DE10311986B4

DE10311986B4 - Schließzylinder

Info

Publication number: DE10311986B4
Application number: DE10311986A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Weisheit; Lothar Pfab
Original assignee: Ikon AG Prazisionstechnik
Current assignee: Ikon AG Prazisionstechnik
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: WO2004081321A3; EP1601849B1; DE10311986A1; JP4714140B2; PL1601849T3; DE502004001414D1; ATE338866T1; ES2270363T3; DK1601849T3; EP1601849A2; WO2004081321A2; JP2006519945A

Abstract

Schließzylinder mit einem im Schließzylindergehäuse drehbar gelagerten Zylinderkern sowie mit Kern- und Gehäusestiften, die von einem mechanisch codierten Schlüssel in eine die Drehung 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, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sperreinrichtung ein durch die Drehung des Zylinderkernes im Schließzylindergehäuse bewegbares Betätigungselement (15) aufweist, das mit einem Federelement (14) zusammenwirkt, das seinerseits mit einem Sperrelement (13) verbunden ist, das für die Sperrposition die Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern übergreifend in eine Ausnehmung am Innenumfang des Schließzylindergehäuses unter der Federkraft eindrückbar ist, und
dass das Sperrelement (13) in seiner Sperrposition durch ein Verstellelement (9), das Teil der elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung ist, gegen eine Bewegung aus der Sperrposition gesichert ist.

Description

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 Drehung 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 steuerbaren ist.

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 ( DE 37 07 201 A1 ).

Aus der DE 198 27 827 A1 ist ein Schließzylinder mit einer elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung bekannt, mit einem Sperrelement, dass mittels eines Verstellelementes gegen eine Bewegung aus der Sperrposition gesichert ist.

Weiterhin offenbart die US 4 798 068 einen Schließzylinder, bei dem beim Einstecken des Schlüssels ein Sperrelement in eine die Bewegung des Zylinderkernes hemmende Position überführt wird und diese fixierte Stellung des Sperrelementes durch eine passende elektronische Kodierung des Schlüssels aufgehoben wird.

Schließlich ist auch in der EP 1 134 335 A2 ein Schließzylinder beschrieben, welcher mit einem im Kern angeordneten Sperrelement ausgestattet ist, das seinerseits von einem drehbaren Verstelleiement gegen eine Bewegung aus der Sperrposition gesichert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau eines derartigen Schließzylinders zu vereinfachen und bei einer Gewalteinwirkung aufgebrachte Kräfte von – vergleichsweise – empfindlicheren Steuerteilen der Sperreinrichtung fenrzuhalten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kern der Erfindung ist die Trennung der die Bewegung der einzelnen Elemente der Sperreinrichtung bewirkenden Teil von einer möglichen Krafteinwirkung von außen.

