DE19738938A1 - Schloß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß, insbesondere ein Ein­ steckschloß für Türen, sowie ein Schließsystem mit einem sol­ chen Schloß.

Bekannte Einsteckschlösser für Türen sind in DIN 18 251 angegeben. Ein solches Einsteckschloß wird in eine standardi­ sierte Aufnahme eines Türblatts eingeschoben. Es beinhaltet eine Falle mit abgeschrägter Stirnseite, die mittels einer Türklinke (Türdrücker) manuell bewegbar ist, sowie einen Rie­ gel, der mittels eines Schlüssels, Schließzylinders oder Drehknaufs verschoben werden kann. In gesperrtem Zustand greifen Falle und Riegel in entsprechende Aussparungen einer Türzarge.

Um ein ferngesteuertes Sperren und Freigeben solcher Schlösser zu ermöglichen, wird in AT-B-39 61 63 ein Motor- Schließzylinder vorschlagen. Dabei handelt es sich um einen Schließzylinder, der mit einem in einem Türknauf unterge­ brachten kleinen Elektromotor gekoppelt ist. Der Motor ist mit einer üblicherweise stationären Zentraleinheit verkabelt, mittels der das Schloß drahtgebunden ferngesteuert auf- und zugesperrt werden kann. Die Verkabelung führt verschiedene Leitungen zur Stromversorgung des Motors und zur Übertragung von Steuersignalen, die den Betriebszustand des Schlosses und die Stellung des Türblatts angeben. Die Verkabelung, insbe­ sondere der Kabelübergang von der Türzarge zum beweglichen Türblatt ist jedoch stör- und manipulationsanfällig. Außerdem ist der Installationsaufwand groß.

In DE-A-41 11 582 und DE-A-41 34 922 wurden bereits Schließsysteme beschrieben, bei denen der Versuch der draht­ losen Übertragung von Signalen unternommen wurde, die das ferngesteuerte Auf- und Zusperren von Türen von Fernsteuer­ sendern oder Transpondern aus ermöglichen. Solche Schließsys­ teme eignen sich zum Einsatz in elektronischen Zutrittskon­ trollsystemen, bei denen zwischen Fernsteuersender bzw. Transponder und Tür eine kodierte Informationsübertragung stattfindet, mittels der der Transponder identifiziert und gegebenenfalls Zutritt zu einem gesicherten Raum gestattet werden kann. Bei vielen konventionellen Systemen dieser Art ist die türseitige Elektronik und Elektromechanik üblicher­ weise nicht im Schloß der Tür selbst sondern in der Türzarge untergebracht. Dadurch entfällt zwar der bei der zuvorgenann­ ten AT-B-39 61 63 erforderliche Kabelübergang zum Türblatt; Dafür ist aber der Installationsaufwand an der Türzarge rela­ tiv hoch.

In DE-C-36 12 761 wurde vorgeschlagen, die zum Betrieb elektronischer Einsteck-Türschlösser erforderliche Energie mittels Hochfrequenzsender oder als Licht auf Empfänger oder Photozellen am Schloß zu übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloß der eingangs genannten Art zu schaffen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und bei geringem Installationsaufwand ei­ ne hohe Sicherheit und einen großen Bedienungskomfort bietet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den in Anspruch 1 und 5 angegebenen Schlössern.

Die Erfindung eignet sich für Anwendungen mit erhöhten Sicherheitsanforderungen und geringem Installationsaufwand, indem sie Schlösser bereitstellt, deren Betriebszustand drahtlos überwacht werden kann oder die drahtlos so program­ miert werden können, daß bestimmte, einzelne Schlüsselein­ richtungen eine Berechtigung zur Betätigung des Schlosses er­ halten. Schlüsseleinrichtungen sind jegliche Gegenstände, an­ hand derer das Schloß eine Entscheidung über eine solche Be­ rechtigung treffen kann, wie beispielsweise mechanische Schlüssel, Transponder, Fernsteuersender, Identitätskarten oder Tastenfelder zur Eingabe eines Codes.

Die Schlüsseleinrichtungen übermitteln vorzugsweise je­ weils einen Identitätscode (entsprechend der Schlüsselnummer eines konventionellen mechanischen Schlüssels) an das Schloß, durch den sie oder ihr Benutzer individuell identifizierbar sind und der dem Schloß als Grundlage für die Entscheidung über die Betätigungsberechtigung dient.

