DE102006039843A1

DE102006039843A1 - Verriegelungsschloss mit Benutzerauthentifizierung

Info

Publication number: DE102006039843A1
Application number: DE200610039843
Authority: DE
Inventors: Siegfried Manz; Christoph Meier
Original assignee: FITNESS SERVICES AND FINANCE A; FITNESS SERVICES AND FINANCE AG
Current assignee: FITNESS SERVICES AND FINANCE A; FITNESS SERVICES AND FINANCE AG
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-02-28

Abstract

Es wird ein Verriegelungsschloss (110) vorgeschlagen, welches insbesondere zum Einsatz in Türen und/oder anderen zugangsbeschränkenden Vorrichtungen eingesetzt werden kann. Das Verriegelungsschloss (110) weist einen Riegel (128) und eine Betätigungsvorrichtung (166) zur Betätigung des Riegels (128) auf sowie eine Freigabeeinrichtung (182), welche ein Sperrelement (140) zum Sperren des Riegels (128) und/oder der Betätigungsvorrichtung (166), ein Nutzerauthentifizierungssystem (190) zur Authentifizierung eines Nutzers und ein in die Betätigungsvorrichtung (166) integriertes Freigabeelement (184) umfasst. Die Freigabeeinrichtung (182) ist eingerichtet, um unter Steuerung durch das Nutzerauthentifizierungssystem (190) die Betätigung des Riegels (128) durch die Betätigungsvorrichtung (166) in einem offenen Zustand zu ermöglichen und in einem geschlossenen Zustand zu verhindern. Das Freigabeelement (184) ist von der Betätigungsvorrichtung (166) mechanisch entkoppelt betätigbar und weist eine dem offenen Zustand zugeordnete Offenposition und eine dem geschlossenen Zustand zugeordnete Geschlossenposition auf, welche sich für einen Benutzer wahrnehmbar unterscheiden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verriegelungsschloss, welches insbesondere in Türen, wie Schranktüren, Spindtüren oder Eingangstüren, oder in anderen zugangsbeschränkenden Vorrichtungen, wie beispielsweise Schubladen, Truhen, Tresortüren oder ähnlichem, eingesetzt werden kann. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verriegelung und ein Verfahren zur Entriegelung einer zugangsbeschränkenden Vorrichtung.
Stand der Technik
In vielen Bereichen des täglichen Lebens und der Technik müssen zugangsbeschränkende Vorrichtungen eingesetzt werden, welche den Zugang zu bestimmten Bereichen oder den Zugriff auf bestimmte Gegenstände lediglich bestimmten, ausgewählten (authentifizierten) Benutzern gestatten. Beispiele hierfür sind Türen zu sicherheitsrelevanten Bereichen, wie beispielsweise in Banken, Bürogebäuden oder Behörden. Ein weiteres wichtiges Beispiel, in welchem eine Benutzerauthentifizierung bei der Zugangs- beziehungsweise Zutrittskontrolle eine erhebliche Rolle spielt, sind Freizeiteinrichtungen, wie beispielsweise Schwimmbäder, Sportclubs, Discotheken oder ähnliches. In diesem Bereich wurden in den letzten Jahren eine Reihe von Spindsystemen entwickelt, welche es einem Benutzer der Einrichtung ermöglichen, während der Benutzung der Einrichtung persönliche Gegenstände (beispielsweise Wertgegenstände oder Kleidung) in einem während dieser Benutzungsdauer eigens für den Benutzer reservierten und nur für diesen zugänglichen Spind unterzubringen.
Zur Sicherstellung, dass lediglich der autorisierte Benutzer Zugriff auf diesen Spind hat, werden traditionell Schlüsselsysteme eingesetzt. Ein Benutzer wählt dabei einen freien Spind aus, belegt diesen mit seinen persönlichen Gegenständen und verschließt den Spind mittels eines Schlüssels, welcher nach dem Verschließen abgezogen und beispielsweise an einem Armband getragen wird.
Derartige Systeme mit mechanischen Schlüsseln sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden. So muss der voluminöse Schlüssel während der gesamten Zeit der Benutzung der Einrichtung vom Benutzer mitgeführt werden, was teilweise mit Unannehmlichkeiten verbunden ist. Eine weitere Problematik besteht darin, dass beispielsweise in Schwimmbädern oder Sportclubs der Benutzer häufig Zugriff auf Geld oder andere Zahlungsmittel braucht, beispielsweise um Speisen oder Getränke zu bezahlen oder um andere Einrichtungen zu benutzen. Das Erfordernis eines Gangs zum Spind zur Besorgung der entsprechenden Zahlungsmittel stellt oft eine Hemmschwelle dar, welche sich nachteilig auf den Umsatz, den die Einrichtung verzeichnet, auswirken kann.
Aus diesen und aus anderen Gründen werden daher mechanische Schlüsselsysteme insbesondere in diesen Bereichen zunehmend durch Systeme ersetzt, welche eine elektronische Benutzerauthentifizierung einsetzen. Dabei kommen verschiedene Systeme zum Einsatz, wie beispielsweise Magnetstreifensysteme und/oder Transpondersysteme. Bei Transpondersystemen führt ein Benutzer ein Authentifizierungselement mit sich, welches auch als „elektronischer Schlüssel" bezeichnet werden kann, und welches einen Transponderchip (auch englisch als RFID-Chip, rapid frequency identification-chip, bezeichnet) beinhaltet. Derartige Authentifizierungselemente verfügen weiterhin üblicherweise über mehr oder weniger aufwändige Datenspeicherelemente. Beispielsweise kann ein Benutzer der Einrichtung ein derartiges Authentifizierungselement (beispielsweise untergebracht in einem kleinen Armband oder in einer Karte) beim Zutritt zur Einrichtung erwerben oder ausgehändigt erhalten, oder, was insbesondere bei Sportclubs eine Rolle spielt, es können derartige Authentifizierungselemente in Form von Mitgliederausweisen verwendet werden.
In diesem Fall können die Authentifizierungselemente oder elektronische Schlüssel eingesetzt werden, um eine Zugangsbeschränkung zu bestimmten Bereichen zu steuern, beispielsweise den Zugriff auf bestimmte Sportgeräte oder den Zugriff auf Spinde. So beschreibt beispielsweise DE 20 2004 019 169 U1 ein elektromagnetisches Transponder-Schloss mit einem Verriegelungselement zur Verriegelung von beweglichen Gegenständen, welches derart ausgestaltet ist, dass mittels eines elektronischen Schlüssels der Zugriff auf einen zu sichernden Gegenstand geregelt wird.
Auch EP 1 111 170 B1 beschreibt ein Schloss mit einer elektromechanischen Kupplungsvorrichtung. Dabei wird eine Wirkverbindung zwischen einem Betätigungsgriff und einem Schloss über eine Kupplung durchgeführt, welche durch die Erkennung eines Berechti gungscodes gesteuert wird. In ähnlicher Weise stellt auch DE 102 46 642 B4 ein elektromechanisches Schloss dar, welches mittels einer entsprechenden Datenkarte gesteuert wird.
Schlosssysteme für die oben beschriebenen Einrichtungen mit ständig wechselndem Benutzerkreis müssen jedoch zahlreichen Anforderungen genügen. So muss das Schlosssystem zum einen zuverlässig agieren, beispielsweise um häufige Wartungsarbeiten oder Fehlfunktionen mit unangenehmen Folgen für den Betreiber der Einrichtung und/oder den Benutzer zu verhindern. Eine weitere Anforderung besteht darin, dass der ständig wechselnde Benutzerkreis eine ständig wechselnde Authentifizierung, d. h. eine Prüfung der Zugangsberechtigung, erforderlich macht. Eine dritte wesentliche Anforderung besteht darin, dass derartige Systeme intuitiv zu bedienen sind, da in der Regel keine Einweisung für einen Benutzer erfolgen kann.
