DE19519789A1

DE19519789A1 - Schloß mit Schließzylinder

Info

Publication number: DE19519789A1
Application number: DE1995119789
Authority: DE
Inventors: Manfred Hinz; Guenter Rueb
Original assignee: BKS GmbH
Current assignee: BKS GmbH
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2015-06-03
Also published as: DE19519789B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß mit Schließzylinder nach Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Kombination aus Schloß mit Schließzylinder ist beispielsweise bekannt aus DE-GM 94 19 736. Dort ist ein netzunabhängiger Generator vorgesehen. Der Generator wird durch ein relativ dazu bewegtes Teil aktiviert. Dies kann z. B. der Schlüsselrücken oder die Türklinke sein. Der auf diese Weise erzeugte Strom wird einer zusätzlichen Sicher heitssperre aufgegeben, um bei fehlender Zutrittsberechtigung den Schließzylinder bzw. das Schloß zu sperren.

Ein vergleichbares System ist bekannt aus DE-A 32 08 818.

Auch hier wird die Relativbewegung zwischen dem Schlüs sel und dem Schließzylinder dazu verwendet, einen elektri schen Strom zu erzeugen welcher eine zusätzliche Sperre be aufschlagt.

Ein ähnliches System ist auch bekannt aus der WO 93/18257.

Bekannt sind derartige Energieumwandlungssysteme einer seits durch berührungsloses Zusammenwirken, andererseits durch formschlüssigen Kontakt jeweils zwischen zwei relativ zueinander bewegten Teilen.

Allen oben genannten Systemen ist jedoch zum Nachteil, daß die erzeugte elektrische Energie stets abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen Stator und Rotor des mechani schen Antriebs bzw. des mechanisch elektrischen Wandlers ist. Führt man beispielsweise den Schlüssel gemäß der eingangs ge nannten WO 93/18257 langsam in den Schließkanal ein, so wird nur ein relativ geringer Strom erzeugt. Führt man ihn dagegen schnell ein, steigt die erzeugte elektrische Energie entspre chend. Um diesen Nachteil zu umgehen, wurde zwar richtig er kannt, daß die benötigte Energie auch durch mehrmaliges Betä tigen des Schlüssels, der Türklinke od. dgl. erzeugt werden kann. In der Praxis stößt dies jedoch auf Schwierigkeiten. Insbesondere bei der an sich angestrebten kompakten Bauweise von Profilzylindern verbleibt als sinnvolle Möglichkeit noch, den mechanischen Antrieb für den mechanisch-elektrischen Wandler im Bereich des Schließkerns bzw. dessen Schlüsselka nals vorzusehen.

Dabei gleiten beispielsweise der Schlüsselrücken und die vorgesehenen mechanischen Zuhaltungen aufeinander ab, bis die Zuhaltungen mit den vorgesehenen Schlüsseleinschnitten Fluch ten. Mehrmaliges Einstecken und Herausziehen des Schlüssels zum Erzeugen der notwendigen elektrischen Energie beeinträch tigt deshalb die mechanischen Kontaktbereiche zwischen Schlüsselrücken und Zuhaltungen erheblich, fördert den Ver schleiß unnötig und ist daher abzulehnen.

Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, das bekannte Schloß mit Schließzylinder so weiterzubilden, daß die ver richtete mechanische Arbeit unabhängig von der mechanischen Leistung zu elektrischem Strom von vorgegebener elektrischer Leistung umgewandelt wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die not wendige elektrische Energie zum Betätigen der Sperrvorrich tung über eine mechanische und zeitunabhängige Zwischenspei cherung des zurückgelegten Schlüsselweges mit schlagartiger Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie auf den mecha nisch-elektrischen Wandler bereitgestellt wird.

Hierdurch wird die vom Schlüssel verrichtete Arbeit zeitunabhängig zunächst einmal gespeichert und erst bei einer vorgegebenen Höhe des Energiepotentials zeitabhängig so ent laden, daß die damit erzeugte elektrische Leistung zur Betä tigung der Sperrvorrichtung bereitsteht.

Zunächst einmal ist wesentlich, daß im Rahmen vorliegen der Erfindung nicht nur Relativbewegungen zwischen Profilzy linder und Schlüssel sondern allgemein Relativbewegungen jeg licher Art am Schloß einschließlich des Schließzylinders zur Erzeugung elektrischen Stroms vorbestimmter Höhe verwendbar sind.

