen:

Fig. 1, 2 einen Schliesszylinder mit Rotor und Stator nach dem Stand der Technik gemäss CH-PS 449 455;

Figur 3 im Längsschnitt einen Schliesszylinder gemäss Erfindung, mit Rotor und mit im Zylindergehäuse drehbarem Stator, mit Verriegelungsmitteln, sowie mit einem im Schlüsselkanal steckenden Flachschlüssel als Steuermittel;

Figur 4 einen Querschnitt von Figur 3, entlang der Linie IV-IV

Figur 5 eine Ausführungsform eines Steuermittels für eine elektromagnetisch auslösbare Verriegelung.

Wie bei den Schliesssystemen mit Schliesszylindern bekannt ist, wird durch die Drehung am Schlüssel ein auf den Schlossmechanismus wirkender Mitnehmer bewegt, welcher durch seine Verdrehlage die Schliess- oder Öffnungsfunktion des Schlosses, also nicht des Zylinders, bestimmt. Die Drehbewegung des Schlüssels und damit des Rotors und dem mit dem Rotor starr verbundenen Mitnehmer, welcher letztere seinerseits die Schlossfunktion betätigt, geschieht in der Regel von Hand; der Zylinder beherbergt die zum Schlüsselcode passenden Zuhaltungs- oder Sperrstifte und lässt die freie Drehung lediglich bei richtig geordneten Zuhaltungsstiften zu. Die richtige Ordnung ist eine Funktion des Schlüssels. Die erfinderische Idee setzt da ein, wo es um Überlegungen im Zusammenhang mit der Verdrehung des Mitnehmers geht.

Sollen Probleme vermieden werden, die durch Einführung normenfremder Bemessungen in das Gebiet der heute praktisch durchnormierten Schlösser mit Sicherheit auftreten werden, dann muss insbesondere der mit dem normierten Schlossmechanismus direkt in Wirkverbindung stehende Mitnehmer in Funktion und Form unverändert gelassen werden, so wie er vom Stand der Technik vorgegeben ist. Das heisst der Mitnehmer soll zum Rotor diesselbe Lage einnehmen, wie bei einem Standard-Schliesszylinder. Zusätzliche konstruktive Mittel zur Unterstützung, Auslösung, Realisierung etc. von Schliess- oder Öffnungsdrehungen sollen Rotor und Mitnehmer nicht in Mitleidenschaft ziehen. Der erfindungsgemässe Gedanke ist der: wenn zur Schliess-oder Öffnungsdrehung der Rotor die Drehbewegung wie gewohnt mitmacht, so könnte man gleicherweise den diesen Rotor umgebenden Stator ebenfalls drehbar anordnen und seine Drehung mit einem Verriegelungsmittel steuern, das unabhängig von den bestehenden Sperrmitteln arbeitet. Damit kann ein Schlüssel entweder mit einem neuen Steuerelement versehen werden, durch welches dieses unabhängige

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Verriegelungsmittel betätigbar ist, oder er kann ohne zusätzliche Steuerelemente lediglich für die Ver- und Entriegelung der mechanischen Zuhaltungen verwendet werden.

Das Verriegelungsmittel wird, gleich wie das Sperrmittel, durch zwei Zustände EIN/AUS gesteuert. Entweder lässt 5 sich der Stator drehen oder nicht bzw. entweder lässt sich der Rotor drehen oder nicht bzw. keiner von beiden lässt sich drehen. Eine Wahrheitstabelle könnte folgendermassen aussehen:

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Rotor

Stator

Funktion

1

AUS

AUS

keine Drehung möglich

2

AUS

EIN

elektronische Auslösung

3

EIN

AUS

mechanische Auslösung

4

EIN

EIN

kombinierte Auslösung

AUS bedeutet hier verriegelt oder gesperrt; EIN bedeutet hier entriegelt oder frei. Rotor und Stator lassen sich koppeln und entkoppeln; Stator und Gehäuse lassen sich koppeln und entkoppeln. Gemäss Zustand 1 wird die starre 20 Kopplung vom Gehäuse auf den Stator und über die Zuhaltungsstifte schliesslich auf den mit dem Mitnehmer verbundenen Rotor übertragen. Damit ist ein vollständiger Sperrzustand hergestellt. Gemäss den Zuständen 2 oder 3 wird eine der beiden Kopplungen aufgehoben und dadurch ein be- 25 stimmter Öffnungszustand hergestellt. Die Entkopplung geschieht auf verschiedenen Pfaden durch Aktivierung von bspw. elektrisch betätigbaren Verriegelungs- oder mechanisch betätigbaren Sperrmitteln. Der Zustand 4 kann für Spezialzwecke herangezogen werden, bspw. für eine einge- 30 schränkte Schliess-/Öffnungsdrehung des mechanischen Auslöseteils zur Konditionierung des Schlossmechanismus, mit anschliessender elektronischer Entriegelung des elektr. Auslöseteils.

Die Versperrung zwischen Rotor und Stator des Schliess- 35 Zylinders mittels Zuhaltungsstiften zeigen die Figuren 1 und 2 gemäss der eingangs erwähnten CH-PS 449 455. Von den Bezugszeichen sind die Nummer 2 für den Stator, die Nummer 4 für den Rotor und die Nummer 6 für die Abschlusshülse in die erfindungsgemässen Figuren übernommen wor- 40 den. Alle Bezugszeichen dieser beiden Figuren entsprechen der Beschreibung der CH-PS 449 455, aus welcher die Erklärungen bezüglich Versperrung zwischen Rotor und Stator entnommen werden können.

Figur 3 zeigt nun eine längsgeschnittene Schliesseinrich- 45 tung gemäss einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Schnitt erstreckt sich von einem Teil der Schlüs-selreide 11, über die Schliesseinrichtung und über den daran anschliessenden, als Kupplung in eine Ausnehmung im Mitnehmer 20 einschiebbaren Mitnehmerteil M in den Schloss- 50 bereich hinein, d.h. dem Wirkungspfad der Kraft entlang,

über den das Drehmoment für einen Öffnungs- oder Schliessvorgang übertragen werden soll. Im hier gezeigten Beispiel, wird mit dem Schlüssel der drehbare Stator entriegelt. Für den elektrischen Abgriff, sind auf dem zum Schlüs- 55 seleingang verlängerten Rotor 4 Kontaktmittel 10E angeordnet. Wird jedoch auf solche elektrische Mittel 10E und damit auf die Betätigung mit einem elektronisch/mechanischen Schlüssel verzichtet, so ist eine Verlängerung des Rotors über die Statorlänge hinaus nicht erforderlich. 60

Der Rotor 4 ist drehbar im Stator 2 angeordnet, beide enthalten hier nicht dargestellte Bohrungen mit verschieden langen Zuhaltungsstiften (siehe Fig. 1, 2), welche bei Verwendung des vorgesehenen Schlüssels in dessen Vertiefungen so zur Scherlinie S1 geordnet werden können, dass die Ro- 65 tor/Stator-Versperrung aufgehoben wird. Jedes andere Bohrbild des Schlüssels oder das Fehlen von Vertiefungen im Schlüsselschaft, lässt Rotor und Stator zueinander versperrt.

Eine den Stator 2 umgebende Abschlusshülse 6 dient den hier nicht dargestellten, unter Federdruck stehenden Zuhaltungsstiften im Stator 2 als Abstützung; dieser Teil der elektronisch-mechanischen Schliesseinrichtung, entspricht im wesentlichen dem in seiner Gesamtheit drehbar angeordneten mechanischen Schliesszylinder, wie er in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist.