Um eine ausreichende Handhabungssicherheit zu gewährleisten, sind die bekannten Schlosssysteme daher in der Regel nicht ausschließlich gesteuert durch den elektronischen Schlüssel, sondern es ist weiterhin eine mechanische Betätigungsvorrichtung vorgesehen. So beschreiben beispielsweise DE 102 46 643 A1 , EP 0 974 719 B1 und EP 1 288 401 A1 jeweils Schlosssysteme, bei welchen mechanische Betätigungselemente (wie beispielsweise Druckknöpfe oder Handhabungen in Form von Drehknöpfen) vorgesehen sind, mittels derer der eigentliche Riegel betätigt werden kann. Der elektronische Schlüssel wird lediglich zu Benutzerauthentifizierung verwendet. Dabei weist jedoch insbesondere das in DE 102 46 643 A1 beschriebene Druckknopf-System den Nachteil auf, dass beispielsweise bei einem überbelegten Spind (beispielsweise durch eine überdimensionale Sporttasche) von der Innenseite des Spindes her ein Druck auf die Spindtür und damit auf den Riegel ausgeübt wird. Somit steht dem Benutzer häufig keine Möglichkeit zur Verfügung, einen verklemmten Spind wieder zu öffnen, da der Benutzer keinen Einfluss auf die Kraft, mit welcher der Riegel zurückgezogen wird, hat. Eine ähnliche Problematik weisen auch die in EP 0 974 719 B1 und EP 1 288 401 A1 dargestellten Vorrichtungen auf, bei welchen zwar Drehknöpfe verwendet werden, welche jedoch gleichzeitig als Druckknöpfe ausgebildet sind. Bei diesen Vorrichtungen kann keine beliebige Kraft auf den Drehknopf ausgeübt werden, da der Drehknopf, welcher gleichzeitig als elektrischer Druckknopf ausgebildet ist, lediglich ein begrenztes Drehmoment aufnehmen kann, ohne mechanischen Schaden zu erleiden.
Auch die Koordination der Benutzerauthentifizierung mit dem mechanischen Schließvorgang bereitet in der Praxis große Probleme. So schlägt beispielsweise EP 0 911 466 B1 eine programmierbare elektronische Schließvorrichtung für Türen mit wechselnder Schließberechtigung vor. Schlüssel und Schloss stehen dabei miteinander in bidirektionalem berührungslosem Kontakt, wobei während des Schließ- und/oder Öffnungsvorgangs Schließzustandsdaten ausgetauscht und abgespeichert werden. Die Zuordnung der Schließberechtigung eines bestimmten elektronischen Schlüssels zu einem beliebigen, nicht verschlossenen Schloss erfolgt unmittelbar vor und/oder während des Schließvorgangs. Dabei wird auf dem Schlüssel der Schließstatus des Schlosses abgespeichert und der Schlüssel somit für weitere Schließvorgänge gesperrt. Diese Vorrichtung verhindert, dass ein Benutzer mit einem elektronischen Schlüssel mehrere Spinde belegt. Eine Problematik besteht jedoch hierbei in der intuitiven Bedienung derartiger Schließvorrichtungen. So erfolgt in der Regel die Zuordnung eines Schlüssels zu einem Schloss (und damit die Sperrung einer Benutzung weiterer Schlösser) auch ohne dass tatsächlich eine mechanische Verriegelung stattgefunden hat. So kommt es in vielen Fälle vor, dass ein Benutzer mit einem Transponderschlüssel ein Schloss aktiviert und eine Zuordnung Schlüssel-Schloss auslöst, ohne dann tatsächlich eine Verriegelung des Schlosses vorzunehmen. Versucht derselbe Benutzer anschließend, ein weiteres Schloss zu bedienen, so ist im dieses naturgemäß aufgrund der Zuordnung verwehrt.
Zudem ist der Benutzer des Systems, welcher in der Regel keine Einweisung in den Schließvorgang erhält, von üblichen Schlössern einen Bedienvorgang gewöhnt, bei welchem zunächst mechanisch das Schloss verriegelt wird (beispielsweise durch eine Handbetätigung einer Handhabe), um anschließend das Schloss durch Betätigen eines Schlüssels zu sichern. Übliche elektronische Schlüsselsysteme, wie beispielsweise auch das in EP 0 911 466 B1 beschriebene System, sind jedoch derart ausgestaltet, dass die Betätigung der Schließvorrichtung selbst bereits von der Authentifizierung durch den elektronischen Schlüssel abhängig gemacht wird, so dass die Benutzung des Schlüssels in der Regel vor dem eigentlichen Schließvorgang erfolgen muss. Dies führt zu häufigen Verwirrungen des Benutzers und somit zu erhöhtem Aufwand für den Betreiber der Einrichtung, da entsprechendes Personal für Hilfestellungen zur Verfügung gestellt werden muss.
Eine weitere Problematik der intuitiven Bedienung derartiger Schließsysteme besteht darin, dass einerseits für den Benutzer, welcher einen Spind oder eine ähnliche Vorrichtung auswählen soll, unmittelbar und ohne größeren Aufwand von außen ersichtlich sein muss, ob der Spind frei und für eine Nutzung durch den Benutzer zugänglich ist. Dementsprechend müssen an der Spindaußenseite Hinweiseinrichtungen vorgesehen sein, welche den Belegungszustand des Spindes kenntlich machen. Derartige Hinweiseinrichtungen können mechanischer und/oder elektronischer Natur sein und können beispielsweise Farbmarkierungen und/oder Lichtanzeigen beinhalten. Dabei stellt sich jedoch die Problematik, dass in vielen Bereichen die Schließsysteme als autarke Systeme ausgebildet sein können, d. h. nicht mit einer externen Spannungsversorgung ausgerüstet sind, sondern in der Regel mit einem Batteriebetrieb. Würden daher entsprechende, dauernd erkennbare Beleuchtungsanzeigen verwendet, so wäre dies mit der Problematik verbunden, dass derartige Anzeigeelemente aufgrund ihres vergleichsweise hohen und ständigen Stromverbrauchs einen häufigen Wechsel der Batterien erforderlich machen würden.
Die in EP 0 974 719 B1 und EP 1 288 401 A1 gezeigten Systeme lösen die Energieproblematik dadurch, dass eine Drehhandhabe vorgesehen ist, auf welcher ein entsprechender Signalbalken angeordnet ist. Der Signalbalken, welcher naturgemäß keine elektrische Energie verbraucht, zeigt den Drehzustand der Drehhandhabe an. Die eigentliche Benutzerauthentifizierung wird dadurch ausgelöst, dass die Drehhandhabe in ihrem Inneren einen auf Druck empfindlichen Schalter aufweist, welcher nach entsprechender Betätigung erst die elektronische Abfrageeinrichtung aktiviert. Dieses System ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass die Drehhandhabe allein auch ohne Benutzerauthentifizierung betätigt werden kann, so dass die Möglichkeit besteht, dass zahlreiche, auch unbelegte Spinde mit einem in Sperrstellung eingestellten Signalbalken versehen und somit nicht als freie Spinde erkennbar sind. Erst eine weitere Aktivierung mittels eines elektronischen Schlüssels, welcher ein entsprechendes optisches Signal der Schließvorrichtung erzeugt, oder eine systematische mechanische Betätigung mehrerer Spindschlösser würden es dem Benutzer ermöglichen, einen freien Spind zu erkennen und auszuwählen. Dieser Zustand ist für den Benutzer und den Betreiber der Anlage nicht zufrieden stellend.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verriegelungsschloss sowie ein entsprechendes Verfahren zur Verriegelung und/oder Entriegelung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren vermeiden. Insbesondere soll dabei eine sichere und zuverlässige Benutzerauthentifizierung möglich sein, das Verriegelungsschloss soll auch für einen ungeschulten Benutzer intuitiv einfach zu bedienen sein, und es soll eine hohe Handhabungssicherheit gewährleistet sein.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verriegelungsschloss und durch Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt, wobei diese Weiterbildungen einzeln oder in Kombination verwirklicht sein können. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Es wird ein Verriegelungsschloss vorgeschlagen, welches insbesondere zum Einsatz in Türen oder anderen zugangsbeschränkenden Vorrichtungen eingesetzt werden kann. Für die möglichen Ausgestaltungen und Einsatzzwecke sei dabei auf den oben beschriebenen Stand der Technik verwiesen. Insbesondere eignet sich das vorgeschlagene Verriegelungsschloss für den Einsatz als autarkes System in Einrichtungen mit häufig wechselndem Benutzer-Publikum, wie beispielsweise Schwimmbädern oder Sportclubs.