Derartige Relativbewegungen können beispielsweise zwi schen Türklinke und Türschloß abgegriffen werden. Bevorzugt ist jedoch die Weiterbildung, bei welcher die Relativbewegung des Schlüssels relativ zum Schloß einschließlich des Zylin ders ausgenutzt wird, um den notwendigen elektrischen Strom erzeugen zu können.

Ein weiterer wesentlicher Grundgedanke der Erfindung be ruht auf der Tatsache, daß die Sperrvorrichtung als sogenann tes "schlafendes System" in einen Profilzylinder integrierbar ist. Das "schlafende System" wird beim Einstecken des Schlüs sels oder eines vergleichbaren länglichen Gegenstandes in den Schlüsselkanal "geweckt". Hierzu wird die notwendige elektri sche Energie erst im Bedarfsfall bereitgestellt, um zunächst einmal die Sperrvorrichtung in den Schließkern des Schließzy linders eingreifen zu lassen. Wird daraufhin festgestellt, daß der verwendete Schlüssel tatsächlich Zugangsberechtigung hat, wird ein weiterer Teil der vorher erzeugten elektrischen Energie dazu verwendet, die soeben eingefahrene Sperrvorrich tung wieder aus ihrem Sperreingriff herauszubewegen. Der Schlüssel kann dann unter Öffnung der mechanischen Zuhaltun gen den Schließzylinder ordnungsgemäß betätigen.

Da in jedem Falle für die Bewegung der Sperrvorrichtung und das Lesen der Zutrittsberechtigungsinformation elektri sche Energie erforderlich ist, deren Höhe an sich bekannt ist, liegt hierdurch das notwendige Energiepotential des me chanischen Energiespeichers fest. Bei Erreichen des auf diese Weise vorbestimmten Bedarfswerts wird der Energiespeicher entladen. Die gespeicherte mechanische Energie wird dann in elektrische Energie von vorbestimmter Leistung umgewandelt.

Dabei wird das Energiepotential von der Zeit unabhängig und lediglich abhängig vom Weg mechanisch gespeichert, so lange bis der mechanische Speicher das notwendige Energiepo tential aufweist. Bei dessen Überschreiten wird daher das zeitunabhängig angesammelte Energiepotential im mechanischen Speicher innerhalb vorbestimmter Zeit entladen und kann somit durch Kopplung mit einem mechanisch-elektrischen Wandler eine der mechanischen Leistung entsprechende elektrische Leistung erzeugen.

Dieser Grundgedanke der Erzeugung vorbestimmte- elektri scher Leistung ließ sich bislang nicht verwirklichen. Die je weils erzeugte elektrische Leistung war stets abhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit der Türklinke bzw. der Ein steckgeschwindigkeit des Schlüssels in den Schlüsselkanal. Hier geht die Erfindung jedoch den anderen Weg, wonach der mechanische Speicher allein wegabhängig geladen und nach vor bestimmter zeitlicher Funktion entladen wird.

Hierdurch entsteht unabhängig von der Ladegeschwindig keit des mechanischen Energiespeichers eine zeitlich vorbe stimmte Energieabgabe des mechanisch-elektrischen Wandlers, wodurch dessen vorbestimmte Leistung innerhalb der vorgegebe nen Werte bleibt.

Hierzu wird vorgeschlagen, daß der mechanische Energie speicher proportional zum Weg der an ihm verrichteten Kraft bis zu dem vorgegebenen Bedarfswert geladen und dann zeitab hängig entladen wird.

Die Aufladung des mechanischen Energiespeichers ist da her von der Betätigungsgeschwindigkeit vollkommen unabhängig. Es kommt hier allein auf das Zurücklegen eines vorgegebenen Betätigungsweges an.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Tatsache, daß die Sperrvorrichtung elektrisch/elektromechanisch angetrieben wird und im Normalfall bei nicht eingestecktem Schlüssel in Freigabestellung ist. Beim Einstecken des Schlüssels oder ei nes vergleichbaren länglichen Gegenstandes (Stricknadel, Dietrich) wird die Sicherheitsperre in ihre Sperrstellung ge fahren und aus der Sperrstellung erst dann, wenn entweder ein zutrittsberechtigter Schlüssel vorliegt, oder wenn der nicht zutrittsberechtigte Schlüssel aus dem Schlüsselkanal heraus gezogen wird.

Wird die Sperrvorrichtung als sogenannte Drehverhinde rungssperre ausgeführt, welche in einer mit Schließkern und Profilzylinder fluchtenden Bohrung hin- und herfahrbar ist, läßt sich eine kompakte Bauweise und eine vollständig im Pro filzylinder integrierte elektrische/elektronische Schaltung samt Antrieb für die Drehverhinderungssperre unterbringen.