Hierzu ist das Sperrelement so ausgebildet, dass es sich in seiner Sperrstellung, die Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern übergreifend, in einer Ausnehmung im Schließzylindergehäuse befindet. Normalerweise sichert der Rotor des Verstellelementes das Sperrelement in dieser Position gegen eine Rückbewegung in die Offenstellung. Sollte nun aber von außen Gewalt auf den Zylinderken ausgeübt werden, so bewirkt die Ausbildung des Sperrelementes und das Zusammenwirken mit der Ausnehmung, bzw. der Form der Ausnehmung, ein Abheben des Sperrelementes vom Rotor des Verstellelementes und ein Verklemmen des Sperrelementes in der Ausnehmung, d.h. alle Kräfte werden durch das Sperrelement aufgenommen und wirken sich nicht auf den Rotor aus.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert werden.
1 eine Seitenansicht des Schließzylinders,
2 den Schnitt D-D,
3–5 Schnitte A-A, B-B und C-C in 1
Mit 1 ist das Zylindergehäuse mit der Gewindebohrung für die Stulpschraube bezeichnet und mit 2 der Zylinderkern. Der Schlüssel selbst ist nicht dargestellt. Mit 7 ist der für die verschiedensten Schlüsselprofile, einschließlich eventueller Rippen- oder Sonderprofile, vorgesehene Schlüsselkanal angedeutet.
Zunächst soll die sog. gegen Manipulation schützende An- oder Abwesenheitskontrolle bzw. Detektion des Schlüssels durch einen angeformten oder eingesteckten seitlichen Ausleger 8 an mindestens einem der Kernstifte 4', vorzugsweise an dem vom Schlüsselanschlag gesehen ersten Kernstift, bei dem die zugehörige erste Schlüsselkerbe aus Stabilitätsgründen des Schlüssels nicht auf die maximale Tiefe gefräst worden ist, erläutert werden. Unabhängig von dieser Besonderheit nutzt die erfindungsgemäße Detektion des Schlüssels die Tatsache, dass bei abgezogenem Schlüssel alle Kernstifte von den zugehörigen Gehäusestiften und Stiftfedern in eine von der meist gleichen Bohrungstiefe der Stiftlöcher und Kern vorgegebene Endlage gedrückt werden, die sie bei eingestecktem Schlüssel, auch bei maximaler Kerbentiefe, nicht erreichen. Diese Wegdifferenz, welche aus vorgenanntem Grund beim ersten Stift besonders groß ist, wird am seitlichen Ausleger 8 des jeweils detektierten Kernstiftes 4 abgetastet, kann gemessen und ausgewertet oder, wie in der dargestellten Ausführung der Erfindung, zum Freigeben, Zurückdrehen und Sperren des Verstellelementes 9 genutzt werden. Weil der Stiftausleger 8 des jeweiligen Sperrstift um dessen gesamten Weg verfahren wird, ist dafür eine seitliche, diesem Stiftweg entsprechende Aussparung 29 vorgesehen.
Im Zylinderkern ist – bei dieser Ausführungsform – ein Motor 12 angeordnet, der mit einem Verstellelement 9 verbunden ist, das als zweiarmiger Rotor ausgebildet ist. Zu der in 4 gezeichneten Position des Verstellelementes ist anzumerken, dass sich dieses in geringem Abstand vom Sperrelement befindet. In der gezeichneten Stellung kann das sich in der sperrenden Position befindliche Sperrelement 13 nicht nach innen, also in die freigebende Position verschoben werden. Erst wenn der Rotor, also das Verstellelement, um etwa 90 Grad nach links verdreht wird, kann das Sperrelement nach innen in die Freigabestellung verfahren werden. Dabei ist von Bedeutung, dass im Ruhezustand zwischen der Anlagefläche des Sperrelementes 13 und dem sperrenden Rotor des Verstellelementes 9 ausreichend Abstand 30 bzw. Spiel vorhanden ist, damit der Motor 12 das Verstellelement 9 frei und ohne Reibwiderstand in die Freigabestellung drehen kann. In die Sperrstellung (4) gedreht wird das Verstellelement 9 durch den Stiftausleger 8 (3), sobald der Schlüssel abgezogen wird. Der Stiftausleger 8 fixiert das Verstellelement 9 dann auch in der Sperrstellung, bis wieder ein mechanisch berechtigter Schlüssel eingesteckt wird. Damit sich das Verstellelement 9 in beide Drehrichtungen nur etwa 90 Grad drehen kann, ist der Anschlag 10 vorgesehen.
In seiner Freigabestellung wird das Verstellelement 9 durch Magneten (nur gezeigt 19) gehalten.
Wesentlich für die Erfindung ist die sich vom Verstellelement 9 lösende und dieses völlig freigebende Funktion des Sperrelementes 13 im Zusammenwirken mit dem längs angeordneten Federstab 14 und dem Betätigungselement 15 sowie der zugehörigen segmentförmigen Ausnehmung 20, mit Abgleitflächen 31 für die entsprechende Gegenkontur des Sperrelementes 13, im Gehäuse 1. Der unbelastet gerade Federstab ist auf der einen Seite zwischen der als Stablager 17 bezeichneten Bohrung im Einschubkörper 11 und der über dem Motor 12 liegenden Brücke 16 so eingespannt, dass er, am anderen Ende in die Hülse 18 des radial verschiebbaren Sperrelementes 13 eingreifend, dieses stets radial nach außen, also in dessen radial sperrende Position drückt, wo es in Eingriff mit den Abgleitschrägen der Ausnehmung 20 steht bzw. bei Drehung des Zylinderkernes bringbar ist.
