DE102005054643B3 - Schließzylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder mit einem im Schließzylindergehäuse drehbar gelagerten Zylinderkern sowie mit Kern- und Gehäusestiften, die von einem mechanisch codierten Schlüssel in eine die Drehbewegung des Zylinderkernes ermöglichende Abgleichposition an der Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern bewegbar sind, sowie einer im Schließzylindergehäuse angeordneten elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung, die von einer elektronischen Codierung des Schlüssels steuerbar ist, wobei die Sperreinrichtung ein durch die Drehung des Zylinderkernes im Schließzylindergehäuse bewegbares Betätigungselement (9) aufweist, das mit einem Federelement (10) zusammenwirkt, das seinerseits mit einem Sperrelement (4) verbunden ist. DOLLAR A Einer der Kernstifte (13) - als detektierender Kernstift - weist einen Kipphebel (14) auf, der an dem Kernstift (13) auf einem quer zu dessen Längsachse angeordneten Bolzen oder Hebelstift (15) schwenkbar gelagert und so ausgebildet ist, dass er bei abgezogenem Schlüssel eine Stellung einnimmt, in der er quer zur Längserstreckung des Kernstiftes (13) steht und mit seinen Hebelarmen beidseitig über den Durchmesser des Kernstiftes hinausragt, wobei er mit seinem einem herausragenden Hebelarm die Drehsperre (6) in ihrer drehgesperrten Stellung arretiert.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bekannt sind aus der Praxis Schließzylinder mit einem elektronischen Lesekopf, der beispielsweise mit einem Magnetanker zusammenwirkt, der seinerseits ein Sperrelement aufweist, das die Drehung des Zylinderkernes verhindert. In DE 103 11 986 A1 ist eine der vorliegenden Erfindung verwandte, aber mit erheblichen Nachteilen behaftete Lösung dargestellt, bei der in der Beschreibung darauf hingewiesen wird (Abschnitt 0011), dass die den Verfahrweg des detektierenden Kernstiftes bestimmenden Kerben im Schlüssel nicht auf volle Tiefe gefräst sind, weil sonst nicht mehr zwischen eingestecktem oder abgezogenen Schlüssel unterschieden werden kann Damit sind elektronische Schließzylinder dieser Ausführung in Schließanlagen nur begrenzt mit schon vorhandenen mechanischen Schließzylindern (Altanlagen) kombinierbar. Weiter benötigt die beschriebene radial additive Anordnung von Motor, Feder und Betätigungselement sehr viel Platz und findet z.B. in einem Zylinderkern von nur 13 mm Durchmesser keinen ausreichenden Bauraum. Nachteilig ist weiter, dass die dargestellte Kontaktverbindung zum Schlüssel auf diesen gerade in dem Bereich trifft, wo sich der Profilfräserauslauf befindet, so dass für jedes Profil eine andere Anpassung erforderlich wäre. Ein besonderer Mangel ist die Anordnung des in Anspruch 10 benannten und in 3 gezeichneten Magneten, der die Drehsperre vor einem selbsttätigen oder unbefugt von außen bewirkten Verdrehen schützen soll. Dieser darf ja nur eine sehr geringe Anziehungskraft haben, damit das Drehmoment des kleinen Motors diese überwinden kann. Diese Magnetanordnung kann zwar verhindern, dass (bei eingestecktem Schlüssel) das Verstellelement durch z.B. Vibration o.ä. in die Freigabestellung gedreht wird, nicht aber dass dies durch einen externen Magneten hoher Feldstärke möglich ist, zumal – auch das ist ein Nachteil – der im vorderen Schlossbereich gegen Einwirkungen aller Art von außen sensible Schlossbereich für Manipulationen aller Art relativ gut zugänglich ist.