Für diesen Fall bietet es sich zusätzlich an, einen Pro filzylinder zu verwenden, der konzentrisch zum Schließkern liegende radiale Zuhaltungen aufweist, die jedoch nicht im stegartigen Fortsatz des Profilzylinders liegen. Der stegar tige Fortsatz kann daher den gesamten mechanischen Antriebs teil zur Stromerzeugung und zum Antrieb der Drehverhinder rungssperre aufnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipbild erfindungsgemäßen Schließzylinders in Seitenansicht,

Fig. 2 erfindungsgemäßer Schließzylinder im Querschnitte,

Fig. 3 mechanischer Energiespeicher mit ausweichender Hintergreifeinrichtung, gemäß Ansicht III-III aus Fig. 2,

Fig. 4 ein Kraft-Wegdiagramm beim Einstecken des Schlüs sels, und

Fig. 5 Tabelle zu den logischen Funktionen erfindungs gemäßen Schließzylinders.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.

Insbesondere Fig. 1 zeigt einen Schließzylinder 1 nach dieser Erfindung.

Dabei soll ausdrücklich gesagt sein, daß jeder bewegbare Teil eines Schlosses geeignet ist um als mechanischer Antrieb eines mechanischen Energiespeichers zu dienen, insbesondere auch Türklinken od. dgl. Bevorzugt werden jedoch Ausführungs formen, bei denen relativ zueinander bewegte Teile am Schließzylinder 1 als mechanischer Antrieb für entsprechende mechanische Energiespeicher 17 verwandt werden.

Derartiger Schließzylinder 1 weist einen, - im Quer schnitt gesehen -, kreiszylindrischen Bereich 2 sowie einen daran angesetzten stegartigen Bereich 3 auf. Bevorzugt sind bei derartigem Schließzylinder die hier nicht gezeigten me chanischen Zuhaltungen lediglich im kreiszylindrischen Be reich 2 angeordnet und zielen radial auf den Schlüsselrücken. Hierzu dienen die nicht näher bezeichneten Ausnehmungen am Schlüsselrücken um die mechanischen Zuhaltungen in eine Vor zugslage zu bringen, in welcher ein Drehen des Schließkerns 8 möglich ist.

Zusätzlich weist dieser Schließzylinder eine Sperrvor richtung 4 auf, welche zwischen einer Sperrstellung 5 und ei ner Offenstellung 6 in drehverhindernder Weise in den Schließkern 8 eingreift. Bei der Sperrvorrichtung 4 handelt es sich um eine motorisch angetriebene Schubstange, die an ihrem dem Schließkern 8 zugewandten Ende gabelförmig ist und beidseits des Schlüsselkanals 7 in den Schließkern einzufah ren bzw. aus dem Schließkern herauszufahren ist. Es kommen auch elektromagnetische Linearantriebe in Betracht.

Hier dient ein motorischer Antrieb 9, bestehend aus ei nem elektrischen Motor, mit dessen Motorwelle über eine Kur belscheibe, eine Pleuelstange und entsprechende Drehgelenke der Zapfen der Sperrvorrichtung 4 verbunden ist.

Die Steuerung des Motors erfolgt über die Steuereinrich tung 10, welche in Abhängigkeit von vorgegebenen Signalen das Schaltrelais 11 öffnet oder schließt. Das Schaltrelais 11 wirkt über den Schalter 12 unmittelbar auf die elektrischen Anschlüsse des Motors M, der seine elektrische Energie von der Batterie 13 und einer ggfs. vorgesehenen Stromversor gungsschaltung 14 bezieht.

Wesentlich ist, daß die jeweilige Stellung der mit dem Motor M fest verbundenen Kurbelscheibe über den Sperren-Stel lungssensor 15 erfaßbar ist. Das Signal des Sperren-Stei lungssensors 15 wird der Steuereinrichtung 10 aufgegeben. Al ternativ hierzu kann die Stellung der Sperrvorrichtung auch elektronisch registriert und auf einem Halbleiterbaustein (z. B. EE PROM) gespeichert werden.

Weiterhin ist vorgesehen ein Antriebsstellungssensor 16, dessen Signal ebenfalls der Steuereinrichtung 10 aufgeprägt wird. Auch hierbei kann es sich um einen elektronischen Spei cher handeln.

Der Antriebsstellungssensor 16 erfaßt den Zustand des mechanischen Energiespeichers 17 und dessen mechanischen An triebs.