Die Schlösser der Erfindung eignen sich vorteilhafter­ weise zum Ersatz herkömmlicher Einsteckschlösser für Türen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Ansprüche 10 bis 14 geben zweckmäßige Ausgestaltun­ gen von Bestandteilen für ein Schließsystem mit dem genannten Schloß an.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Schließsystems mit einem in eine Tür eingesetzten Einsteckschloß, und

Fig. 2 eine Ausbaustufe des Schließsystems nach Fig. 1.

Fig. 1 stellt das Schließsystem zusammen mit einer Tür­ zarge 1 und einem Türblatt 2 dar, die als Schnittbild gezeigt sind. Das Schließsystem beinhaltet ein Schloß 3, das als Ein­ steckschloß in das Türblatt 2 eingesetzt ist. Das Schloß 3 ist mit einer Falle 4 und einem Riegel 5 versehen, die in der gezeigten versperrten Stellung in entsprechende Aussparungen 6, 7 der Türzarge 1 eingreifen. Vorrichtungen zur Betätigung der Falle 4 sind in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Vorteilhafterweise ist dafür wie bei kon­ ventionellen Einsteckschlössern eine Türklinke (ein Tür­ drücker) vorgesehen.

Zur Betätigung des Riegels 5 ist das Schloß 3 mit einem Schließzylinder 8 ausgestattet. Der Schließzylinder 8 läßt sich auf konventionelle Weise mit einem Schlüssel betätigen, wobei sich eine Nase 9 um die Längsachse des Schließzylinders 8 dreht und in Tourausnehmungen des Riegels 5 eingreift. Der Riegel 5 verschiebt sich dabei je nach Drehrichtung des Schließzylinders in horizontaler Richtung in die dargestellte sperrende Stellung, in der er in die Aussparung 7 eingreift oder in eine die Tür freigebende Stellung, in der er in das Schloß 3 zurückgezogen ist.

Das vorliegende Schließsystem läßt sich nicht nur manu­ ell mittels eines Schlüssels betätigen sondern als annähe­ rungssensitives Zutrittskontrollsystem auch elektronisch, au­ tomatisch bei Annäherung einer zutrittsberechtigten Person.

Zu diesem Zweck enthält das Schloß 3 eine Steuereinheit 11 mit einem Funk-Empfänger und -Sender und eine Antenne 12. Der Schließzylinder 8 ist mit einem Elektromotor 13 versehen, der mit der Steuereinheit 11 gekoppelt ist und anstelle eines Schlüssels die Nase 9 des Schließzylinders 8 drehen kann.

Sobald sich eine Person mit einem Transponder 14 der Tür nähert, findet über den Empfänger, den Sender und die Antenne 12 eine drahtlose Kommunikation zwischen Transponder 14 und Steuereinheit 11 statt. Dabei ruft die Steuereinheit 11 vom Transponder 14 einen ihn allein charakterisierenden Identifi­ kationscode ab, vergleicht ihn mit gespeicherten Identifika­ tionscodes von zum Zutritt berechtigenden Transpondern und entscheidet daraufhin, ob die den Transponder 14 tragende Person Zutritt zu dem von der Tür gesicherten Raum erhält. In diesem Fall steuert sie den Motor 13 an, den Riegel 5 aus der Aussparung 7 zurückzuziehen und die Tür somit freizugeben.

Die Betätigung des Riegels 5 kann auch von einer elek­ tromagnetisch von der Steuereinheit 11 freigegebenen Feder anstelle des Motors 13 erfolgen. Das Neuspannen der Feder ge­ schieht dann durch manuelles Zusperren des Schlosses.

Die Antenne 12 ist vorzugsweise eine Ferritstab-Antenne und die Kommunikation zwischen Steuereinheit 11 und Transpon­ der 14 findet mittels elektromagnetischer Wellen im Frequenz­ bereich von etwa 20 bis 1000 kHz, vorzugsweise bis 100 kHz statt. Es hat sich gezeigt, daß damit eine drahtlose Kommuni­ kation aus einem aus Stahl bestehenden Schloßkasten hinaus und in ihn hinein möglich ist. Allenfalls sind im Schloßka­ sten im Bereich der Antenne 12 kleine Öffnungen (vorzugsweise an den Enden des Ferritstabs) vorgesehen, um das Empfangs- und Abstrahlverhalten zu verbessern. Diese Öffnungen können so klein bleiben, daß sie kein gewaltsames Aufbrechen des Schlosses ermöglichen.

Die Stromversorgung zum Betrieb der Steuereinheit 11 und des Motors 13 geschieht über eine austauschbare Batterie oder einen Akkumulator 15.