• Aus der DE 103 59 620 A1 ist ein Schließzylinder mit einem vom Schlüssel betätigtem Sperrstift und einer elektrischen Sperreinrichtung bekannt, welcher durch die elektrische Sperreinrichtung vorentsperrt werden kann und dadurch bei eingestecktem Schlüssel die Drehung des Kernes freigibt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau eines derartigen Schließzylinders so zu gestalten, dass die genannten Nachteile beseitigt, die breite und erweiterte Anwendung und eine zuverlässige und sichere Funktion gewährleistet sind.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Erster Schwerpunkt der Erfindung ist ein im jeweils den eingesteckten Schlüssel detektierenden Kernstift quer angeordneter, dort beidseitig überstehender und auf einem im Kernstift fest angeordneten Bolzen oder Hebelstift drehbarer sogenannter Kipphebel. Bei abgezogenem Schlüssel ist die obere Endlage des detektierenden Kernstiftes durch eben diesen Kipphebel bestimmt, der, durch Gehäusefeder und Gehäusestift nach oben gedrückt, zunächst die Drehsperre in die sperrende Stellung dreht, sich dann beidseitig im Zylinderkern abstützt und dabei die Drehsperre in einer definiert drehgesperrten Stellung arretiert. Wird nun ein Schlüssel eingeführt, drückt dieser den betreffenden Kernstift je nach seiner Anordnung in der Reihe der Sperrstifte ein- oder auch mehrfach nach unten, bis er in der zugehörigen Kerbe eine beliebige, auf jeden Fall aber eine mit seinem Kipphebel das Verdrehen der Drehsperre freigebende Lage einnimmt. Auch bei der im Schlüssel am tiefsten eingeschnittenen Kerbe, die sich nur wenig von der gehäusebestimmten oberen Endlage des Kernstiftes zu unterscheiden braucht, wird durch das freie oder auch federbeförderte Drehen des Kipphebels, sobald er seinen beidseitigen Anschlag im Gehäuse verlässt, die Drehsperre freigegeben.
• Der zweite Schwerpunkt der Erfindung betrifft die Sicherheit vor Manipulation durch von außen einwirkende Magnetfelder, u. a. mittels großer Permanentmagnete, mit denen der nach Einstecken eines mechanisch berechtigten Schlüssels nicht mehr drehstellungsarretierte Motor und damit die Drehsperre in die Ofenstellung bewegt werden könnten. Die Lösung besteht darin, dass die Drehsperre oder zumindest der sperrende Hebelarm der Drehsperre, wie auch dass Sperrelement, beide aus einem weichmagnetischen Werkstoff bestehen. Die Feldlinien eines externen Magneten werden sich immer auf den Punkt des geringsten Abstandes zwischen beiden Teilen konzentrieren, dort die höchste Flussdichte und die größte gegenseitige Anziehung erreichen und ein Herausdrehen der Drehsperre aus der gesperrten Stellung verhindern, weil dann der Abstand zwischen Drehsperre und Sperrelement zwangsläufig größer würde. Je stärker das Magnetfeld umso stärker wird auch die gegenseitige Anziehung beider Teile in der gesperrten Stellung.
• Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen
• 1: eine Seitenansicht nur des Zylinderkernes des Schließzylinders
• 2: einen Schnitt durch diesen Zylinderkern in der Ebene B-B
• 3: einen Schnitt in der Ebene D-D an der Lage des Sperrelementes
• 4: einen Schnitt E-E in der Ebene des Kipphebels
• 5: einen Schnitt F-F in der Ebene des Betätigungselementes
• 6: die Ansicht eines Schlüssels mit Anschlagskontakt.
• 7: eine perspektivische Ansicht des Zylinderkernes mit dem Federkontakt 24
• Mit 1 in 1 ist der Zylinderkern bezeichnet. Links unten in der Zeichnung ist die Querbohrung zu erkennen, durch die das nicht dargestellte Verbindungskabel vom Federkontakt 24 zur Elektronik 18 und von dort zum Motor 5 geführt wird. Dieser befindet sich unter dem Einsatz Motorseite 7, welcher den Motor 5 aufnimmt. Mit 8 ist der die Sperrmechanik aufnehmende Einsatz bezeichnet.
• Der Schnitt D-D (3) ist auf Mitte des Sperrelementes 4 und des sperrenden Armes der Drehsperre 6 gelegt (siehe auch 2 bzw. Schnitt B-B). Der Abstand 26 gewährt einerseits das freie Drehen der Drehsperre 6 ist aber auch der Punkt geringsten Abstandes zum Sperrelement 4, in dem sich von außen einwirkende magnetische Feldlinien verdichten. Bei Drehung des Zylinderkernes 1 im Gehäuse 2 ohne elektronische Berechtigung kommt der hakenförmige Teil des Sperrelementes 4 an den Abgleitflächen 27 zur Anlage. Die entsprechende Ausnehmung im Gehäuse 2 ist mit einem Deckel 3 aus Kunststoff versehen.