Der mechanische Energiespeicher 17 weist ein in den Schlüsselkanal 7 hineinreichendes Betätigungselement 18 auf, welches außerhalb des Schlüsselkanals um die Drehachse 19 derart drehbar gelagert ist, daß das Betätigungselement 18 beim Einstecken des Schlüssels 28 ab einer vorbestimmten Ein stecktiefe mit der Spitze des Schlüssels 28 zusammentrifft.

Durch die drehbare Lagerung kann dabei das Betätigungselement 18 aus dem Schlüsselkanal ausweichen und dem eingesteckten Schlüssel 28 den Weg freigeben.

Diese Schwenkbewegung des Betätigungselements 18 kann nun zur Erzeugung elektrischer Energie verwandt werden.

Zu diesem Zweck weist das Betätigungselement 18 an dem vom Schlüsselkanal 7 weg weisenden Ende einen hintergreifen den Winkel 20 auf. Der hintergreifende Winkel 20 greift an einem schwenkbar gelagerten Spannhebelgetriebe 21 derart an, daß beim Einstecken des Schlüssels 28 das Betätigungselement 18 und über den hintergreifenden Winkel 20 das Spannhebelge triebe 21 gespannt wird.

Dabei wird allein abhängig vom Einsteckweg des Schlüs sels 28 das Schlagstück 22 des mechanischen Energiespeichers 17 gespannt. Das Schlagstück 22 steht beispielsweise unter dem Einfluß von dabei zu spannenden Federn oder/und auch un ter dem Einfluß der Schwerkraft g. Das Schlagstück 22 wird folglich proportional zum Ausweichen des Betätigungselements 18 aus der gezeigten ungespannten Lage soweit gespannt, daß es sich dabei vom stromerzeugenden Piezokristall 23 abhebt. Dabei erfährt das Schlagstück 22 eine Energiezunahme, die bis zu einem vorgegebenen Bedarfswert ansteigt. Der vorgegebene Bedarfswert ist bestimmt durch die Eingriffsverhältnisse zwi schen dem hintergreifenden Winkel 20 und dem zugeordneten Spannhebelgetriebe 21, den Federkonstanten, den Federwegen. Durch Ausrasten des Schlagstücks wird die gespeicherte mecha nische Energie schlagartig frei und nach vorbestimmtem Zeit verlauf (hier: dU = dl/dt) in elektrische Leistung umgesetzt, welche im Stromspeicher 13 abgespeichert und bei Bedarf von diesem abgerufen werden kann.

Wie hierzu insbesondere Fig. 2 und 3 zeigen, besteht der artiger mechanischer Energiespeicher 17 beispielhaft aus ei nem Mitnahme-Ratschenmechanismus in einer Bewegungsrichtung.

Hierzu ist auf einem Achsbolzen 30 ortsfest am Schließ zylinder 1 bzw. an dessen stegartigem Bereich 3 ein erster Spannhebel des Spannhebelgetriebes 21 frei drehbar gelagert. Der erste Spannhebel steht unter dem Einfluß einer Schrauben feder 31, welche sich mit den Widerlagern 32,33 einerseits ortsfest am stegartigen Bereich 3 des Schließzylinders und andererseits am ersten Hebel des Spannhebelgetriebes 21 ab stützt. Der erste Hebel ist auf dem Achsbolzen 30 frei dreh bar jedoch federbelastet durch die Schraubenfeder 31.

Das Betätigungselement 18 greift in den Schlüsselkanal 7 ein und ist ebenfalls um die Drehachse 19 des Achsbolzen 30 drehbar. Zwischen Betätigungselement 18 und Spannhebelgetrie be 21 ist ein Axialanschlag 34 vorgesehen. Gegen die eine Flanke des Axialanschlags 34 stützt sich das Spannhebelge triebe 21 ab. Dabei wird es durch die axiale Vorspannung der Schraubenfeder 31 mit vorbestimmter Anlagekraft gegen den Axialanschlag 34 gehalten. Auf der anderen Seite des Axialan schlags 34 liegt das Betätigungselement 18. Dieses Betäti gungselement 18 steht, - in Drehrichtung gesehen -, ebenfalls unter Einfluß einer Schraubenfeder 36, die sich einerseits am Widerlager 37 und andererseits am Widerlager 35 ortsfest bzw. mitdrehend abstützt. Zusätzlich weist der Achsbolzen 30 je doch auf dieser Seite des Axialanschlags 34 ein Gewinde 38 auf. Das Gewinde 38 befindet sich in Eingriff mit einem ent sprechenden Innengewinde am Betätigungselement 18. Bei Ver schwenken des Betätigungselements 18 wird dieses daher auch in Axialrichtung bezüglich des Achsbolzens 30 geführt. Die axiale Ausweichbewegung des Betätigungselements 18 hängt da bei von der Gewindesteigung des Gewindes 38 ab.