Der Akkumulator 15 wird über einen Übertragungstransfor­ mator 19, 20 vom allgemeinen Stromversorgungsnetz aufgeladen. Die Primärseite 19 des Übertragungstransformators ist in der Türzarge angeordnet und mit dem Stromversorgungsnetz über ei­ ne von einer nahegelegenen Unterputz-Lichtschalterdose 16 kommenden Leitung verbunden. Die Sekundärseite 20 ist im Schloß 3 angeordnet und liefert die in ihr induzierte Span­ nung an die Steuereinheit 11 zum Aufladen des Akkumulators 15.

Die Querschnitte der Kerne von Primär- und Sekundärseite 19, 20 sind zueinander zugewandt W- oder (wie dargestellt) U-förmig gestaltet und berühren sich bei geschlossener Tür. Ei­ ne der Seiten 19, 20 kann zu diesem Zweck mit etwas Spiel be­ festigt sein, so daß sie sich bei geschlossener Tür aufgrund der magnetischen Anziehungskraft an die andere Seite 20, 19 heranzieht, um Toleranzen im Abstand zwischen Türzarge 1 und Tür 2 auszugleichen.

Anstelle des Übertragungstransformators 19, 20 kann das Aufladen des Akkumulators 15 auch über (nicht dargestellte) Kontakte zwischen Tür 2 und Zarge 1 erfolgen, die vorzugswei­ se im Bereich der Falle 4 angeordnet sein sollten, da die Po­ sition der Tür 2 bezüglich der Zarge 1 bei geschlossener Tür in diesem Bereich den geringsten Schwankungen unterworfen ist.

Die zum Laden des Akkumulators 15 übertragene elektri­ sche Leistung ist im Vergleich zum Energieverbrauch der Steu­ ereinheit 11 und des Motors 13 so bemessen, daß der Akkumula­ tor 15 nach jeder Betätigung des Riegels 5 innerhalb weniger Minuten wieder nachgeladen ist. Langfristig reicht es daher aus, wenn für jeden Schließvorgang die Tür wenige Minuten ge­ schlossen bleibt. Dies ist in der Praxis stets erfüllt.

Im Funkbereich der Steuereinheit 11, vorzugsweise in ei­ ner unter Putz angeordneten Lichtschalter-Dose 16 in dem vom Schloß 3 gesicherten Raum, ist eine Relaisstation 21 vorgese­ hen. Die Steuereinheit 11 übermittelt der Relaisstation 21 (vorteilhafterweise mittels des bereits genannten Senders und der Antenne 12) bei jeder Änderung des Betriebszustands des Schlosses oder auf Abruf Protokolldaten mit Informationen zum Betriebszustand des Schlosses 3 und der Tür 2. Dazu gehören Informationen über den mechanischen Zustand, wie die Stellung der Tür 2, über die Stellung von Falle 4 und Riegel 5 und über die Betätigung des Motors 13, ebenso wie Informationen zum Ladezustand der Batterie bzw. des Akkus 15 und zur Ener­ giezufuhr über den Übertragungstransformator 19, 20. Die Stellungen von Tür, Falle und Riegel werden über Sensoren er­ faßt, zu denen im vorliegenden Fall auch der Übertragungs­ transformator 19, 20 gehört, da aus der Spannung an seiner Sekundärseite 20 auch auf die Stellung der Tür 2 geschlossen werden kann. Die Protokolldaten enthalten auch Informationen über die Kommunikation mit dem zuletzt verwendeten Transpon­ der 14, wie beispielsweise dessen Identifikationscode. Die Relaisstation 21 speichert die Protokolldaten zusammen mit Datums- und Zeitinformation. Die gespeicherte Information läßt sich auf einer Anzeige 18 darstellen, um beispielsweise nach einem unbefugten Betreten des gesicherten Raums rekon­ struieren zu können, mit welchem Transponder das Schloß zu welcher Uhrzeit geöffnet wurde. In einer Modifikation des Ausführungsbeispiels kann eine Speicherung der Identifikati­ onskodes der zuletzt verwendeten Transponder 14 auch in der Steuereinheit 11 erfolgen von wo sie auf Anforderung zusammen mit der Uhrzeit der Verwendung jedes Transponders an die Relaisstation übermittelt werden.

Die Relaisstation 21 ist mit einer Schaltuhr und einer Tastatur 17 versehen, um die Steuereinheit 11 per Funk anzu­ weisen, zu bestimmten voreingestellten Uhrzeiten oder auf­ grund manuell eingegebener Befehle das Schloß 3 auf- oder zu­ zusperren.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausbaustufe ist die Re­ laisstation 21 neben weiteren zu anderen Türen gehörenden gleichartigen Relaisstationen mit einem Datenbus 22 gekop­ pelt. Als Datenbus 22 kann eine eigens verlegte Leitung oder das Stromversorgungsnetz verwendet werden. Zur Datenübertra­ gung auf dem Stromversorgungsnetz werden der Netzspannung Da­ tensignale einer von der Netzfrequenz trennbaren Frequenz überlagert.