• Der Schnitt E-E (4) ist durch den Kipphebel 14 gelegt, der auf einem im detektierenden Kernstift 13 quer zu dessen Längsachse befestigten Hebelstift 15 schwenkbar gelagert ist. Geschnitten ist ebenfalls der vom Kipphebel 14 in gesperrter Position gehaltene, in gleicher Ebene liegende Hebelarm der Drehsperre 6, auf den der Magnet 12 wirkt, um bei angestecktem Schlüssel Manipulationen durch Schwingungen, Schlagen o.ä. zu verhindern. Sobald der Schlüssel 20 eingeführt und dadurch der detektierende Kernstift 13 auch nur um einen vergleichsweise kleinen Betrag nach unten verschoben wird, wird der Kipphebel 14 von seinen Anschlagsflächen im Gehäuse 2 gelöst und kann sich auf dem Hebelstift 15 soweit nach rechts drehen, dass der Hebelarm der Drehsperre 6 sich in die Offenposition bewegen kann. Dazu genügt es, dass sich der Kipphebel 14, von Anschlagskanten im detektierenden Kernstift begrenzt, nur etwa 30 Grad nach rechts dreht. Das Verdrehen des Kipphebels 14 kann infolge unterschiedlicher Hebellängen oder Masseverteilung allein durch Schwerkraft, hilfsweise auch durch eine nicht dargestellte Feder erfolgen oder direkt durch den vom Motor 5 angetriebenen Hebelarm der Drehsperre 6.
• In 5 ist links ein Teil der Elektronik 18 zu sehen mit dem zugehörigen Abdeckblech 19, über welches die federbelasteten Gehäusestifte 16 gleiten können. Vor allem aber liegt der Schnitt F-F in der Ebene des Betätigungselementes 9, das, im Einsatz 8 radial nach innen verschiebbar, mit symmetrischen Abgleitflächen sowie einem Schlitz und einem Langloch versehen ist, zusammenwirkend mit der Schwanenhalsfeder 10.
• Im geschlossenen, schlüsselabgezogenen Zustand ragt das Betätigungselement 9 in eine (kleine) Ausnehmung im Gehäuse 2 (neben der Ausnehmung für das Sperrelement 4) und wird beim Verdrehen des Zylinderkern 1 im Gehäuse 2 schon bei kleinem Verdrehwinkel radial nach innen verschoben, wodurch es mittels des geraden Armes der Schwanenhalsfeder 10 (2) das Sperrelement 4 nach innen in die geöffnete Stellung bewegt, sofern die Drehsperre 4 vorher in die freigebende Stellung gedreht worden ist.
• Der Schnitt B-B in 2 zeigt neben der geschnittenen Elektronik 18 die Gesamtanordnung der Sperrmechanik. Der Motor 5 trägt auf seiner Achse die Drehsperre 6 mit den zwei gegeneinander um 90 Grad verdrehten Hebelarmen. Senkrecht, also normal zur Papierebene, steht der Kipphebel 14, wenn er Schlüssel eingeführt ist. Die Drehsperre 6 wird mechanisch in die Geschlossenstellung gedreht und dort gehalten, sobald der Schlüssel abgezogen wird. Die an einem Querstift 11 angelenkte und im Gehäuse nach innen sich abstützende Schwanenhalsfeder 10 führt im Verlauf eines Schließ- bzw. Öffnungsvorganges mehrere Aufgaben und in Stufen aufeinanderfolgende Teilbewegungen aus. In der gezeichneten Stellung drückt sie mit den zur Schlaufe gebogenen mittleren Schenkeln, welche am Steg zwischen Schlitz und Langloch des Betätigungselementes 9 anliegen, diesen radial nach außen, damit auch den durch das Langloch geführten Langschenkel der Schwanenhalsfeder 10 und damit das Sperrelement 4 in die gesperrte Stellung. Wird nun beim Drehen des Zylinderkernes (mit dem Schlüssel) gegenüber dem Gehäuse das Betätigungselement 9 nach innen gedrückt, wird der durch das Langloch im Betätigungselement geführte gerade Langschenkel der Schwanenhalsfeder 10 zunächst noch nicht mitgenommen. Die Radialbewegung des Betätigungselementes 9 wird aber auf die zur Schlaufe gebogenen mittleren Schenkel übertragen, welche sich dann samt dem Langschenkel um den Querstift 11 drehen und damit zumindest eine Teilbewegung des Sperrelement 4 nach innen bewirken kann, sofern die Drehsperre 6 freigegeben hat und das Sperrelement 4 frei nach innen verfahren kann. Erst beim weiteren radialen Einschieben des Betätigungselementes 9 wird der Langschenkel der Schwanenhalsfeder vom anderen Ende des Langloches im Betätigungselement 9 mitgenommen und dann erst direkt auf Durchbiegung belastet, wenn die Drehsperre 6, also die radiale Verschiebung des Sperrelement 4 nicht freigegeben ist. In diesem Fall würde ohne das Langloch im Betätigungselement 9 bzw. ohne Unterteilung der Federbewegung der Langschenkel der Schwanenhalsfeder 10 über den elastischen Bereich hinaus bleibend verformt. Die beschriebene Anordnung erlaubt also, die Gesamtbiegung der Schwanenhalsfeder 10 auf drehende und schwenkende Einzelbewegungen der Federteile aufzuteilen und diese nacheinander zu belasten.