Dieser gesamte Antrieb befindet sich auf dem Achsbolzen 30, der über eine geeignete Montagebohrung 39 in den stegar tigen Bereich 3 des Schließzylinders eingebracht ist. Die Montagebohrung 39 kann über geeigneten Verschlußstopfen 40 verschlossen werden.

Die Funktion läßt sich am besten an Hand von Fig. 3 erör tern. Das Betätigungselement 18 hintergreift mit einem Winkel 20 den zugeordneten Hebel des Spannhebelgetriebes 21. Fährt nun der Schlüssel auf das Betätigungselement 18 auf, ver schwenkt dieses um den Achsbolzen 30 herum und wird dabei zu sätzlich in axialer Richtung nach rechts, d. h. vom Axialan schlag 34 weg geführt, da es mit dem Gewinde 38 im Eingriff ist. Dabei erfolgt zunächst eine gemeinsame Bewegung von Be tätigungselement 18 und dem zugehörigen Hebel des Spannhebel getriebes 21 in der gemeinsamen Mitnahmerichtung 41. Die ge meinsame Bewegung wird solange ausgeführt, wie die hinter greifende Nase 43 in formschlüssigem Kontakt mit dem Spannhe belgetriebe 21 ist. Mit zunehmendem Schwenkwinkel jedoch wird die Ausweichbewegung 45 des Betätigungselements 18 so groß, daß ab einer bestimmten Stellung die hintergreifende Nase 43 vom Spannhebelgetriebe 21 abrutscht. Währenddessen ist jedoch die Schraubenfeder 31 in zunehmender Weise und proportional zum zurückgelegten Weg gespannt worden. Das Spannhebelgetrie be 21 hat damit den vorbestimmten Bedarfswert an mechanischer Energie gespeichert und wird schlagartig aus der Zwangsbewe gung der hintergreifenden Nase 43 entlassen. Es schnellt zu rück. Dabei wird die gespeicherte Arbeit, insbesondere die Energie vorbestimmten Bedarfswertes, zeitabhängig entladen und kann dann den mechanischelektrischen Wandler bedienen um proportional zur Entladezeit die elektrische Leistung zur Be tätigung der Sperrvorrichtung zu erzeugen.

Im Unterschied zu den bekannten Energieumwandlungssyste men kommt es daher im vorliegenden Fall auf das zeitunabhän gige Erreichen des Energiebedarfswertes an, wobei es erfin dungswesentlich ist, daß der Energiebedarfswert bei Erreichen zeitabhängig entladen wird. Der Zeitverlauf der Entladung ist durch das System des mechanischen Energiespeichers und des mechanisch-elektrischen Wandlers vorgegeben. Die erzeugte elektrische Leistung ist daher unabhängig von der Einsteckge schwindigkeit des Schlüssels (im vorliegenden Fall) sondern lediglich abhängig vom Einsteckweg des Schlüssels.

Beim Herausziehen des Schlüssels passiert folgendes: mit Verschwenken der Betätigungsvorrichtung 18 wurde gleichzeitig die Schraubenfeder 36 gespannt. Das Betätigungselement 18 be findet sich ein der Gewindesteigung 38 entsprechendes Stück weiter von dem Axialanschlag 34 entfernt. Das in den Schlüs selkanal 7 reichende Ende des Betätigungselements 18 wird zu nächst noch vom Schlüssel in der ausgelenkten Stellung gehal ten. Zieht man den Schlüssel heraus, wird dem Betätigungsele ment 18 infolge der vorgespannten Schraubenfeder 36 eine Drehbewegung aufgezwungen, die den hintergreifenden Winkel 20 in Richtung zum Spannhebelgetriebe 21 führt. Der hintergrei fende Winkel 20 weist auf seiner Rückseite eine Schräge 44 auf. Mit dieser Schräge 44 stützt sich ab einer bestimmten Rückschwenkstellung das Betätigungselement 18 auf dem Spann hebelgetriebe 21 ab. Gleichzeitig erfolgt durch die Rück stellfeder 36 ein entsprechender Druck auf das Spannhebelge triebe 21. Infolge der Schräge 34 entsteht abhängig von dem Schrägenwinkel ein seitlicher Druck auf das Spannhebelgetrie be 21, welches seitlich ausweicht. Dies ist deshalb möglich, da das Spannhebelgetriebe 21 lediglich frei drehbar und in axialer Richtung durch die Feder 31 abgestützt auf dem Achs bolzen 30 sitzt. Das Spannhebelgetriebe 21 weicht solange aus, bis der hintergreifende Winkel 20 an der Seitenflanke des Spannhebelgetriebes 21 vorbeigleiten und mit der Nase 43 wieder hinter das Spannhebelgetriebe 21 greifen kann. Damit ist der mechanische Energiespeicher vorbereitet für den näch sten Schließzyklus. Der Antriebsstellungssensor registriert diesen Zustand.