Das vorgeschlagene Verriegelungsschloss weist einen Riegel und eine Betätigungsvorrichtung (im Stand der Technik häufig auch Handhabe genannt) zur Betätigung des Riegels auf. Vorteilhafterweise umfasst diese Betätigungsvorrichtung einen Drehknopf und/oder einen Schieber, mittels derer direkt oder indirekt (z. B. nach Übersetzung und/oder Zwischenschaltung elektrischer oder mechanischer Aktoren) eine Kraft auf den Riegel ausgeübt werden kann. Anstelle eines einzelnen Riegels und/oder einer einzelnen Betätigungsvorrichtung können selbstverständlich auch mehrere derartige Riegel und/oder Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sein. Entsprechende Ausgestaltungen sind dem Fachmann bekannt.
Weiterhin ist eine Freigabeeinrichtung vorgesehen, welche ein Öffnen und/oder Schließen des Verriegelungsschlosses durch einen Benutzer entsprechend einer Authentifizierung regelt. Die Freigabeeinrichtung weist ein Sperrelement auf (wobei es sich sinngemäß wiederum auch um mehrere Sperrelemente handeln kann), welches den oben beschriebenen Riegel sperrt oder, je nach Schließstellung, freigibt. Alternativ oder zusätzlich zum Sperren des Riegels ist auch ein Sperren der Betätigungsvorrichtung durch das Sperrelement möglich. Beispielsweise kann das Sperrelement, wie unten näher erläutert, einen beweglichen Sperrhaken oder ein ähnliches Aktorsystem umfassen, welches in den Riegel und/oder die Betätigungsvorrichtung eingreift und deren Betätigbarkeit beziehungsweise Beweglichkeit steuert.
Weiterhin umfasst die Freigabeeinrichtung ein Nutzerauthentifizierungssystem zur Authentifizierung eines Benutzers. Beispielsweise kann es sich dabei um eines der oben beschriebenen elektronischen Systeme handeln, welche mittels eines elektronischen Schlüssels arbeiten. Vorzugsweise umfasst das Nutzerauthentifizierungssystem mindestens eines der folgenden Systeme: eine elektromagnetische Schnittstelle, eine elektromechanische Schnittstelle, einen RFID-Transceiver, eine optosensorische Schnittstelle, eine biosensori sche Schnittstelle, eine biometrische Schnittstelle. Unter einer biometrischen Schnittstelle kann dabei insbesondere eine Schnittstelle verstanden werden, welche auf benutzerspezifische biometrische Daten sensitiv ist, also auf Daten, welche biologischer Natur sind, messbar sind und für einen einzelnen Benutzer einzigartig sind. Als Beispiele biometrischer Daten können Fingerabdrücke (z. B. als Ergebnis eines Fingerabdruck-Scans), Netzhautmuster eines Auges (z. B. als Ergebnis eines Augen-Scans), Regenbogenhautmuster eines Auges, Sprache, oder auch Kombinationen dieser Daten genutzt werden.
Dementsprechend kann beispielsweise ein Authentifizierungselement („Schlüssel") zur Betätigung des Verriegelungsschlosses eingesetzt werden, welches beispielsweise einen elektromagnetischen Schlüssel (z. B. eine Magnetkarte und/oder eine Transponder- beziehungsweise RFID-Karte, ein Transponderarmband oder ein ähnliches System) umfasst. Auch optische Schlüssel sind denkbar, beispielsweise Infrarotschlüssel oder ähnliches. Weiterhin können, alternativ oder zusätzlich, auch biometrische Schlüssel eingesetzt werden, beispielsweise Schlüssel mit einer Fingerabdruck-Erkennung oder einem Augen-Scan. Derartige Systeme sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere kann das Nutzerauthentifizierungssystem auch vorzugsweise entsprechend programmierbar sein, um den Anforderungen an ständig wechselnde Zugangsberechtigungen zu genügen und um beispielsweise, wie in EP 0 911 466 B1 beschrieben, eine Belegung mehrerer Spinde oder ähnlicher Systeme durch einen einzelnen Benutzer zu verhindern. Auch können beispielsweise verschiedene Arten von Schlüsseln und Programmierungen des Nutzerauthentifizierungssystems vorgesehen sein, beispielsweise um Benutzergruppen (z. B. einfache Benutzer, übergeordnete Benutzergruppen etc.) festzulegen. So können beispielsweise so genannte „Master Keys" vorgesehen sein, welche eine Öffnung blockierter Spinde ermöglichen, z. B. zu Kontrollzwecken oder ähnlichem.
Auch kann eine zeitliche Steuerung des Verriegelungsschlosses stattfinden, beispielsweise indem das Verriegelungsschloss ein Zeiterfassungssystem (zur Erfassung einer absoluten und/oder relativen) Zeit aufweist. Auf dieses Weise kann beispielsweise eine Verriegelung bzw. Spindbelegung nach einer vorgegebenen Zeitspanne aufgehoben werden, oder eine Belegung kann auf eine vorgegebene Benutzungsdauer zeitbegrenzt werden.
Weiterhin umfasst die Freigabeeinrichtung, neben dem Sperrelement und dem Nutzerauthentifizierungssystem, ein in die Betätigungsvorrichtung integriertes Freigabeelement. Die Freigabeeinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass, gesteuert durch das Nutzerauthentifizierungssystem, die Betätigung des Riegels durch die Betätigungsvorrichtung in einem offenen Zustand ermöglicht ist und in einem geschlossenen Zustand verhindert wird. Beispielsweise bedeutet dies, dass bei verschlossenem Spind eine Betätigung eines Dreh knopfes verhindert wird, wohingegen bei offenem Spind eine Betätigung des Drehknopfes möglich ist. Hierdurch wird bereits für einen Benutzer, welcher durch probeweises Drehen oder anderweitiges Betätigen der Betätigungsvorrichtung nach einem freien Spind sucht, der haptische Eindruck einer Verfügbarkeit übermittelt.
Im Unterschied beispielsweise zu üblichen Systemen, wie z. B. EP 0 974 719 B1 oder EP 1 288 401 A1 , ist jedoch die Funktion des Freigabeelements von der Funktion der Betätigungsvorrichtung mechanisch entkoppelt. Das Freigabeelement weist eine dem offenen Zustand des Verriegelungsschlosses zugeordnete Offenposition und eine dem geschlossenen Zustand zugeordnete Geschlossenposition auf. Offenposition und Geschlossenposition unterscheiden sich dabei für einen Benutzer von außen wahrnehmbar. Beispielsweise kann das Freigabeelement, welches in der Betätigungsvorrichtung integriert ist, einen Druckknopf, einen Drehknopf und/oder einen Schieber umfassen, welcher jeweils unabhängig von der mechanischen Funktion der Betätigungsvorrichtung betätigbar ist und dessen Offenposition (z. B. herausragende Position) und Geschlossenposition (z. B. eingedrückte Stellung) sich für den Benutzer wahrnehmbar unterscheiden.
Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verriegelungsschloss von den in EP 0 974 719 B1 und EP 1 288 401 A1 beschriebenen Vorrichtungen, welche einen Drehknopf umfassen, der gleichzeitig als elektrischer Druckschalter ausgebildet ist, zum einen durch die Unabhängigkeit der Betätigung von Betätigungsvorrichtung und Freigabeelement. Dies ermöglicht eine mechanisch robuste Ausgestaltung des Betätigungselements, um beispielsweise auch große Riegel zu betätigen oder verklemmte Spindtüren mit entsprechender mechanischer Kraft beaufschlagen zu können. Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht in der deutlichen Unterscheidbarkeit zwischen Offenposition und Geschlossenposition. Im Unterschied zum Stand der Technik können nun zwei unterschiedliche Arten von Stellungen des Verriegelungsschlosses für einen Benutzer von außen wahrnehmbar gestaltet werden: zum einen die Stellung der Betätigungsvorrichtung zur Betätigung des Riegels (z. B. die Stellung eines Drehknopfes) und zum anderen die Stellung des Freigabeelements, also das Vorliegen einer Offenposition oder einer Geschlossenposition (wobei naturgemäß auch weitere Positionen vorgesehen sein können). Diese Trennung der beiden Arten von Positionen, welche gemäß den Vorrichtungen des Standes der Technik nicht möglich ist, bewirkt, dass zwar die Betätigungsvorrichtung prinzipiell (z. B. angezeigt durch einen Signalbalken) in einer beliebigen Stellung sein kann, wobei ein Benutzer aus der Stellung des Freigabeelements (z. B. Druckknopf im eingedrückten oder herausragenden Zustand) dennoch eine Verfügbarkeit des Verriegelungsschlosses erkennen kann. Dementsprechend können beispielsweise auf Betätigungsvorrichtung und/oder auf dem Freigabeelement Markierungen, wie beispielsweise Farbmarkierungen und/oder andere Arten optischer Markierungen und/oder haptische Markierungen, vorgesehen sein. Insbesondere kann die gesamte Freigabeeinrichtung, insbesondere das Freigabeelement mit einem oder mehreren Signalgebern zur Übermittlung einer Schließinformation und/oder einer Berechtigungsinformation an einen Benutzer ausgestattet sein, beispielsweise einem optischen Signalgeber, insbesondere einer Leuchtdiode und/oder einem Lichtwellenleiter, einem Display und/oder einem akustischen Signalgeber. Auch andere Arten von Signalgeber sind denkbar.
Vorteilhafterweise ist das Verriegelungsschloss derart ausgestaltet, dass das Nutzerauthentifizierungssystem eingerichtet ist, um eine Berechtigung des das Freigabeelements betätigenden Nutzers zu überprüfen und in Abhängigkeit von dieser Überprüfung das Sperrelement zu betätigen. Wie oben beschrieben, kann das Nutzerauthentifizierungssystem dabei entsprechend programmiert sein, um beispielsweise eine Mehrfachbelegung von Spinden zu verhindern. Beispielsweise kann das Nutzerauthentifizierungssystem auf einen Aktor der Freigabeeinrichtung einwirken, insbesondere einen elektromechanischen Aktor (z. B. ein durch einen Elektromagnet betätigtes Federsystem), wobei der Aktor bei Betätigung des Freigabeelements durch einen Nutzer und entsprechender Freigabe durch das Nutzerauthentifizierungssystem das beschriebene Sperrelement betätigt, um den Riegel und/oder die Betätigungsvorrichtung freizugeben oder zu sperren. Beispielsweise kann die Freigabeeinrichtung (insbesondere das Nutzerauthentifizierungssystem) eine elektronische Steuerung, beispielsweise eine oder mehrere Steuerplatinen, mit einem oder mehreren Schaltelementen umfassen. Als Schaltelemente können dabei verschiedene, dem Fachmann bekannte Schaltelemente eingesetzt werden, beispielsweise elektromechanische Schalter und/oder Taster, Piezoelemente, Relais (beispielsweise Reed-Relais) oder andere Arten von Schaltelementen.
Dabei kann das Freigabeelement eingerichtet sein, um auf das Schaltelement (z. B. einen Taster oder Schalter auf einer Platine) einzuwirken und dieses zu betätigen. Das Schaltelement kann dann eingerichtet sein, um bei Betätigung desselben durch das Freigabeelement das Nutzerauthentifizierungssystem zu aktivieren, welches dann wiederum die Berechtigung des das Freigabeelement betätigenden Benutzers überprüft. Beispielsweise kann, wie oben bereits beschrieben, ein elektronischer Schlüssel (Authentifizierungselement) vorgesehen sein, beispielsweise eine Karte oder ein Schlüsselarmband, mittels dessen ein Benutzer auf das Freigabeelement einwirken kann, so dass dieses mechanisch betätigt wird, wobei das Schaltelement betätigt wird, entsprechend das Nutzerauthentifizierungssystem aktiviert wird und dann, unter Auslesung des Authentifizierungselements, eine Benutzerauthentifizierung durchgeführt wird. Dabei kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt, auch gleichzeitig oder anschließend eine entsprechende (Um-)Program mierung des Authentifizierungselements erfolgen, so dass beispielsweise eine Benutzung weiterer Verriegelungsschlösser verhindert wird.
Die Verwendung des beschriebenen Schaltelements, welches durch das Freigabeelement betätigt wird, ist besonders vorteilhaft kombinierbar mit verschiedenen Betriebszuständen des Nutzerauthentifizierungssystems. Insbesondere kann das Nutzerauthentifizierungssystem einen Betriebsmodus und einen Energiesparmodus aufweisen, wobei beispielsweise bei Betätigung des Schaltelements zwischen den beiden Modi umgeschaltet wird. Das Nutzerauthentifizierungssystem kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen Zeit ohne Betätigung des Schaltelements (d. h. z. B. während der Nachtzeit oder Schließungszeiten) in den Energiesparmodus geschaltet wird, in welchem beispielsweise lediglich die wesentlichen Grundfunktionen, z. B. eine Datenaufrechterhaltung, gewährleistet sind. Bei Betätigung des Schaltelements über das Freigabeelement wird dann automatisch in den Betriebsmodus geschaltet, in welchem das Nutzerauthentifizierungssystem aktiv ist und eine Zugangsberechtigung eines Nutzers auslesen kann. Auf diese Weise lässt sich eine optimale Batterielebensdauer des Verriegelungsschlosses erzielen.
Weiterhin kann das Verriegelungsschloss verschiedene mechanische und/oder elektronische Weiterbildungen beinhalten. So kann beispielsweise die Freigabeeinrichtung derart eingerichtet sein, dass ein Sperren des Riegels und/oder der Betätigungsvorrichtung mittels des Freigabeelements nur erfolgen kann, wenn sich der Riegel in einer Verriegelungsposition befindet. Diese Weiterbildung erhöht die Betriebssicherheit des Verriegelungsschlosses. Eine weitere vorteilhafte mechanische Ausgestaltung besteht darin, dass die Komponenten des Verriegelungsschlosses ganz oder teilweise spiegelsymmetrisch ausgestaltet sind, um einen Wechsel eines Einbaus des Verriegelungsschlosses in beispielsweise eine Tür von einem Rechtsanschlag hin zu einem Linksanschlag und umgekehrt zu ermöglichen. So kann beispielsweise ein Gehäuse des Verriegelungsschlosses vorgesehen sein, welches alle oder einige Komponenten des Verriegelungsschlosses umschließt, und welches sowohl für einen Rechtsanschlag als auch für einen Linksanschlag nutzbar ist. Weiterhin können auch der Riegel, die Betätigungsvorrichtung oder das Sperrelement ganz oder teilweise jeweils für einen Rechtsanschlag und für einen Linksanschlag ausgestaltet sein.
Unter Verwendung eines Verriegelungsschlosses gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen kann beispielsweise folgendes Verfahren zur Verriegelung einer zugangsbeschränkenden Vorrichtung durchgeführt werden, wobei die nachfolgenden Verfahrensschritte vorzugsweise (jedoch nicht zwingend) in der angegebenen Reihenfolge durch geführt werden. Es ist jedoch auch eine andere zeitliche Abfolge der beschriebenen Verfahrensschritte, eine wiederholte Durchführung einzelner Verfahrensschritte oder eine zeitlich parallele Durchführung mehrerer Verfahrensschritte denkbar. Zunächst betätigt dabei ein Benutzer die Betätigungsvorrichtung, um den Riegel in eine Sperrstellung zu überführen. Vorzugsweise ist dabei die Tür oder ein vergleichbares Element, welches verschlossen werden soll, geschlossen. Diese Betätigung kann beispielsweise durch Drehen eines Drehknopfes (Drehhandhabe) erfolgen. Anschließend, sobald sich der Riegel in Sperrstellung befindet, betätigt der Benutzer das Freigabeelement, beispielsweise indem ein in die Drehhandhabe eingelassener Druckknopf eingedrückt wird. Dabei wird das Freigabeelement von der Offenposition in die Geschlossenposition überführt. Gleichzeitig oder unmittelbar anschließend kann durch diese Überführung des Freigabeelements in Geschlossenposition, wie oben beschrieben, eine Authentifizierung des Benutzers durch das Nutzerauthentifizierungssystem erfolgen, und das Freigabeelement kann, beispielsweise nach erfolgreicher Authentifizierung, in der Geschlossenposition fixiert werden. Bei nicht erfolgreicher Authentifizierung kann beispielsweise das Freigabeelement automatisch (z. B. durch Federkraft getrieben) wieder in die Offenposition zurückgeführt werden, so dass es einem Benutzer nicht möglich ist, ohne Zugangsberechtigung eine Verriegelung durchzuführen. Weiterhin können, beim oder im Anschluss an den Authentifizierungsschritt, auch weitere elektronische Vorgänge durchgeführt werden, beispielsweise eine Umprogrammierung eines elektronischen Schlüssels (Authentifizierungselements), so dass eine Betätigung weiterer Verriegelungsschlösser nicht mehr möglich ist. Nach erfolgreicher Authentifizierung durch das Nutzerauthentifizierungssystem wird dann das Sperrelement angesteuert, um den Riegel und/oder die Betätigungsvorrichtung zu sperren. Damit ist das Verriegelungsschloss verriegelt.