Die Abschlusshülse 6 um den Stator 2, bildet nun gemeinsam mit dem feststehenden Zylindergehäuse 3 eine zweite Scherlinie S2. Die erste Scherlinie S1 wird durch Stator 2 und Rotor 4 gebildet. Das Gehäuse 3 weist weiterhin eine Befestigungsflansch mit bspw. Bohrungen 30 zur Befestigung an einen Steg S auf, welcher letztere zwei auf den gleichen Mitnehmerteil 20 wirkende Schliesszylinder, je einen für die Innen- und die Aussenseite der Türe, miteinander verbindet. Das Gehäuse 3 beherbergt also einen kompletten Schliesszylinder mit Rotor 4, Stator 2 und Abschlusshülse 6, als mechanischen Versperrteil, sowie ein elektromagnetisches Verriegelungsmittel 5 und/oder ein zusätzliches mechanisches Verriegelungsmittel 70 mit jeweiligem Steuerteil 37 für die elektrische und/oder 10 für die mechanische Betätigung. Das Gehäuse 3 ist schliesslich durch eine Kappe 15 abgedeckt. In der Darstellung gemäss Figur 3 ist lediglich die eine Seite der Türe mit der elektronisch/mechanischen Schliesseinrichtung gemäss Erfindung ausgerüstet. Der vom Gegenzylinder der anderen Türseite nur teilweise dargestellte Rotor 4* mit Kupplungsteil M*, kann mit dem gemeinsamen Mitnehmer 20 in Eingriff gebracht werden. Selbstverständlich können auch beide Türseiten eine Schliesseinrichtung gemäss Erfindung aufweisen.

Um den Zustand 4 gemäss der Wahrheitstabelle entweder zu verhindern oder zu ermöglichen, ist ein zusätzlich auf die Scherlinie S2 wirkendes Steuermittel 70, 71 vorgesehen, nämlich ein in einer Bohrung im Stator 2 untergebrachter Zuhaltungsstift 70, der mittels einer Ausnehmung 71 im Schlüssel 10, hier auf der Schlüsselschmalseite, steuerbar ist. Bei Schlüsseln, die gemäss Zustand 2 der Wahrheitstabelle arbeiten sollen, ist eine solche Ausnehmung 71 im Schlüssel vorhanden und bei eingesenktem Zuhaltungsstift 70 ist die Scherlinie S2 lediglich Hilfe des elektronischen Verriegelungsmittels 5 verriegelbar. Bei Schlüsseln schliesslich, die nur gemäss Zustand 3 der Wahrheitstabelle arbeiten sollen, ist diese Ausnehmung 71 nicht vorhanden und dadurch die Scherlinie S2 durch die Zuhaltung 70 blockiert, wobei die Scherlinie S1 in ihrer Funktion unbeeinflusst bleibt. Beliebige Betriebszustände des für den Zustand 2 zuständigen elektromagnetischen Verriegelungsmittels bleiben wirkungslos, die Schliesseinrichtung gemäss Erfindung kann wie ein konventioneller mechanischer Zylinder aufgeschlossen werden.

Figur 4 zeigt nun an der eben besprochenen Schliesseinrichtung einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Figur 3. Gut erkennbar ist nun der mechanisch verriegelbare Teil mit Rotor 4 und Stator 2, welche entlang der Scherlinie S1 relativ zueinander bewegbar sind. Er kann als eine vereinfachte Darstellung des Schliesszylinders von Fig. 2 angesehen werden, wie er in der Schliesseinrichtung gemäss Fig. 4 angeordnet ist. Im Rotor 4 ist der Schlüsselkanal 101 zur Aufnahme des Schlüssels 10 angeordnet. Eine Abschlusshülse 6 dient als Abschluss für die hier nicht dargestellten Zu-haltungsbohrungen und zugleich als Basis für die Scherlinie S2, entlang welcher der gesamte mechanisch verriegelbare Teil im Gehäuse 3 verdrehbar ist. Im unteren Teil des Gehäuses 3 erkennt man ausserdem das elektromagnetische Verriegelungsmittel 5. Sichtbar ist der magnetische Zuganker 40. Das Gehäuse 3 ist von der Abdeckkappe 15 umgeben. R1 und R2 zeigen die Lage der Durchstosspunkte der Drehachse R1 des Rotors, bzw. Rotor/Stator und der Drehachse R2 des Schlüssels.