Wie man an Hand von Fig. 4 erkennen kann, läßt sich der Kraftverlauf über dem Weg aufteilen in einen mechanischen (m) und einen elektrischen (e) Teil.

Im mechanischen Teil wird die mechanische Energie beim Einstecken des Schlüssels auf den mechanischen Energiespei cher in vorbestimmter Weise übertragen. Mit Erreichen des Be darfswertes H kann nun die mechanische Energie in elektrische Energie umgesetzt werden. Unter Vernachlässigung der üblichen Übertragungsverluste ist daher die Fläche unterhalb der Kurve A genauso groß wie die Fläche unterhalb der Kurve B, bzw. C, bzw. D.

Der genaue Verlauf der Kurve A ist daher nicht relevant. Lediglich die unterhalb der Kurve A liegende Fläche steht als Energiepotential zur Verfügung. Infolge der zeitlich vorgege benen Abgabe der gespeicherten Energie entsteht daher ein Verlauf der Kurven B, C, D abhängig von der Geschwindigkeit des Entladevorgangs des mechanischen Energiespeichers. Man kann daher dank dieser Erfindung den Entladevorgang allen Erfor dernissen anpassen, ohne daß es auf die Betätigungsgeschwin digkeit des mechanischen Energiespeichers ankommt. In jedem Fall läßt sich der zeitabhängige Verlauf der elektrischen Leistung am Ausgang des mechanisch-elektrischen Wandlers vor bestimmen.

Zusätzlich zeigt Fig. 1, daß die erzeugte elektrische Leistung aus dem mechanisch-elektrischen Wandler 23 über eine Versorgungsleitung 24 zur Batterie 13 geführt wird.

Es handelt sich hier um eine Stromspeichereinrichtung, die ggfs. auch ein Kondensator sein kann. Der Stromspeicher kann mit einer entsprechenden Stromversorgungsschaltung 14 gekoppelt sein, um den erzeugten Strom den vorgesehenen elek trischen Verbrauchern anzupassen.

Hierunter ist insbesondere der motorische Antrieb 9 zu verstehen und die Informationsleseeinrichtung 26 sowie die Steuereinrichtungen 10 und das Relais 11.

Die Informationsleseeinrichtung 26 wirkt mit einer auf dem Schlüssel angebrachten Zutrittsberechtigungsinformation (= ZBI) 25 zusammen. Die Zutrittsberechtigungsinformation wird beim Vorbeischieben des Schlüssels 28 an der Informati onsleseeinrichtung 26 von dieser erfaßt und auf Zutrittsbe rechtigung geprüft. Sollte die auf dem Schlüssel vorliegende Information mit der erwarteten Information übereinstimmen, wird über die Steuereinrichtung 10 der Stromkreis über den Schalter 12 geschlossen und der motorische Antrieb 9 geöff net.

Obwohl dies der Normalfall ist, soll jedoch das Verfah ren der Sperrvorrichtung 4 zwischen Sperrstellung und Offen stellung einmal erörtert werden. Beim Einstecken des Schlüs sels 28 von der Schließzylinderaußenseite 27 wird über das Betätigungselement 18 elektrischer Strom vorgegebener Lei stung erzeugt. Der Antriebsstellungssensor 16 stellt dabei fest, ob das Betätigungselement 18 aus der gezeigten Ruhe stellung bewegt wurde oder nicht.

Weiterhin ist über den Sperren-Stellungssensor 15 ab fragbar, ob die Sperrvorrichtung 4 in Schließstellung 5 oder in Offenstellung 6 steht.

Die weiteren Erläuterungen für die unterschiedlichen Fälle lassen sich an Hand von Fig. 5 am besten verstehen. Beim Einstecken des Schlüssels oder eines vergleichbaren Gegen standes wird, wie gesagt das Betätigungselement 18 bewegt. Dabei nimmt die verrichtete mechanische Arbeit kontinuierlich zu. Wird der vorgegebene Bedarfswert erreicht, wird schlagar tig elektrischer Strom erzeugt und die schlafende elektrische Schaltung wird geweckt. Dabei wird über den Sensor 15 abge fragt, ob die Sperrvorrichtung 4 in Sperrstellung oder in Of fenstellung ist.