• In 2 (Schnitt B-B) ist nur der detektierende (in diesem Fall der hintere), im Bereich des Kipphebels 14 seitlich freigefräste Kernstift 13 eingezeichnet. Die dicke Kreislinie ergibt sich drucktechnisch bedingt durch das Zusammenlaufen der Umfangslinien von Kernbohrung und Kernstift 13. Mit 25 ist die seitliche Ausnehmung bezeichnet, in der sich der Kernstift 13 samt Kipphebel axial über seinen gesamten Verfahrweg bis zum Anschlag im Gehäuse frei bewegen kann, dadurch aber gleichzeitig in beide Richtungen verdrehgesichert ist.
• 6 zeigt einen sogenannten Gabelschlüssel 20 noch ohne Reidenbeschlag und ohne Elektronik aber mit einer Kontaktfläche als Schlüsselkontakt 22 und einer isolierenden Kontaktfassung 21 im Bereich des konventionellen Schlüsselanschlages. Vom Schlüsselkontakt führt eine Schlüsselkontaktleitung 23 in den Bereich der Schlüsselelektronik.
• 7 zeigt als Gegenstück zum Schlüsselkontakt 22 den in einer isolierenden Fassung im Zylinderkern 1 aufgenommenen Federkontakt 24. Gut zu erkennen sind überdies die teilweise aus dem Zylinderkern vorstehenden Teile Sperrelement 4, Betätigungselement 9 und Schwanenhalsfeder 10.

Claims (9)

1. Schließzylinder mit einem im Schließzylindergehäuse drehbar gelagerten Zylinderkern sowie mit Kern- und Gehäusestiften, die von einem mechanisch codierten Schlüssel in eine die Drehbewegung des Zylinderkernes ermöglichende Abgleichposition an der Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern bewegbar sind, sowie einer im Schließzylindergehäuse angeordneten elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung, die von einer elektronischen Codierung des Schlüssels steuerbar ist, wobei die Sperreinrichtung ein durch die Drehung des Zylinderkernes im Schließzylindergehäuse bewegbares Betätigungselement (9) aufweist, das mit einem Federelement (10) zusammenwirkt, das seinerseits mit einem Sperrelement (4) verbunden ist, das für die Sperrposition die Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern übergreifend in eine Ausnehmung (27) am Innenumfang des Schließzylindergehäuses (2) unter der Federkraft eindrückbar ist, und wobei das Sperrelement (4) in seiner Sperrposition durch eine Drehsperre (6), das Teil der elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung ist, gegen eine Bewegung aus der Sperrposition gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kernstifte (13) – als detektierender Kernstift – einen Kipphebel (14) aufweist, der an dem Kernstift (13) auf einem quer zu dessen Längsachse angeordneten Bolzen oder Hebelstift (15) schwenkbar gelagert und so ausgebildet ist, dass er bei abgezogenem Schlüssel eine Stellung einnimmt, in der er quer zur Längserstreckung des Kernstiftes (13) steht und mit seinen Hebelarmen beidseitig über den Durchmesser des Kernstiftes hinausragt, wobei er mit seinem einem herausragenden Hebelarm die Drehsperre (6) in ihrer drehgesperrten Stellung arretiert.
2. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kipphebel (14) in seiner Sperrstellung beidseitig am Zylinderkern abstützt.
3. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehsperre (6) ein Magnet (12) im Zylinderkern zugeordnet ist, der Manipulationen der Drehsperre durch Schwingungen, Schlagen o.ä. zu verhindert.
4. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) als Schwanenfeder ausgebildet ist.
5. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Sperrelement radial bewegende Schenkel der Schwanenhalsfeder (10) nacheinander als in einem ortsfesten Drehpunkt (11) einseitig eingespannter, und um diesen schwenkender Träger und in einer zweiten Bewegungsphase als zweiseitig aufliegender und auf Durchbiegung belasteter Träger wirkt.
6. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement zum Drehen des Kipphebels (14) vorgesehen ist, welches diesen in eine die Drehsperre (6) freigebende Lage bewegt.
7. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (14) – ausgehend vom Hebelstift (15) – unterschiedlich lange Hebelarme aufweist.
8. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsperre (6) ganz oder teilweise aus einem weichmagnetischen Material besteht.
9. Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (4) aus einem weichmagnetischen Material besteht.