Entsprechend kann für eine Entriegelung ein Verfahren vorgesehen sein, bei welchem ein Benutzer zunächst das Freigabeelement betätigt. Wird kein Nutzerauthentifizierungssystem mit einem Energiesparmodus verwendet, so kann dieser Schritt der Betätigung des Freigabeelements (welcher in der Regel eingesetzt wird, um das Nutzerauthentifizierungssystem wieder zu aktivieren) sinngemäß auch entfallen. Dementsprechend wird anschließend oder gleichzeitig mit der Betätigung des Freigabeelements durch den Benutzer eine Authentifizierung des Benutzers durch das Nutzerauthentifizierungssystem durchgeführt. Bei nicht erfolgreicher Authentifizierung verbleibt das Verriegelungsschloss in verriegelter Stellung, und es wird keine weitere Aktion durchgeführt. Diese erfolglose Authentifizierung kann beim Entriegelungsverfahren (wie auch sinngemäß beim Verriegelungsverfahren) einem Benutzer beispielsweise durch entsprechende optische Signale angezeigt werden. Bei erfolgreicher Authentifizierung (was sinngemäß ebenfalls durch optische Signale und/oder auch andere Signale angezeigt werden kann) wird das Freigabeelement in die Offenpositi an überführt. Beispielsweise kann der oben beschriebene Druckknopf, durch Federkraft getrieben, aus der Drehhandhabe herausspringen, in seine Offenposition. Dementsprechend wird weiterhin das Sperrelement angesteuert, um den Riegel und/oder die Betätigungsvorrichtung zu entsperren. Dies ermöglicht eine Betätigung der Betätigungsvorrichtung durch den Benutzer, um den Riegel in eine geöffnete Stellung zu überführen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in den Figuren dargestellt ist. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei funktionsgleiche beziehungsweise in ihrer Funktion einander entsprechende Elemente.
Im Einzelnen zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Verriegelungsschlosses in Explosionsdarstellung; und
2 eine Grundplatte des Verriegelungsschlosses gemäß 1 in Draufsicht.
In 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verriegelungsschlosses 110 in schematischer Explosionsdarstellung gezeigt. Das Verriegelungsschloss 110 weist eine Grundplatte 112 sowie ein Gehäuse 114 auf. Dabei ist die Grundplatte 112 und das Gehäuse 114 derart ausgestaltet, dass das Gehäuse 114 auf die Grundplatte 112 aufsteckbar ist und an dieser beispielsweise über Schrauben oder Bolzen befestigbar ist. Entsprechend weist die Grundplatte 112 Bohrungen 116, und das Gehäuse 114 entsprechende Gewindehülsen 118 auf.
Das Verriegelungsschloss 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 ist ausgestaltet, um mit seiner Grundplatte 112 an der Innenseite einer Tür oder in einer entsprechenden Aussparung einer Tür befestigt zu werden, beispielsweise in der Tür eines (nicht dargestellten) Spindes eines Sportclubs oder einer ähnlichen Einrichtung. Zu diesem Zweck sind in der Grundplatte 112 Befestigungsbohrungen 120 vorgesehen, welche beispielsweise ein Verschrauben mit einer Spindtür oder ein Einhaken in entsprechende, an der Spindtüre vorgesehene Hakenelemente ermöglichen.
In einer alternativen Ausgestaltung kann auch zunächst eine Montage des Gehäuses 114 auf die Grundplatte 112 erfolgen, wobei anschließend das derart bereits halbfertig montierte Verriegelungsschloss 110 (in der Regel jedoch noch ohne Betätigungsvorrichtung 166, insbesondere ohne Drehknopf 172 – siehe unten) an der Tür befestigt wird.
Weiterhin ist auf der Unterseite in 1 ein separater Gehäusedeckel 122 zu erkennen, welcher beispielsweise mit dem übrigen Gehäuse 114 verschraubt wird und welcher eingepasst ist in eine in 1 nicht zu erkennende Öffnung an der Unterseite (beziehungsweise bei eingebautem Zustand des Verriegelungsschlosses 110 auf der zur Innenseite des Spindes hin orientierten Seite) des Gehäuses. Diese Öffnung kann beispielsweise ein Batteriefach beinhalten, um einen elektrischen Energiespeicher 200 (z. B. eine oder mehrere Batterien oder Akkumulatoren oder andere Formen von elektrischen Energiespeichern) aufzunehmen. Auf diese Weise kann das Verriegelungsschloss 110 autark, d. h. ohne externe Energieversorgung, betrieben werden. Das Verriegelungsschloss 110 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann somit derart ausgestaltet sein, dass diese Energieversorgung über mehrere Monate bis hin zu einem Zeitraum von ein bis mehreren Jahren wartungsfrei, d. h. insbesondere ohne erforderlichen Austausch von Batterien, arbeitet. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine externe Energieversorgung vorgesehen sein, wobei die Wahl der Energieversorgung von Einsatzzweck abhängen wird.
Weiterhin kann die Öffnung im Gehäuse 114, welche durch den Gehäusedeckel 122 verschlossen ist, auch mechanische und/oder elektronische Komponenten freilegen, beispielsweise um einen Zugriff (Wartung, Programmierung, Austausch) auf diese Komponenten zu ermöglichen. So kann beispielsweise über diese Öffnung ein Zugriff auf eine Elektronikplatine 124 ermöglicht werden, deren Funktion unten näher erläutert wird.
Das Gehäuse 114 weist auf gegenüberliegenden Seiten jeweils Riegelöffnungen 126 auf. Diese Riegelöffnungen 126 ermöglichen eine Schließbewegung eines Riegels 128, welcher, mittels eines Langlochs 130 im Riegel 128 (vgl. 2) und mittels eines gehäuseseitigen Führungselements 132, im Gehäuse 114 linear in einer Schließrichtung 134 beziehungsweise einer Öffnungsrichtung 136 beweglich gelagert ist. Schließrichtung 134 und Öffnungsrichtung 136 sind in der Draufsicht in 2 symbolisch durch Pfeile angedeutet, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Darstellung gemäß 1 nicht eingezeichnet sind. Der Riegel 128 ist üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Edelstahl, gefertigt. Wahlweise lassen sich jedoch auch andere Werkstoffe, beispielsweise Kunststoffe und/oder keramische Werkstoffe, einsetzen.
Dabei ist das Gehäuse 114 symmetrisch ausgestaltet, in der Weise, dass das Verriegelungsschloss 110 sowohl für Türen mit Linksanschlag als auch für Türen mit Rechtsanschlag verwendet werden kann. Diesem Zweck dienen zum einen die beidseitig angeordneten Riegelöffnungen 126 im Gehäuse, welche auch eine Anordnung mit einem in 1 um 180° gedrehten Riegel 128 ermöglichen. Dementsprechend ist auch das Führungselement 132 derart symmetrisch ausgestaltet, dass dieses bei einer Änderung des Anschlags die gleiche Funktion erfüllen kann. Gleichzeitig ist die Grundplatte 112 symmetrisch für einen Wechsel zwischen Rechts- und Linksanschlag ausgestaltet und mit einer Blende 138 versehen, welche die jeweils nicht benutzte Riegelöffnung 126 (bei der Darstellung in 1 die rechte Riegelöffnung 126) verschließt. Entsprechend wird bei einer Änderung des Anschlags auch die Grundplatte 112 um 180° gedreht.