Mit dem Datenbus 22 ist außerdem eine Kommunikationsein­ heit 23 gekoppelt. Sie enthält ein (nicht dargestelltes) Mo­ dem zur Verbindung mit einem Telefonnetz 24 sowie Anschluß­ leitungen 25 zur Verbindung mit einer externen Bedienungs- und Anzeigeeinheit 26 oder Alarmanlage.

In dieser Ausbaustufe sendet die Relaisstation 21 die Protokolldaten automatisch bei Empfang von der Steuereinheit 11 oder auf Abruf durch die externe Bedienungs- und Anzeige­ einheit 26 oder eine beliebige Stelle des Telefonnetzes 24 an die Bedienungs- und Anzeigeeinheit 26 oder das Telefonnetz 24. So läßt sich auf der Bedienungs- und Anzeigeeinheit 26, die beispielsweise in einem zentralen Pförtnerraum eines Ge­ bäudekomplexes angeordnet sein kann, oder auf einem an das Telefonnetz 24 angeschlossenen Faxgerät per Faxabruf darstel­ len, ob jede einzelne Tür des Gebäudekomplexes offen oder ge­ schlossen und die einzelnen Schlösser gesperrt oder freigege­ ben sind.

Umgekehrt lassen sich von einem an das Telefonnetz ange­ schlossenem Computer mit Modem oder von der externen Bedie­ nungs- und Anzeigeeinheit 26 Befehle an die einzelnen Relais­ stationen 21 und weiter an die Steuereinheiten 11 der Schlös­ ser 3 übermitteln, um ihnen beispielsweise mitzuteilen, die Schlösser zu bestimmten Uhrzeiten auf- oder zuzusperren oder ihnen die Identifikationscodes von Transpondern 14 mitzutei­ len, die nachfolgend zum Zutritt berechtigen sollen, oder de­ ren Zutrittsberechtigungen entzogen werden.

In der Ausbaustufe der Fig. 2 benötigt die Relaissta­ tion 21 nicht unbedingt eine eigene Anzeige oder Tastatur.

Vorteilhafterweise sind in den in Unterputz-Dosen 16 in­ stallierten Relaisstationen 21 noch weitere Funktionen einge­ richtet, die von der Bedienungs- und Anzeigeeinheit 26 ge­ steuert und kontrolliert werden können. So kann in der Re­ laisstation 21 ein Lichtschalter vorgesehen sein, der manuell an der Relaisstation aber auch zentral von der Bedienungs- und Anzeigeeinheit 26 betätigt werden kann. Außerdem kann die Relaisstation Brandmeldesensoren oder Sensoren einer Alarman­ lage wie beispielsweise Bewegungsmelder beinhalten, und ein Ansprechen der Sensoren über den Datenbus 22 an die Zentrale weitermelden. Sensoren einer an den Datenbus 22 angeschlosse­ nen Heizungs- oder Klimaanlage können ebenfalls in Relaissta­ tionen 21 untergebracht werden.

Da die Steuereinheit 11 Informationen über den Betriebs­ zustand des Schlosses drahtlos an die externe Relaisstation 21 sendet bzw. Befehle zum Auf- und Zusperren des Riegels 5, oder um bestimmte Transponder 14 zum Zutritt zu berechtigen, ebenfalls drahtlos empfängt, läßt sich das Schloß 3 auf ein­ fache Weise installieren, ohne daß Kabelverbindungen in die Tür 2 gelegt werden müssen und ist besonders sicher gegen Ma­ nipulationen.

Statt dem Datenbus 22 kann auch eine drahtlose Übermitt­ lung zwischen Relaisstationen 21 und Kommunikationseinheit 23 vorgesehen sein. Alle Signalübertragungen zwischen den Re­ laisstationen 21, der Kommunikationseinheit 23 und dem Tele­ fonnetz 24 sowie von und zur Steuereinheit 11 finden abhör- und fälschungssicher verschlüsselt statt. Wenn für den Daten­ bus 22 das Stromversorgungsnetz verwendet wird, kann die Übertragung zwischen der Steuereinheit 11 und der Relaissta­ tion 21 auch über den Übertragungstransformator 19, 20 und den Datenbus 22 anstatt per Funk über die Antenne 12 geschehen. Die Datensignale in beiden Richtungen werden dann wie bereits beschrieben der jeweiligen Versorgungs- bzw. Netzspannung überlagert.