An geeigneter Stelle zwischen dieser quasi festen Einspannung und dem Sperrelement 13 ist dem Federstab 14 ein Betätigungselement 15 genanntes, radial verschiebbares Element aufgesetzt, welches in eine Ausnehmung an der Innenseite des Schließzylindergehäuses 1 greift und dadurch beim Drehen des Zylinderkernes 2 radial nach innen verschoben wird und über den Federstab 14 auch das Sperrelement 13 radial nach innen, also in die freigebende Position, zu bewegen versucht. Wenn vorher die elektronische Freigabe erfolgt ist, das Verstellelement 9 vom Motor 12 also bereits in die Offenposition gedreht worden ist, kann diese Bewegung auch erfolgen.
Der Zylinderkern kann dann frei gedreht werden, d.h. ein Aufschließen ist möglich.
Sollte der eingesteckte Schlüssel dagegen elektronisch nicht berechtigt sein, das Verstellelement 9 also in 4 gezeichneten, sperrenden Position verbleiben, kann das Sperrelement 13 nur um den Betrag des Abstandes zwischen seiner Anlagefläche und dem Verstellelement 9 nach innen bewegt werden. Die weitere Verschiebung des Betätigungselementes 15 wird beim weiteren Drehen des Zylinderkernes 2 als Durchbiegung des Federstabes elastisch aufgenommen. Beim weiteren Drehen des Zylinderkernes kommt dann das um den Betrag des Abstandes 30 zum sperrenden Balken des Verstellelementes durch den Federstab 14 nach innen gedrückte Sperrelement in der segmentförmigen Gehäuseausnehmung 20 zur Anlage. Dabei sind die beidseitig hakenförmige Außenkontur des Sperrelementes 13 und die zugehörigen Abgleitflächen im segmentförmig ausgefrästen Bereich 20 des Schließzylindergehäuses 1 so gestaltet, dass das Sperrelement 13 bei Belastung zumindest um den Betrag des Abstandes 30 radial nach außen, also vom sperrenden Balken des Verstellelementes 9 weggezogen wird. Das bringt den entscheidenden Vorteil, dass alle beim versuchten Weiterdrehen des Schlüssels eingeleiteten Kräfte allein zwischen Schließzylindergehäuse 1 und dem Sperrelement wirken und alle sensiblen Teile wie z.B. Verstellelement 9, Motor 12 und Stiftausleger 8 mechanisch von der Krafteinflusszone getrennt sind. Darüber hinaus ist es für die Abstützung der vom Schlüssel oder unerlaubten Hilfsmitteln eingeleiteten Drehmomenten auf den Zylinderkern 2 wichtig, dass das Spernelement 13 zumindest teilweise, im gezeichneten Beispiel mit seiner Schulter, direkt in der Ausfräsung des metallischen Zylinderkernes 2 geführt ist und bei Belastung dort auch abgestützt wird.
Die segmentförmige Ausnehmung 20 im Zylindergehäuse ist von der Außenseite her eingefräst und mit einer eingedrückten Abdeckung 21 geschützt.
Eine weitere Besonderheit der Erfindung ist die Anordnung zur Führung aller im Zylinderkern 2 angeordneten mechanischen Bauteile der Sperrvorrichtung in einer kompakten Baugruppe, deren tragendes und umfassendes Element in der Zeichnung als zweckmäßig in Kunststoff ausgeführter Einschubkörper 11 bezeichnet wird. Diese Baugruppe kann kostensparend ausgeführt und separat vorgefertigt werden und wird bei der Montage nur in eine im wesentlichen rechteckige Ausfräsung des Zylinderkernes eingesetzt.
Auf der Gegenseite des Zylinderkernes 2 sind alle schlossseitigen elektronischen Bauteile 22 angeordnet, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Normalerweise könnten diese, zu einem vorgefertigten Kunststoffblock vergossen, eingesetzt werden, was jedoch Schwierigkeiten bei der Montage bereitet, weil ja zumindest die Verbindungen vom Motor auf der anderen Seite des Zylinderkernes 2 angeschlossen werden müssen. Darum wurde als eine Variante der erfindungsgemäßen Ausführung der Elektronikbereich nur gegen Korrosion geschützt, ansonsten aber frei zugänglich gelassen und mit einer aus Blech hergestellten, vorgeformten und in Bohrungen einrastenden Abdeckung versehen, was sich außerordentlich bewährt hat.
Unter diesem Abdeckblech hat auch die Verbindungsleitung 27 von der Leiterplatte zum federnd beweglichen Kontaktstift 24 ausreichend Bewegungsfreiheit. Das Kontaktelement kann auch beidseitig angeordnet sein oder an anderer Stelle des Schlüssels angreifen. Das eigentliche zum Schlüssel kontaktgebende Element, hier der Kontakt 24, ist isoliert in einer Kontakthülse 25 und unter Federdruck beweglich angeordnet, um Verschleiß und Maßdifferenzen auszugleichen.

