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Die
Erfindung betrifft einen elektronischen Schließzylinder, der beidseitig oder
einseitig von einem Schlüssel
oder von einem Drehknauf betätigbar ist
und eine Auswerteeinheit, die ein erhaltenden elektronisches Berechtigungssignal
auswertet, wenigstens ein elektromechanisches Stellmittel, das von
der Auswerteeinheit bei erfasster Berechtigung geschaltet wird,
und eine Sende- und Empfangseinheit umfasst, die mit der Auswerteeinheit
und einem mobilen Sender/Empfänger
zusammenwirkt, der durch ein Aufforderungssignal der Sende- und
Empfangseinheit angeregt wird, das Berechtigungssignal zu senden.
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Bei
solchen elektronischen Schließzylindern werden
die Auswerteeinheit und/oder das elektronische Stellmittel und/oder
die Sende- und Empfangseinheit in der Regel durch eine netzunabhängige Energiequelle
mit Energie versorgt. Die Energiequelle ist in der Regel als Akkumulator
oder Batterie mit begrenzter Lebensdauer ausgebildet. Bei selten
oder aber auch bei häufig
betätigten
Schließzylindern
ist die Energie der Energiequelle relativ schnell erschöpft, so
dass ein Austausch der Batterie oder ein Aufladen des Akkumulators
erforderlich wird. Dies ist relativ aufwändig und führt insbesondere bei einem zu
späten
Wechsel der Batterie oder bei einem zu späten Aufladen des Akkumulators
zu einem Versagen des Schlosses.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Schließzylinder
so auszubilden, dass die autarke Energieversorgung weiter verbessert
wird.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
dadurch gelöst,
dass die Energiequelle wenigstens eine Solarzelle umfasst, die mit
einem Energiespeicher zum Speichern der durch Lichteinwirkung erzeugten elektrischen
Energie zusammenwirkt. Dies hat den Vorteil, dass der Schließzylinder
vollkommen unabhängig
von einem austauschbaren Energiespeichermedium mit Energie versorgt
werden kann. Es ist lediglich erforderlich, dass die Solarzelle
einfallendem Licht ausgesetzt wird, um elektrische Energie zu erzeugen.
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Diese
Anordnung ist jedoch dann problematisch, wenn der Schließzylinder
oder der die Solarzelle aufweisende Abschnitt des Schließzylinders
nicht häufig
genug einfallendem Licht ausgesetzt wird. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn die Solarzelle auf der Innenseite einer Tür angeordnet
ist, die einen nicht häufig
betretenen Raum, beispielsweise einen Lagerraum, begrenzt. In dem
Lagerraum ist es in der Regel dunkel, so dass ein Aufladen des Energiespeichers
eventuell nicht häufig
genug erfolgen kann.
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Es
ist daher zweckmäßig, wenn
der elektronische Schließzylinder
neben der Solarzelle mit Energiespeicher eine weitere Energiequelle
und insbesondere einen Akkumulator und/oder eine Batterie aufweist.
Hier kann wenigstens ein Umschalter vorgesehen werden, um die Energieversorgung
von der Solarzelle und dem Energiespeicher auf den Akkumulator oder
die Batterie umzuschalten. Dies hat den Vorteil, dass bei ausreichender
Lichteinwirkung und demnach bei ausreichender gespeicherter Energie der
elektronische Schließzylinder
beziehungsweise dessen elektronische Bestandteile von der Solarzelle mit
dem Energiespeicher mit Energie versorgt werden können. Die
Batterie und/oder der Akkumulator werden dann geschont. Bei zu geringer
Energie im Energiespeicher, beispielsweise nach längerer Dunkelheit
oder nach häufiger
Betätigung
des Schließzylinders,
kann die Energieversorgung durch die Batterie und/oder den Akkumulator
zumindest solange erfolgen, bis der Energiespeicher wieder ausreichend Energie
geladen hat.