Befindet sich die Sperrvorrichtung in Offenstellung, wird sofort der motorische Antrieb 9 aktiviert und die Sperre in die Sperrstellung 5 gefahren.

Befindet sich die Sperre bereits in Sperrstellung, wäre der Sperren-Stellungssensor 15 entsprechend beaufschlagt. Anstelle mittels Sensors kann ebensogut die Stellung der Drehverhinderungssperre elektronisch registriert und stromun abhängig auf einem Halbleiterbaustein (z. B. EE PROM) abgelegt sein. Das Signal wird an die Steuereinrichtung 10 gegeben. Ein Verfahren des Motorantriebs 9 kann daher unterbleiben.

Da nunmehr jedoch die elektrischen Kreise aktiviert sind, wird als nächstes die Zutrittsberechtigungsinformation 25 am Schlüssel von der Leseeinrichtung 26 am Schließzylinder abgefragt. Ist die Zutrittsberechtigungsinformation identisch mit einer vorher abgelegten Information, erfolgt entsprechen des Signal von der Leseeinrichtung 26 an die Steuereinrich tung 10 und die Sperrvorrichtung 4 wird in Offenstellung ge bracht. Liegt keine Zutrittsberechtigung vor, kann die Sperr vorrichtung 4 in Sperrstellung verbleiben.

Selbst unter dem Aspekt, daß über einen stundenlagen ge ringen Kriechstrom der elektrische Kreis deaktiviert werden kann (z. B. bei eingesteckt bleibendem Schlüssel) bietet der gezeigte Schließzylinder bzw. ein in entsprechender Weise ausgestattetes Schloß zusätzliche Sicherheit. Solange der nicht zutrittsberechtigte Schlüssel im Schließzylinder verbleibt ist Manipulation von außen ausgeschlossen. Wird allerdings der nicht zutrittsberechtigte Schlüssel aus dem Schlüsselka nal 7 entfernt, gerät der Antriebsstellungssensor 16 in Kon takt mit dem Betätigungselement 18 und könnte, entsprechende elektrische Energie vorausgesetzt, die Sperrvorrichtung wie der in Offenstellung fahren. Ist nicht mehr genügend elektri sche Energie vorhanden, da z. B. der Schlüssel stundenlang im Schließzylinder steckte, ist dies nicht schädlich, da die Sperrvorrichtung 4 dann in der momentanen Sperrstellung ve bleiben kann. Dies ist dadurch möglich, daß mit erneutem Ein stecken eines Schlüssels, Dietrichs od. dgl. der elektrische Kreis wieder aktiviert wird und dann über den Sperren-Stel lungssensor 15 bzw. aus einem elektronisch registrierten Sig nal erneut der Zustand der Sperrvorrichtung 4 abgefragt wer den kann.

Wird hingegen der Schlüssel, Dietrich, Nagel, Draht etc. nicht so weit eingesteckt, daß das Energiepotential des me chanischen Energiespeichers in elektrische Energie umgesetzt wird, kann die Sperrvorrichtung 4 im Momentanzustand verblei ben. Um darüber hinaus eine Manipulation am Schließzylinder weitestgehend auszuschließen, wird zusätzlich vorgeschlagen den Antrieb des mechanischen Energiespeichers 17, insbesonde re das Betätigungselement 18 im vorderen Bereich des Schlüs selkanals 7 anzubringen. Dies bietet nicht nur den Vorteil zusätzlichen Staubschutzes sondern darüber hinaus auch nur geringste Manipulationsmöglichkeiten.

Weiterhin soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß insbesondere aus Energieersparnisgründen die Informat onsleseeinrichtung 26 von der Zutrittsberechtigungsinforma tion 24 überfahren sein soll, wenn der Schlüssel sich in sei ner Anschlagstellung befindet.

Bezugszeichenliste

1 Schließzylinder
2 kreiszylindrischer Bereich
3 stegartiger Bereich
4 Sperrvorrichtung
5 Sperrstellung
6 Offenstellung
7 Schlüsselkanal
8 Schließkern
9 Antrieb
10 Steuereinrichtung
11 Relais
12 Schalter
13 Batterie
14 Stromversorgungsschaltung
15 Sperrenstellungssensor
16 Antriebsstellungssensor
17 mechanischer Energiespeicher
18 Betätigungselement
19 Drehachse
20 hintergreifender Winkel
21 Spannhebelgetriebe
22 Schlagstück
23 Piezokristall
24 Versorgungsleitung
25 Zutrittsberechtigungsinformation
26 Informationsleseeinrichtung
27 Schließzylinder
28 Schlüssel
30 Achsbolzen
31 Schraubenfeder
32 ortsfestes Widerlager
33 mitgedrehtes Widerlager
34 Axialanschlag
35 Widerlager
36 Schraubenfeder
37 Widerlager
38 Gewinde
39 Montagebohrung
40 Verschlußstopfen
41 Mitnahmeeinrichtung
42 Ausweichbewegung durch Gewindesteigung
43 Nase
44 Schräge
45 Ausweichbewegung durch seitlichen Druck