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Das elektromagnetische Verriegelungsmittel kann folgen-dermassen ausgestaltet werden. Ein Tastkopf 50 (Figur 3) mit den Tastmitteln 28,28*, hier durch einen Gleitstift 28 und eine Gleitflanke 28* realisiert, steht in Eingriff mit einem Steuerteil 37, welcher in der besprochenen Ausführungsform eine auf den Umfang des Stators 2 aufgesetzter oder angeformter Ring mit stegförmiger Gleitkulisse 60 ist. Im unteren Teil der Figur ist gezeigt, wie der Tastkopf 28, 28* in diese stegförmige Gleitkulisse 60 eingreift und durch die in die Gleitkulisse eingeformten Steuerelemente wie Nokken und Vertiefungen gesteuert wird. Die Gleitkulisse 60 weist in diesem Beispiel Sperrflanken 63 auf (siehe Fig. 5 und 5A-C), an welchen die Gleitflanke 28* in Anlage bringbar ist, d.h. eine Drehung des Mitnehmers M über einen Winkel, welcher das Schloss öffnen oder schliessen lässt, hängt von der Stellung des Tastmittels 28* zur Sperrflanke 48 ab. Die gewünschte Funktion kann einerseits durch das Bohrbild am Schlüsssei und andererseits durch das elektromagentische Verriegelungsmittel 5, hier ist es ein Zugmagnet mit Zuganker 40, gesteuert werden.

Die Figuren 5 und 5A bis 5C zeigen zum besseren Verständnis dieser Ausführungsform, ein Beispiel eines Steuerteils 37 in drei Betrachtungsrichtungen, sowie eine Abwicklung mit Sicht auf die Steuerkulisse 60. Die Neutral- oder Ruheposition des inneren Schliesszylinders vor dem Öffnen oder Schliessen auf der Kulisse ist bei 0 Grad. Eine Drehung in Richtung +180 Grad bewirkt bspw. ein Schliessen des Schlosses und eine Drehung in Richtung —180 Grad ein Öffnen des Schlosses. Beide Funktionen sind gleichwertig, weswegen die Kulisse auf Null bezogen symmetrisch ausgestaltet ist. Wenn nun der Zugmagnet stromlos ist oder wird, so wird der Tastkopf 50 durch die Kraft einer Feder 45 gegen eine Kulissenwand angedrückt, wobei die Feder auf einen Spannring 46 auf dem Zuganker 40 abgestützt ist. Ein Drehen des Stators 2 und dem mit ihm versperrten Rotor 4, das heisst, des ganzen mechanisch verriegelbaren Zylinderteils (1, 2), bewirkt nach ca. 15 Grad eine Dislokation des Tastkopfes 50. weil die Gleitflanke 28* desselben zuerst in die Vertiefung einläuft und anschliessend durch das Auflaufen des Gleitstifts 28 auf die Steuernocken 61 an der Gegenseite der Kulisse der Zuganker 40 soweit ausgelenkt wird.

dass ein allfällig an den Spulenklemmen anstehender Erregerpuls unwirksam wäre. Nach ca. 45 Grad Drehung in der gleichen Richtung, tritt eine Blockierung an einer der Sperrkanten 63 ein. Die nunmehr durchgeführte '/S-Drehung 5 reicht aber für eine Betätigung des Schlosses nicht aus. Bei einem ständig unter Strom stehenden Elektromagneten, würden die auf der linken Seite der Kulisse liegenden Steuernokken 61 eine Sperrung bewirken. Es braucht zur Freigabe einer funktionell wirksamen Drehung einen Erregungsimpuls 10 von bestimmter Länge, der je nach Kulissenausbildung verschieden lang ist oder man wählt zwei bis mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Pulse wenn an der Kulisse zusätzliche Sperrflanken vorgesehen sind.