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Es
liegt auf der Hand, dass mit einer derartigen Anordnung die Lebensdauer
der Batterie beziehungsweise des Akkumulators wesentlich erhöht werden
kann. Ein anderes Problem kann jedoch dadurch auftreten, dass insbesondere
das elektromechanische Stellmittel oder die Auswerteeinheit während der
Auswertung des Berechtigungssignals einen erhöhten Energiebedarf aufweist,
der schnell zu einem Spannungsabfall des Energiespeichers führen kann.
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Zur
Lösung
dieses Problems schlägt
die Erfindung vor, dass die Solarzelle und der Energiespeicher nur
die Sende- und Empfangseinheit mit Energie versorgen. Sofern für die Erzeugung
des Aufforderungssignals die Auswerteeinheit erforderlich wird, kann
vorgesehen werden, dass die Solarzelle und der Energiespeicher die
Sende- und Empfangseinheit und die Auswerteeinheit mit Energie versorgen. Dementsprechend
ist die elektrische Schaltung weiter so ausgebildet, dass der Akkumulator
und/oder die Batterie zum Betreiben zumindest des elektronischen
Stellmittels vorgesehen sind. Auch kann vorgesehen werden, dass
der Akkumulator oder die Batterie zum Betreiben des elektromechanischen
Stellmittels und der Auswerteeinheit zumindest während der Auswertung eines
empfangenen Berechtigungssignals dient. Durch diese getrennte Energieversorgung
durch die Solarzelle einerseits und die Batterie und/oder den Akkumulator
andererseits kann die Lebensdauer der wechselbaren Energiespeichermedien
wesentlich erhöht
werden.
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Es
ist bekannt, dass die Auswerteeinheit und/oder die Sende- und Empfangseinheit
durch einen Mikroschalter aktiviert werden. Bei einem Schlüssel, der
den mobilen Sender/Empfänger
trägt, wird
der Mikroschalter durch das Einstecken des Schlüssels betätigt. Dies erfordert keine
zusätzliche Handbewegung
der den Schließzylinder
betätigenden
Person.
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Bei
einem sogenannten Knaufzylinder, also bei einem Schließzylinder,
der durch einen Drehknauf betätigbar
ist, wird die Auswerteeinheit und/oder die Sende- und Empfangseinheit
in der Regel durch vorheriges Drehen oder Drücken beziehungsweise Ziehen
des Drehknaufs aktiviert. Dies erfordert jedoch eine zusätzliche
Handbewegung der den Schließzylinder
betätigenden
Person. Insbesondere ist diese Handbewegung untypisch für das Öffnen einer
Tür mit
einem elektronischen Schlüssel.
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Es
ist bei festinstallierten Zugangskontrollen bekannt, das Aufforderungssignal
taktweise durch die Sende- und Empfangseinheit zu erzeugen. Die Auswerteeinheit
oder die Sende- und Empfangseinheit erwartet daraufhin ein Berechtigungssignal,
damit der Schließzylinder
betätigt
werden kann. Wird kein Berechtigungssignal empfangen, wiederholt sich
das Ausstrahlen des Aufforderungssignals. Es liegt auf der Hand,
dass das taktweise Erzeugen des Aufforderungssignals und die anschließende Bereitschaft
zum Empfang eines Berechtigungssignals mit einem erhöhten Stromverbrauch
verbunden sind. Allerdings wird damit erreicht, dass für die Betätigung des
Schließzylinders
keine zusätzliche
Handbewegung notwendig ist.
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Um
diese bevorzugte Ausführungsform
der taktweisen Aussendung eines Aufforderungssignals einerseits
und der fehlenden zusätzlichen
Handbewegung andererseits in einem Schließzylinder mit netzunabhängiger Energieversorgung
zu kombinieren, schlägt
die Erfindung vor, dass die Solarzelle und der Energiespeicher die
Sende- und Empfangseinheit für
die Erzeugung des Aufforderungssignals und zum Empfang des Berechtigungssignals
mit Energie versorgen. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die
Solarzelle und der Energiespeicher die Sende- und Empfangseinheit und die Auswerteeinheit
für die
Erzeugung des Aufforderungssignals und zum Empfang des Berechtigungssignals
mit Energie versorgen. Hierdurch wird erreicht, dass das taktweise Ausstrahlen
des Aufforderungssignals nicht durch die Batterie und/oder den Akkumulator
erfolgen muss.