Gehäuse 114 und/oder Grundplatte 112 können dabei ganz oder teilweise aus metallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Stahl, Aluminium oder Legierungen, oder aus Kunststoffen, wie beispielsweise Duromeren und/oder Thermoplasten, hergestellt sein. Auch Kompositwerkstoffe mit bestimmten Eigenschaften (z. B. Carbonfaser-gefüllte Kunststoffe, Glasfaser-gefüllte Kunststoffe, mit Holz und/oder Naturfaser gefüllte Kunststoffe und/oder Metall-gefüllte Kunststoffe oder Mischungen derartiger Füllungen) können eingesetzt werden, um beispielsweise Schlagfestigkeit, Gewicht oder visuellen Eindruck der Verriegelungsschlosses gezielt einzustellen.
Weiterhin weist das Verriegelungsschloss 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 ein Sperrelement 140 zum Sperren des Riegels 128 auf. Das Sperrelement 140 ist üblicherweise, wie auch der Riegel 128, ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Edelstahl, gefertigt, wobei auch Kunststoffe einsetzbar sind. Für die Funktionsweise dieses Sperrelements 140 sei auf die Draufsicht in 2 verwiesen. Die Ansicht in 2 stellt eine Draufsicht auf die Grundplatte 112 in 1 mit Blickrichtung von unten (Untenansicht) dar.
So ist in 2 erkennbar, dass das Sperrelement 140 die Form eines Hakens mit zwei Rastanschlägen 142, 144 aufweist. Das Sperrelement 140 ist an einem Lager 146 in einer Schwenkrichtung 148 drehbar gelagert, wobei die Drehbewegung mittels eines am Sperrelement 140 vorgesehenen Anschlags 150 und entsprechenden gehäuseseitigen Anschlagsbegrenzungen 206 (vgl. 1), die mit dem Anschlag 150 zusammenwirken, begrenzt wird zwischen zwei Extrempositionen. Dabei ist in 2 eine Sperrposition dargestellt. Bei Schwenken des Riegels in einer Entsperrrichtung geht das Sperrelement 140 in eine entsperrte Position über, welche nicht dargestellt ist.
Das Sperrelement 140 wird angetrieben durch ein Federelement 154, welches an einer Achse 156 drehbar, abgestützt gegen ein Federgegenlager 156, gelagert ist. Am der Achse 156 gegenüberliegenden Ende liegt das Federelement 154 am Sperrelement 140 an beziehungsweise ist in einer entsprechenden Aufnahme 158 aufgenommen. Zwischen Achse 156 und Aufnahme 158 ist das Federelement 154 mit einem elektromechanischen Aktor 160 verbunden, welcher eine Bewegung in einer Aktionsrichtung 162 durchführen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Aktor 160 um einen Magnetaktor oder einen piezokeramischen Aktor. Bei Bewegung in Aktionsrichtung 162 wird das Federelement 154 um die Achse 156 herum in 2 nach unten geschwenkt, wodurch das Sperrelement 140 in Entsperrrichtung 152 geschwenkt wird.
Der Riegel 128 ist mit einer Nase 164 ausgestattet, welche mit dem Sperrelement 140 zusammenwirkt und welche je nach Riegelstellung am ersten Rastanschlag 142 oder am zweiten Rastanschlag 144 anliegt. So ist in 2 ein geschlossener Zustand des Verriegelungsschlosses 110 dargestellt, in welchem der Riegel 128 vollständig in Schließrichtung 134 ausgefahren ist. In diesem Zustand liegt die Nase 164 des Riegels 128 an dem ersten Rastanschlag 142 des Sperrelements 140 an, wenn das Sperrelement in der in 2 dargestellten Sperrposition ist. Durch dieses Zusammenwirken zwischen erstem Rastanschlag 142 und Nase 164 ist der Riegel 128 in dem in 2 dargestellten geschlossenen Zustand fixiert. Weiterhin ist am Sperrelement 140 noch eine Drehsperre 202 in Form eines aus der Ebene des Sperrelements 140 herausragenden Zapfens (wiederum zum Wechsel des Anschlags symmetrisch auf beiden Seiten vorgesehen) angeordnet. Diese Drehsperre 202 greift in der Sperrposition in einen Drehsperranschlag 204 im Ansatz 180 ein (vgl. 2), wodurch eine Drehbewegung der Welle 176 gesperrt wird. Der Drehsperranschlag 204 (bei welchem es sich im einfachsten Fall um eine Aussparung im Ansatz 180 handeln kann) ist wiederum symmetrisch doppelt vorgesehen, um einen Anschlagswechsel zu ermöglichen.
Zum Öffnen des Riegels 128 (Bewegung des Riegels 128 in Öffnungsrichtung 136) wird das Sperrelement 140 in Entsperrrichtung 152 geschwenkt, getrieben durch einen Aktor 160, welcher unten näher erläutert wird. Anschließend wird der Riegel, getrieben durch eine Betätigungsvorrichtung 166, die unten näher erläutert wird, in Öffnungsrichtung 136 bewegt. Die Betätigungsvorrichtung 166 weist einen Exzentervorsprung 168 auf, welcher in ein Antriebs-Langloch 170 des Riegels 128 eingreift und bei entsprechender Drehung der Betätigungsvorrichtung 166 den Riegel 128 in Öffnungsrichtung 136 verschiebt. Diese Verschiebung in Öffnungsrichtung 136 wird wiederum durch die Nase 164 des Riegels 128 begrenzt, nämlich dann, wenn diese Nase 164 am zweiten Rastanschlag 144 anstößt. In diesem Zustand befindet sich das Verriegelungsschloss 110 dann in geöffnetem Zustand.
Die Ausgestaltung der Betätigungsvorrichtung 166 sowie deren Funktion sollen anhand der 1 näher erläutert werden. Die Betätigungsvorrichtung 166 umfasst einen aus zwei Halbschalen 174 zusammengesetzten Drehknopf 172, welcher ergonomisch geformt ist. Der Drehknopf 172 weist dabei eine ausreichende Größe (typischerweise eine zylindrische Gestalt mit einem Durchmesser von 3 bis 5 cm) auf, um einem Benutzer eine ausreichende Kraftausübung beziehungsweise Drehmomentausübung zu ermöglichen. Dadurch wird auch das Öffnen schwergängiger Riegel 128 möglich.
Der Drehknopf 172 ist formschlüssig verbunden mit einer Welle 176, welche ebenfalls Bestandteil der Betätigungsvorrichtung 166 ist und welche gelagert ist in einer Lagerhülse 178 der Grundplatte 112. Die Lagerhülse, welche gegebenenfalls durch Distanzringe ergänzt beziehungsweise ersetzt werden kann, dient dazu, eine Durchführung der Betätigungsvorrichtung 166 durch eine Tür zu ermöglichen, so dass das Gehäuse 114 auf der Innenseite der Tür angeordnet ist, wohingegen der Drehknopf 172 auf der Außenseite der Tür für einen Benutzer zugänglich ist.
Am unteren, gehäuseseitigen Ende der Welle 176 ist diese mit einem Ansatz 180 und dem bereits beschriebenen, exzentrisch gelagerten Exzentervorsprung 168 versehen. Dieser Exzentervorsprung 168 wirkt auf den Riegel 128 ein, wie oben beschrieben. Die Drehbewegung der Welle 176 wird durch in der Grundplatte 112 vorgesehene (ebenfalls wieder zum Wechsel des Anschlags symmetrisch vorhandene) Drehanschläge 198 begrenzt. Weiterhin wird eine (stufenlose) Drehbewegung der Welle 176 zwischen einer Position mit vollständig ausgefahrenem Riegel 128 (vgl. 2) und vollständig eingefahrenem Riegel 128 durch eine Blattfeder 208 unterstützt, welche auf den Exzentervorsprung 168 einwirkt und lediglich eine Einstellung der zwei genannten Drehpositionen erlaubt.