Die stegartige Ausbildung der Kulisse ist in Figur 50 gut 15 erkennbar. Der Steuersteg der Gleitkulisse 60 ist so ausgebildet, dass er über den grössten Teil seiner Länge den Tastkopf in «Öffnungs- oder Schliessposition» hält. Ausserdem weist der Steuersteg weitere Steuerelemente in Form von Nocken 61 und Vertiefungen mit den Flanken 62 und 63 auf, 20 mit welchen AUF/ZU-Funktionen und Zulassungsbeschränkungen im Zusammenhang mit zeitlich abhängigen Erregerpulslängen durchgeführt werden können. Figur 5A zeigt die Kulisse mit zwei zur Nullstellung spiegelsymmetrisch angeordneten «Vertiefungen» und deren Sperrkanten 63 und Ein-25 laufkanten 62 von A her gesehen; Figur 5B zeigt Steuerkulisse mit den beiden Sperr- oder Steuernocken 61 von B her gesehen. In beiden Figuren ist ein Befestigungsstift 65 eingezeichnet (siehe auch Fig. 3), mit welchem der als Kulissenring ausgebildete Steuerteil 37 verdrehfest auf dem mechani-30 sehen Schliessteil Rotor/Stator befestigt werden kann.

Auf diese Weise kann einem Schliesszylinder eine komplexe Schliess,'Öffnungsbedingung überlagert werden. Für die Schlossbetätigung kann demnach ein Flachschlüssel mit den zum Zylinder gehörenden Vertiefungen verwendet wer-35 den, mit dem lediglich der Rotor freigegeben wird, oder es kann ein mit elektrischen Mitteln ausgerüsteter Schlüssel verwendet werden, der die komplexe Entriegelung zwischen Stator und Gehäuse bewirkt, oder es kann schliesslich die Entriegelung zwischen Stator und Gehäuse fernausgelöst wer-40 den, wobei dann der Schlüssel Steuermittel für den Zuhaltungsstift 70 ist, der ebenfalls die Scherlinie S2 blockieren und freigeben kann.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Schliesseinrichtung mit einem Rotor (4) und dazu verdrehfest ankuppelbarer Mitnehmer (20) und einem den Rotor umgebenden Stator (2) und zwischen Rotor (4) und Stator (2) angeordneten, in im wesentlichen radialen Bohrungen verschiebbaren Zuhaltungsstiften (13,17F), dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Stator (2) um seine Drehachse (Rl) verdrehbar in einem zum Schloss ortsfesten Schliesszylindergehäuse (3) angeordnet ist, und zur elektronisch auslösbaren Verriegelung mit diesem Schliesszylindergehäuse (3) ein elektromagnetisches Verriegelungsmittel (5) vorgesehen ist, sodass zwischen Schliesszylindergehäuse (3) und Mitnehmer (20) über die Zuhaltungsstifte (13, 17) eine feste durch elektronische Auslösespannungen und/oder durch zu den mechanischen Zuhaltungen passende Bohrbilder im Schlüssel lösbare Verbindung herstellbar ist.

2. Schliesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schliesszylindergehäuse (3) ortsfest ein elektromagnetisches Verriegelungsmittel (5) und am Stator (2) ein mit dem Verriegelungsmittel (5) in Eingriff bringbarer Steuerteil (37) angeordnet sind.

3. Schliesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Stator (2) mittels einem Steuerteil (10, 71) ein bis über die Scherlinie (S2) zwischen Stator (2) und Schliesszylindergehäuse (3) verschiebbares Verriegelungsmittel (70) angeordnet ist und das Schliesszylindergehäuse (3) mindestens eine zum Verriegelungsmittel (70) radial fluchtende Bohrung (73) aufweist.

4. Schliesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsmittel (5) ein Elektromagnet mit Zuganker (40) und daran angeordneten Tastkopf (50) für einen Ver- und Entriegelungsvorgang ist und der Steuerteil (37) eine am Umfang des Stators (2) verlaufende und mit diesem bewegbare Gleitkulisse (60) mit Steuerelementen (61, 62, 63) für Blockierpositionen ist.

5. Schliesseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Verriegelungsmittel (70) im Stator (2) und einer dazu fluchtenden Bohrung (73) im Schliesszylindergehäuse (3) und ein weiterer Steuerteil (10, 71) vorgesehen ist.

6. Schliesszylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verriegelungsmittel ein in einer Bohrung im Stator (2) angeordneter und in eine fluchtende Bohrung im Schliesszylindergehäuse (3) einschiebbarer Zu-haltungsstift (70) ist und der weitere Steuerteil ein Flachschlüssel (10) mit einer Vertiefung (71) ist.