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Wird
ein Berechtigungssignal empfangen, so werden die Auswerteeinheit
und bei der Berechtigung das elektromechanische Stellmittel von
der Batterie und/oder dem Akkumulator mit Energie versorgt. Hierdurch
wird eine ausreichende Spannungs- beziehungsweise Stromversorgung
für das
Betreiben der Auswerteeinheit und des elektromechanischen Stellmittels
gewährleistet.
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Es
ist zweckmäßig, wenn
ein Umschalter vorgesehen ist, der die Kapazität des Energiespeichers erfasst
und bei zu geringer gespeicherter Energie auf den Akkumulator oder
die Batterie umschaltet. Damit wird gewährleistet, dass der Schließzylinder
stets aktiviert bleibt.
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Durch
eine derartige Schaltung, mit der lediglich die Sende- und Empfangseinheit
zum Ausstrahlen des Aufforderungssignals und zum Empfang des Berechtigungssignals
von der Solarzelle mit Energie versorgt werden, kann ein Knaufzylinder
ausreichend lange mit Energie versorgt werden. Insbesondere wird
erreicht, dass die eingesetzte Batterie für die gleiche Zeitdauer hält, wie
bei einem Knaufzylinder, bei dem die Elektronik durch vorheriges
manuelles Einschalten aktiviert wird.
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Wo
die Solarzelle auf dem Schließzylinder angeordnet
wird, ist grundsätzlich
beliebig. Bei einem Knaufzylinder ist es zweckmäßig, wenn die Solarzelle auf
der Knaufoberfläche
angeordnet ist. Häufig weist
ein derartiger Knauf eine in etwa zylindrische Gestalt auf. Hierbei
ist es zweckmäßig, wenn
die Solarzelle auf der Mantelfläche
des Knaufs vorhanden ist. Die Solarzelle erstreckt sich dabei vorzugsweise über den
gesamten Umfang, oder es sind mehrere Solarzellen vorgesehen, die
vorzugsweise auf dem gesamten Umfang verteilt sind. Damit wird erreicht, dass
wenigstens eine Solarzelle oder ein Solarzellenabschnitt dem einfallenden
Licht verstärkt
ausgesetzt ist und nicht durch den Knauf überschattet wird. Die Stirnfläche kann
dann frei bleiben für
die Antenne der Sende- und Empfangseinheit, um ein problemloses
Heranführen
des mobilen Sender/Empfängers
zu ermöglichen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau eines elektronischen
Schließzylinders
gemäß der Erfindung.
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Der
in der Zeichnung dargestellte Schließzylinder 11 ist einseitig
durch einen Drehknauf 12 betätigbar. Es ist eine nicht näher dargestellte
elektronische Auswerteeinheit 13 vorhanden, die mit einer Sende-
und Empfangseinheit 14 zusammen wirkt, durch die ein Aufforderungssignal
ausgestrahlt und ein Berechtigungssignal eines mobilen Sender/Empfängers 15 empfangen
werden kann. Die Antenne 16 der Sende- und Empfangseinheit 14 kann
in üblicher Weise
auf der Stirnseite 17 des Drehknaufs angeordnet sein.
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Das
Aufforderungssignal wird taktweise ausgestrahlt, um einen in der
Nähe der
Antenne 16 befindlichen mobilen Sender/Empfänger 15 zu
erfassen. Befindet sich ein mobiler Sender/Empfänger in der Nähe, so wird
dessen Transponder angeregt, das Berechtigungssignal zu senden.
Dieses wird von der Sende- und Empfangseinheit 14 empfangen
und an die Auswerteeinheit 13 weiter gegeben. Die Auswerteeinheit
wertet das Berechtigungssignal aus und schaltet ein elektromechanisches
Stellglied 18, sofern die Berechtigung detektiert worden
ist. Insoweit entspricht der dargestellte Schließzylinder einem herkömmlichen
elektronischen oder elektromechanischen Schließzylinder und bedarf keiner
weiteren Erläuterung.