Claims (14)

1. Schloß, mit
einem Riegel (4, 5), der eine Sperrstellung, in der das Schloß sperrt und eine Freigabestellung, in der das Schloß nicht sperrt, annehmen kann,
einer Steuereinheit (11), die bei Verwendung einer Schlüsseleinrichtung (14) zur Betätigung des Schlosses ent­ scheidet, ob die verwendete Schlüsseleinrichtung zur Betäti­ gung berechtigt ist und gegebenenfalls eine Bewegung des Rie­ gels zwischen Sperr- und Freigabestellung auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11) einen Empfänger (11) zum drahtlosen Empfang eines Befehlssignals mit Informationen über eine spezielle Schlüsseleinrichtung (14), die nachfolgend zur Betätigung des Schlosses berechti­ gen soll, aufweist und danach die genannte Entscheidung, ob eine verwendete Schlüsseleinrichtung zur Betätigung berech­ tigt, anhand der zuvor empfangenen Information trifft.

2. Schloß nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (11) ei­ nen Speicher zur Speicherung der genannten Informationen und einen Vergleicher, um bei der genannten Entscheidung einen Identitätscode der verwendeten Schlüsseleinrichtung mit einem in den empfangenen und gespeicherten Informationen enthalte­ nen Identitätscode zu vergleichen, aufweist.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Antrieb (8, 9, 13), um den Riegel zwischen Sperr- und Freigabestellung zu bewegen, wobei der Empfänger (11) zum drahtlosen Empfang ei­ nes Befehlssignals, das den Antrieb anweist, den Riegel auch ohne Verwendung einer Schlüsseleinrichtung (14) zu bewegen, eingerichtet ist.

4. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schlüsseleinrichtung einen Transponder (14) oder einen mecha­ nischen Schlüssel darstellt.

5. Schloß, mit
einem Riegel (4, 5), der eine Sperrstellung, in der das Schloß sperrt und eine Freigabestellung, in der das Schloß nicht sperrt, annehmen kann, und
einer Steuereinheit (11), die bei Verwendung einer Schlüsseleinrichtung (14) zur Betätigung des Schlosses ent­ scheidet, ob die verwendete Schlüsseleinrichtung zur Betäti­ gung berechtigt ist und gegebenenfalls eine Bewegung des Rie­ gels zwischen Sperr- und Freigabestellung auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11) einen Sender zum drahtlosen Aussenden eines Informationssignals mit Informationen über den Betriebszustand des Schlosses und/oder einer von dem Schloß versperrten Tür aufweist.

6. Schloß nach Anspruch 5, mit einem Sensor (19, 20) zur Erfassung des mechanischen Betriebszustands des Schlosses und/oder der Tür und Übermittlung des Betriebszustands an den genannten Sender (11).

7. Schloß nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Informationen über den Betriebszustand angeben, ob sich der Riegel (4, 5) in Sperr- oder Freigabestellung befindet, ob die Tür (2) ge­ öffnet oder geschlossen ist, ob eine Versorgungsspannung für den Betrieb des Schlosses ausreichend ist und/oder welchen Identitätscode eine zur Betätigung des Schlosses verwendete Schlüsseleinrichtung aufweist.

8. Schloß nach einem der Ansprüche 5 bis 7, mit einem Spei­ cher für einen Identitätscode einer bei einem Versuch der Be­ tätigung des Schlosses verwendeten Schlüsseleinrichtung (14), wobei der Sender (11) das Informationssignal mit dem gespei­ cherten Identitätscode bei Empfang eines drahtlosen Anforde­ rungssignals von einer externen Kommunikationsvorrichtung (21) aussendet.

9. Schloß nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Schlüsseleinrichtung einen Transponder (14) oder einen mecha­ nischen Schlüssel darstellt.

10. Kommunikationsvorrichtung (21) zur Verwendung mit einem Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Sendeein­ richtung zum drahtlosen Aussenden des Befehlssignals an das Schloß.

11. Kommunikationsvorrichtung (21) zur Verwendung mit einem Schloß nach einem der Ansprüche 5 bis 9, mit einer Empfangs­ einrichtung zum drahtlosen Empfang des Informationssignals von dem Schloß.

12. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, mit einer Einrichtung zur Verbindung der Kommunikationsvorrich­ tung mit einem Datennetz (22, 24).

13. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, mit einer Befestigungseinrichtung zum stationären Einbau in eine Unterputz-Lichtschalterdose.

14. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 13, mit einem mit einem Starkstromnetz verbindbaren Lichtschalter.