Claims

1. Schloß mit Schließzylinder und zusätzlich zu den mecha nischen Zuhaltungen elektrisch/elektronisch betätigter und in Abhängigkeit von Zutrittsberechtigung zwischen Sperrstellung und Freigabestellung aktivierbarer Sperr vorrichtung, welche bei Betätigung des Schlosses oder des Schließzylinders mittels mechanischen Antriebs für einen mechanisch-elektrischen Wandler mit elektrischem Strom versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als me chanischer Antrieb ein mechanischer Energiespeicher vor gesehen ist, dessen Energiepotential zeitunabhängig bis zu einem vorbestimmten Bedarfswert gesteigert, bei Über schreiten des Bedarfswertes zeitabhängig entlade und dabei über den mechanisch-elektrischen Wandler abhängig von vorzugsweise proportional zu der Entladezeit in elektrische Energie umgewandelt wird.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Energiespeicher allein abhängig von der an ihm verrichteten Kraft bis zum Bedarfswert geladen und dann schlagartig entladen wird.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Energiespeicher ein Betätigungsele ment aufweist, welches in den Schlüsselkanal des Schließkerns eingreift, beim Einstecken des Schlüssels ausweicht und dabei den mechanischen Energiespeicher ak tiviert.

4. Schloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung bei nicht eingestecktem Schlüssel in Freigabestellung steht und mit Einstecken eines Gegen standes in den Schlüsselkanal (Schlüssel, Nagel, Draht, Dietrich) in die Sperrstellung und aus der Sperrstellung erst bei zutrittsberechtigtem Schlüssel gefahren wird.

5. Schloß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung eine in den Schließkern des Schließzy linders eingreifende Drehverhinderungssperre ist, die beim Einstecken des Schlüssels zunächst in ihre Sperr stellung und bei vorhandener Zutrittsberechtigung aus der Sperrstellung heraus in Freigabestellung gefahren wird.

6. Schloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Zutrittsberechtigung die Drehverhinderungs sperre beim Herausziehen des Schlüssels wieder in Frei gabestellung gefahren wird.

7. Schloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehverhinderungssperre zwischen Sperrstellung und Frei gabestellung mittels elastischen Elements abgestützt ist, welches zwischen Sperrstellung und Freigabestellung eine Totpunktlage durchfährt.

8. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der mechanische Energiespeicher lediglich in einer den Zutritt verschaffenden Betätigungsrichtung aktivierbar ist und daß die dabei erzeugte elektrische Energie zum Sperren und Entsperren der Sperrvorrichtung bemessen ist.

9. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß an dem Schlüssel eine elektrisch/elektro nisch lesbare Zutrittsberechtigungsinformation ange bracht ist, die von einer am Schließzylinder angeordne ten elektrischen/elektronischen Leseeinrichtung erfaß bar ist, wobei vorzugsweise die Leseeinrichtung beim Einstecken des Schlüssels von der Zutrittsberechtigungs information vollständig überfahren wird.

10. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler ein Piezoelement ist, welches in einen elektrischen Strom kreis mit Stromspeicher eingebunden ist.

11. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler nach dem Induktionsprinzip die elektrische Energie durch In duktion erzeugt.

12. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler eine elektrische Ladung durch Reibung erzeugt.

13. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler ein Piezokristall ist, welches einen durch mechanischen Schlag erzeugten elektrischen Strom als elektrische Auf ladung einem Stromspeicher aufprägt.

14. Schloß nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspeicher ein elektrischer Kondensator ist.

15. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen mechanischem Antrieb und me chanisch-elektrischem Wandler ein Getriebe vorgesehen ist.

16. Schloß nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe vorgesehen ist, welches eine Drehbewegung (z. B. der Türklinke, des Schließkerns) übersetzt.

17. Schloß nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe vorgesehen ist, welches eine Längsbewe gung in eine Drehbewegung umwandelt.

18. Schloß nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Getriebe vorgesehen ist, welches eine Längsbewegung über eine Hebelanordnung übersetzt.