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Der
Schließzylinder 11 wird
von einer netzunabhängigen
Energiequelle mit Energie versorgt. Es ist eine Solarzelle 19 vorgesehen,
die bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Mantelfläche des
in etwa zylindrischen Drehknaufs 12 angeordnet ist. Diese
Solarzelle 19 wirkt mit einem Energiespeicher 20 zusammen,
der die durch Lichteinwirkung erzeugte Energie speichert. Der Energiespeicher
kann beispielsweise als Kondensator ausgebildet sein. Weiterhin
umfasst die Energiequelle ein zusätzliches Energiespeichermedium,
insbesondere eine Batterie 21. Es ist ein Umschalter 22 vorgesehen,
der die Stromversorgung der Sende- und Empfangseinheit und/oder
der Auswerteeinheit und/oder des elektromechanischen Stellmittels
durch die Solarzelle 19 mit Energiespeicher 20 einerseits oder
durch das zusätzliche
Energiespeichermedium 21 andererseits ermöglicht.
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Die
Sende- und Empfangseinheit ist so ausgebildet, dass sie taktweise
in regelmäßigen oder
unregelmäßigen Zeitabständen das
Aufforderungssignal ausstrahlt. Daraufhin wird ein Berechtigungssignal
erwartet, um es an die Auswerteeinheit 13 weiter zu leiten.
Die Sende- und Empfangseinheit 14 ist hierzu mit allen
erforderlichen Mitteln, insbesondere einem Zeitgeberschaltkreis
ausgestattet. Selbstverständlich
ist es möglich,
dass die Sende- und Empfangseinheit 14 und die Auswerteeinheit
eine bauliche Einheit bilden oder dass die Auswerteinheit das Taktsignal
erzeugt.
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Die
Energieversorgung ist so geschaltet, dass die Sende- und Empfangseinheit 14 zum
Erzeugen des Aufforderungssignals und zum Empfangen des Berechtigungssignals
von der Solarzelle 19 und dem Energiespeicher 20 mit
Energie versorgt wird. Es hat sich herausgestellt, dass die durch
Lichteinwirkung erzeugte und gespeicherte Energie hierfür vollkommen
ausreichend ist.
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Dementsprechend
ist der Umschalter 22 grundsätzlich so geschaltet, dass
die Auswerteeinheit 13, insbesondere während der Auswertung eines Berechtigungssignals,
und das elektromechanische Stellmittel 18 von dem zusätzlichen
Energiespeichermedium 21 bei Bedarf mit Energie versorgt
wird. Dadurch wird der Auswerteeinheit 13 einerseits und dem
elektromechanischen Stellmittel andererseits stets eine ausreichende
Spannungs- und Stromkapazität
zur Verfügung
gestellt.
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Der
Umschalter 22 ist weiterhin so ausgebildet, dass bei zu
geringer Energie im Energiespeicher 20 die Energieversorgung
umgeschaltet wird auf die Batterie 21. Damit ist sichergestellt,
dass stets das Aufforderungssignal zum Empfang eines Berechtigungssignals
taktweise ausgestrahlt wird. Grundsätzlich ist es natürlich auch
möglich,
dass bei ausreichender Energie im Energiespeicher 20 der
Umschalter so schaltet, dass die Energieversorgung auch der Auswerteeinheit
zum Auswerten des Berechtigungssignals und/oder des elektromechanischen
Stellmittels durch diesen Energiespeicher 20 erfolgt.
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Es
ist offensichtlich, dass mit einer derartigen Schaltungsanordnung
die Lebensdauer der Batterie 21 wesentlich erhöht werden
kann. Insbesondere ist es nunmehr auch bei völlig autarken elektronischen Schließzylindern
möglich,
das Aufforderungssignal taktweise auszustrahlen, so dass ein vorgehaltener Sender/Empfänger sofort
detektiert wird. Eine gesonderte Aktivierung der Auswerteeinheit
und der Sende- und Empfangseinheit durch Betätigen eines Schalters entfällt.