1: Schließzylindergehäuse
2: Zylinderkern
3: Gehäusestift
4: Kernstift
5: Stiftfeder
6: Stopfen
7: Schlüsselkanal
8: Stiftausleger
9: Verstellelement
10: Anschlag
11: Einschubkörper
12: Motor
13: Sperrelement
14: Federstab
15: Betätigungselement
16: Brücke
17: Stablager
18: Hülse
19: Magnet
20: Ausnehmung
21: Abdeckung
22: Abdeckung
24: Kontaktstift
25: Kontakthülse
26: Kontaktfeder
27: Verbindungsleitung
28: Elektronik
29: Ausnehmung
30: Abstand
31: Abgleitflächen

Claims

Schließzylinder mit einem im Schließzylindergehäuse drehbar gelagerten Zylinderkern sowie mit Kern- und Gehäusestiften, die von einem mechanisch codierten Schlüssel in eine die Drehung 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung ein durch die Drehung des Zylinderkernes im Schließzylindergehäuse bewegbares Betätigungselement (15) aufweist, das mit einem Federelement (14) zusammenwirkt, das seinerseits mit einem Sperrelement (13) verbunden ist, das für die Sperrposition die Trennebene Schließzylindergehäuse/Zylinderkern übergreifend in eine Ausnehmung am Innenumfang des Schließzylindergehäuses unter der Federkraft eindrückbar ist, und dass das Sperrelement (13) in seiner Sperrposition durch ein Verstellelement (9), das Teil der elektrisch/elektronischen Sperreinrichtung ist, gegen eine Bewegung aus der Sperrposition gesichert ist.
Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (9) im Zylinderkern angeordnet ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13) durch das Betätigungselement (15) und das Federelement (14) radial bewegbar ist und einen hakenförmig ausgebildeten Kopf aufweist, mit dem es in Eingriff mit der segmentförmig ausgebildeten Ausnehmung am Innenumfang des Schließzylindergehäuses bringbar ist.
Schließzylindernach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (9) aus einem elektrisch angetriebenen zweiarmigen Rotor besteht, dessen eine Drehstellung (Sperrstellung) das Sperrelement (13) in seiner radial äußeren Sperrposition sichert und bei dessen anderer Drehstellung (Freigabestellung) das Sperrelement (13) durch die Drehung des Zylinderkernes radial in Richtung auf die Zylinderkernachse bewegbar und außer Eingriff mit der segmentförmigen Ausnehmung bringbar ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentförmige Ausnehmung im Schließzylindergehäuse Abgleitflächen aufweist, die – bezogen auf den hakenförmigen Kopf des Sperrelementes (13) – Hinterschneidungen für diesen bilden und aufgrund der vorhandenen Schrägen, das Sperrelement – bei Drehung des Zylinderkernes – und bei Stellung des Verstellelementes in der Sperrstellung, gegen eine radiale Bewegung nach innen sichernd, radial nach außen ziehen und von der Anlage am Verstellelement (9) abheben.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) aus einem radial beweglichen Federstab besteht, der einseitig am Zylinderkern gelagert ist, im mittleren Bereich das Betätigungselement (15) aufweist und am anderen Ende mit dem Sperrelement (13) verbunden ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kernstift, der im Bereich des Verstellelementes (9) vorhanden ist, ein seitlich radial vorstehender Ausleger (8) vorgesehen ist, der bei der durch den eingeschobenen Schlüssel bewirkten Verschiebung des Kernstiftes in einer parallel zum Schlüsselkanal vorgesehenen Ausnehmung geführt ist, während er bei abgezogenem Schlüssel derart in dem Verdrehbereich des Rotors des Verstellelementes (9) angeordnet ist, dass der Rotor in seiner Sperrposition arretiert ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16), das Betätigungselement (15), das Sperrelement (13), das Verstellelement (9) und dessen Antrieb (12) einen als Modul ausgebildeten Einschubkörper (11) bilden, der in eine entsprechende Ausnehmung des Zylinderkernes einsetzbar ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13) im Einschubkörper (11) gleitend geführt ist.
Schließzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der dem Verstellelement (9) zugekehrten Wand des Einschubkörpers (11) ein Magnet (19 angeordnet ist, der mit einem Magneten an einem Arm des Rotors des Verstellelementes (9) in Wirkverbindung bringbar ist, so dass das Verstellelement (9) magnetisch in der Freigabestellung arretiert ist.