Weiterhin weist die Betätigungsvorrichtung 166 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 eine Freigabeeinrichtung 182 auf. Diese Freigabeeinrichtung 182 umfasst, neben dem bereits beschriebenen Sperrelement 140, ein Freigabeelement 184 mit einem Druckknopf 186 auf der Oberseite des Drehknopfs 172 und einem mit dem Druckknopf 186 verbundenen Druckstößel 188. Der Druckknopf 186 und der Druckstößel 188 sind zwischen den beiden Halbschalen 174 des Drehknopfs 172 aufgenommen, wobei der Druckstößel 188 sich fortsetzt und die Welle 176, welche mit einem Hohlraum ausgestattet ist, in Längsrichtung durchsetzt (siehe auch die Draufsicht in 2). Das Freigabeelement 184 ist dabei mittels einer (in 1 nicht dargestellten) Feder gelagert, so dass im Ruhezustand der Druckknopf 186 aus dem Drehknopf 172 heraussteht und gegen die Federkraft dieser Feder eingedrückt werden kann.
Das Eindrücken des Freigabeelements 184 beziehungsweise des Druckstößels 188 in den Drehknopf 172 hinein erfolgt unabhängig von einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung 166, so dass beide Vorgänge sich gegenseitig nicht beeinflussen.
Die bereits beschriebene Elektronikplatine 124 ist Bestandteil eines Nutzerauthentifizierungssystems 190, welches wiederum ebenfalls Bestandteil der Freigabeeinrichtung 182 ist. Dieses Nutzerauthentifizierungssystem beinhaltet ein auf der Elektronikplatine 124 angeordnetes Schaltelement 192. Wird der Druckknopf 186 eingedrückt, so drückt der Druckstößel 188 auf das Schaltelement 192, welches das Nutzerauthentifizierungssystem 190 aus einem „Schlafzustand" erweckt, also beispielsweise einem oben beschriebenen Energiesparmodus. Beispielsweise beinhaltet das Nutzerauthentifizierungssystem 190 einen Transceiver, also ein System, welches in der Lage ist, Transponder (z. B. in Transponderkarten oder Transponderschlüsseln) auszulesen und gegebenenfalls umzuprogrammieren. In der Lagerhülse 178 ist dementsprechend als Bestandteil eines Transceivers eine Antennenspule 194 aufgenommen, mittels derer, nach Aktivierung des Nutzerauthentifizierungssystems 190, in der Nähe befindliche Transponderkarten (RFID-Karten) abgefragt und gegebenenfalls umprogrammiert werden können. Ergibt diese Nutzerauthentifizierung mittels des Nutzerauthentifizierungssystems 190, dass der Benutzer zu einem Verschließen beziehungsweise Öffnen des Verriegelungsschlosses 110 berechtigt ist (eine derartige Information kann beispielsweise in einem in 1 nicht dargestellten Datenspeicher gespeichert sein), so verbleibt der Druckknopf 186 in eingedrückter Position, und das Nutzerauthentifizierungssystem 190 bewirkt über eine (nicht dargestellte) Endstufe, dass der Aktor 160 angesteuert wird. Entsprechend wird, wie oben beschrieben, das Sperrelement 140 betätigt.
Eine Verriegelung des Verriegelungsschlosses 110 erfolgt also im vorliegenden Ausführungsbeispiel derart, dass ein Benutzer zunächst den Drehknopf 172 derart dreht, dass der Riegel 128 vollständig in Schließrichtung 134 bewegt wird. Anschließend drückt der Benutzer (z. B. mit einer Transponderkarte oder einem Transponderschlüssel) den Druckknopf 186 ein, wodurch das Nutzerauthentifizierungssystem 190 aktiviert und der Transponder ausgelesen wird. Dabei wird der Transponder derart umprogrammiert, dass eine Betätigung weiterer Spinde beziehungsweise Verriegelungsschlösser 110 nicht mehr möglich ist. Es erfolgt also eine eindeutige Zuweisung eines Spindes zu einem Transponder (welche beispielsweise beim späteren Öffnen wieder aufgehoben werden kann). Weiterhin wird der Aktor 160 aktiviert und das Sperrelement 140 in seine in 2 dargestellte Sperrposition bewegt.
Dabei kann auch eine zeitliche Abfrage bzw. Bedingung vorgesehen sein. So kann beispielsweise nach Drücken des Druckknopfes 186 ein Zeitfenster aktiviert werden (beispielsweise ein Fenster mit einer Länge von ca. 2 Sekunden), innerhalb dessen eine Nutzerauthentifizierung mit einem geeigneten (d. h. erkennbaren und autorisierten) Transponderschlüssel erfolgen muss. Erfolgt keine Nutzerauthentifizierung innerhalb dieses Zeitfensters, so kann das Verriegelungsschloss 110 beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass der Druckknopf 186 wieder in seine Offenposition herausspringt. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Fehlaktivierung des Verriegelungsschlosses 110 verhindert werden. Weiterhin kann die Zuordnung eines Spindes zu einem Transponderschlüssel auch davon abhängig gemacht werden, ob tatsächlich eine Verriegelung des Verriegelungsschlosses 110 (d. h. eine entsprechende Betätigung der Betätigungsvorrichtung 166 und/oder des Freigabeelements 184) stattgefunden hat. Auch auf diese Weise lassen sich Fehlbelegungen infolge von blockierten, d. h. zugeordneten Spinden vermeiden. Die Notwendigkeit des Eingriffs von Bedienpersonal wird dadurch erheblich vermindert.
Zum Entriegeln wird wiederum mittels der Transponderkarte (oder wahlweise mit dem Finger bei in der Nähe befindlichem Transponder) der Druckknopf 186, welcher sich noch in eingedrückter Position befindet, weiter eingedrückt, wodurch wiederum das Benutzerauthentifizierungssystem 190 aktiviert, über die Antennenspule 194 der Transponder ausgelesen und entsprechend der Aktor 160 angesteuert wird.
An der Stellung des Druckknopfes 186 (eingedrückt oder herausragend) kann ein Benutzer nun unmittelbar am Verriegelungsschloss 110 erkennen, ob das Verriegelungsschloss 110 beziehungsweise der entsprechende Spind für eine Benutzung frei sind. Diese Information ist unabhängig von der Drehstellung des Drehknopfs 172 und somit von der Stellung des Riegels 128 ersichtlich. Zusätzlich können der Drehknopf 172 und/oder der Druckknopf 186 noch mit weiteren Markierungen ausgestattet sein, beispielsweise optischen Markierungen. So kann ein Informationsbalken auf dem Drehknopf 172 vorgesehen sein, welcher eine Drehstellung des Drehknopfes 172 kenntlich macht. Weiterhin kann beispielsweise der Druckknopf 186 an einer Umfangsfläche farbig gestaltet sein, so dass ein Herausragen des Druckknopfes ohne Stromversorgung allein durch diesen Farbeffekt (z. B. eine Signalfarbe, rot, gelb etc.) für einen Benutzer unmittelbar ersichtlich (d. h. beispielsweise sichtbar und/oder ertastbar) ist.
Zusätzlich können jedoch auch weitere optische Einrichtungen vorgesehen sein. So können beispielsweise der Druckstößel 188 und der Druckknopf 186 transparent ausgestaltet sein oder mit zusätzlichen Leuchtdioden oder ähnlichen Leuchtelementen ausgestattet oder verbunden sein. Beispielsweise kann der Druckstößel 188 als Lichtwellenleiter ausgestaltet sein, um das Licht einer auf der Elektronikplatine 124 angeordneten Leuchtdiode und/oder einer anderen Art von Lichtquelle (z. B. einer Glühlampe und/oder einer Fluoresz- oder Lumineszenzlichtquelle, beispielsweise einer Elektrolumineszenzlichtquelle) hin zum (transparent gestalteten) Druckknopf 186 zu übertragen, um einem Benutzer hierdurch beispielsweise Informationen über einen Schließzustand, einen Belegungszustand und/oder eine Authentifizierung (Berechtigung und/oder Nichtberechtigung, beispielsweise rot bei belegtem Spind oder bei Nichtberechtigung zur Benutzung, grün bei freiem Spind und/oder bei Berechtigung zur Benutzung) zu vermitteln.

110: Verriegelungsschloss
112: Grundplatte
114: Gehäuse
116: Bohrungen
118: Gewindehülsen
120: Befestigungsbohrungen
122: Gehäusedeckel
124: Elektronikplatine
126: Riegelöffnungen
128: Riegel
130: Langloch
132: Führungselement
134: Schließrichtung des Riegels
136: Öffnungsrichtung des Riegels
138: Blende
140: Sperrelement
142: erster Rastanschlag
144: zweiter Rastanschlag
146: Lager
148: Schwenkrichtung
150: Anschlag
152: Entsperrrichtung
154: Federelement
156: Achse
158: Aufnahme
160: Aktor
162: Aktionsrichtung
164: Nase
166: Betätigungsvorrichtung
168: Exzentervorsprung
170: Antriebslangloch
172: Drehknopf
174: Halbschalen
176: Welle
178: Lagerhülse
180: Ansatz
182: Freigabeeinrichtung
184: Freigabeelement
186: Druckknopf
188: Druckstößel
190: Nutzerauthentifizierungssystem
192: Schaltelement
194: Antennenspule
196: Federgegenlager
198: Drehanschlag
200: Energiespeicher
202: Drehsperre
204: Drehsperranschlag
206: Anschlagsbegrenzung
208: Blattfeder

Claims

Verriegelungsschloss (110), insbesondere zum Einsatz in Türen oder anderen zugangsbeschränkenden Vorrichtungen, aufweisend einen Riegel (128) und eine Betätigungsvorrichtung (166) zur Betätigung des Riegels (128) sowie eine Freigabeeinrichtung (182), wobei die Freigabeeinrichtung (182) ein Sperrelement (140) zum Sperren des Riegels (128) und/oder der Betätigungsvorrichtung (166), ein Nutzerauthentifizierungssystem (190) zur Authentifizierung eines Benutzers und ein in die Betätigungsvorrichtung (166) integriertes Freigabeelement (184) umfasst, wobei die Freigabeeinrichtung (182) eingerichtet ist, um unter Steuerung durch das Nutzerauthentifizierungssystem (190) die Betätigung des Riegels (128) durch die Betätigungsvorrichtung (166) in einem offenen Zustand zu ermöglichen und in einem geschlossenen Zustand zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeelement (184) von der Betätigungsvorrichtung (166) mechanisch entkoppelt betätigbar ist und dass das Freigabeelement (184) eine dem offenen Zustand zugeordnete Offenposition und eine dem geschlossenen Zustand zugeordnete Geschlossenposition aufweist, wobei sich Offenposition und Geschlossenposition für einen Benutzer wahrnehmbar unterscheiden.
Verriegelungsschloss (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeelement (184) von außen betätigbar ist, wobei das Nutzerauthentifizierungssystem (190) eingerichtet ist, um eine Berechtigung eines das Freigabeelement (184) betätigenden Nutzers zu überprüfen und in Abhängigkeit von dieser Überprüfung das Sperrelement (140) zu betätigen.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutzerauthentifizierungssystem (190) mindestens eines der folgenden Systeme umfasst: eine elektromagnetische Schnittstelle (194), eine elektromechanische Schnittstelle, einen RFID-Transceiver, eine optosensorische Schnittstelle, eine biosensorische Schnittstelle, eine biometrische Schnittstelle.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (166) einen Drehknopf (172) und/oder einen Schieber umfasst und dass das Freigabeelement (184) mindestens ei nes der folgenden Elemente umfasst: einen Druckknopf (186), einen Drehknopf (172), einen Schieber.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (182) einen Aktor (156), insbesondere einen elektromechanischen Aktor (156), insbesondere ein durch einen Elektromagnet betätigtes Federsystem (154), umfasst, wobei der Aktor (156) eingerichtet ist, um unter Steuerung durch das Nutzerauthentifizierungssystem (190) bei Betätigung des Freigabeelements (184) durch einen Nutzer das Sperrelement (140) zu betätigen.
Verriegelungsschloss (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (182) eine elektronische Steuerung (124) mit einem Schaltelement (192) umfasst, wobei das Freigabeelement (184) eingerichtet ist, um das Schaltelement (192) zu betätigen, wobei das Schaltelement (192) eingerichtet ist, um bei Betätigung durch das Freigabeelement (184) das Nutzerauthentifizierungssystem (190) zu aktivieren und wobei das Nutzerauthentifizierungssystem (190) eingerichtet ist, um die Berechtigung des das Freigabeelement (184) betätigenden Benutzers zu überprüfen.
Verriegelungsschloss (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutzerauthentifizierungssystem (190) einen Betriebsmodus und einen Energiesparmodus aufweist, wobei das Nutzerauthentifizierungssystem (190) derart eingerichtet ist, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen Zeit ohne Betätigung des Schaltelements (192) der Energiesparmodus verwendet beziehungsweise beibehalten wird und dass bei Betätigung des Schaltelements (192) in den Betriebsmodus geschaltet wird.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeelement (184) von außen durch einen Nutzer mittels eines Authentifizierungselementes mechanisch betätigbar ist, wobei das Authentifizierungselement mindestens eines der folgenden Elemente umfasst: einen elektromagnetischen Schlüssel, insbesondere eine Transponderkarte und/oder eine RFID-Karte; einen elektromechanischen Schlüssel; einen elektrooptischen Schlüssel; einen biometrischen Schlüssel.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (182) derart eingerichtet ist, dass ein Sperren des Riegels (128) und/oder der Betätigungsvorrichtung (166) nur erfolgen kann, wenn der Riegel (128) in einer Verriegelungsposition ist.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (182), insbesondere das Freigabeelement (184), ausgestattet ist mit einem Signalgeber zur Übermittlung einer Schließinformation und/oder einer Berechtigungsinformation an einen Benutzer, wobei der Signalgeber mindestens eines der folgenden Elemente umfasst: einen optischen Signalgeber, insbesondere eine Leuchtdiode und/oder einen Lichtwellenleiter (188); ein Display; einen akustischen Signalgeber.
Verriegelungsschloss (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der folgenden Komponenten spiegelsymmetrisch ausgestaltet ist für einen Wechsel eines Einbaus des Verriegelungsschlosses (110) zwischen einem Rechtsanschlag und einem Linksanschlag: ein Gehäuse (114) des Verriegelungsschlosses (110); der Riegel (128); die Betätigungsvorrichtung (166); das Sperrelement (140).
Verfahren zur Verriegelung einer zugangsbeschränkenden Vorrichtung unter Verwendung eines Verriegelungsschlosses (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: – Betätigung der Betätigungsvorrichtung (166) zur Überführung des Riegels (128) in eine Sperrstellung; – Betätigung des Freigabeelements (184) durch einen Benutzer unter Überführung des Freigabeelements (184) von der Offenposition in die Geschlossenposition; – Authentifizierung des Benutzers durch das Nutzerauthentifizierungssystem (190) und Fixierung des Freigabeelements (184) in der Geschlossenposition bei erfolgreicher Authentifizierung; und – Ansteuerung des Sperrelements (140) zum Sperren des Riegels (128) und/oder der Betätigungsvorrichtung (166) bei erfolgreicher Authentifizierung, wobei vorzugsweise bei nicht erfolgreicher Nutzerauthentifizierung das Freigabeelement (184) wieder in die Offenposition überführt wird.
Verfahren zur Entriegelung einer zugangsbeschränkenden Vorrichtung unter Verwendung eines Verriegelungsschlosses (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: – Betätigung des Freigabeelements (184) durch einen Benutzer unter gleichzeitiger Authentifizierung des Benutzers durch das Nutzerauthentifizierungssystem (190); – Überführung des Freigabeelements (184) in die Offenposition bei erfolgreicher Authentifizierung; – Ansteuerung des Sperrelements (140) zum Entsperren des Riegels (128) und/oder der Betätigungsvorrichtung (166) bei erfolgreicher Authentifizierung; und – Betätigung der Betätigungsvorrichtung (166) zur Überführung des Riegels (128) in eine geöffnete Stellung.