DE19853207C2 - Schließvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung, insbe­ sondere eine Schließvorrichtung mit einer Schließmechanik für Türen und einer Zutrittskontrollelektronik zur Verifikation der Zutrittsberechtigung einer Person und zur Ansteuerung der Schließmechanik.

Beispiele bekannter Schließvorrichtungen sind Einsteck­ schlösser für Türen nach DIN 18251. Um die Sicherheit und die Flexibilität bei der Schließplangestaltung und -änderung für rein mechanische Schlösser dieser Norm zu erhöhen, ist be­ reits die Verwendung einer zusätzlichen Zutrittskontrollelek­ tronik vorgeschlagen worden, die die Zutrittsberechtigung ei­ ner Zutritt verlangenden Person überprüft und dementsprechend die Schließmechanik sperrt oder freigibt.

Ein Beispiel für eine solche Schließvorrichtung ist in DE 44 38 832 A1 angegeben. Hier führt die Zutrittskontroll­ elektronik einen drahtlosen Datenaustausch mit einem Ident­ träger (Transponder) einer Zutritt verlangenden Person aus, um die Zutrittsberechtigung zu prüfen. Der Datenaustausch ge­ schieht über Funkwellen und die Zutrittskontrollelektronik beinhaltet eine Antenne, die in einem türaußenseitigen Tür­ beschlag untergebracht ist. Diese Anordnung erfordert die Vorbereitung der Tür zur Anbringung spezieller Türbeschläge. Dies macht die Verwendung der bekannten Schließvorrichtung relativ teuer. Die Unterbringung der Antenne im Türbeschlag sorgt zwar für relativ gute Abstrahleigenschaften auch bei stark metallarmierten Türen oder Feuerschutztüren, ist jedoch anfällig gegen Vandalismus und Manipulationsversuche.

Die Energieversorgung der Zutrittskontrollelektronik be­ kannter Schließvorrichtungen erfolgt meist entweder über eine Batterie, die von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden muß, oder über einen Kabelübergang von der Türzarge zur Tür, der auf­ wendig installiert werden muß und manipulationsanfällig ist.

In DE 36 12 761 A1 wird daher eine Energieversorgung durch einen Strahlungssender im Schließblech der Türzarge und einen Strahlungsempfänger im Stulpblech eines Einsteckschlos­ ses einer Tür vorgeschlagen. Die Zutrittskontrollelektronik im Einsteckschloß erhält ihre Energie in Form von Hochfre­ quenz- oder Lichtenergie bei geschlossener Tür. Auch diese Lösung hat sich wegen der notwendigen Änderungen am Schloß nicht durchgesetzt.

Einsteckschlösser für Türen werden häufig mit Schließzy­ lindern nach DIN 18252 ausgestattet. In DE 39 18 445 C1 und DE 196 03 320 A1 wurde vorgeschlagen, die Zutrittskontroll­ elektronik in einen solchen Schließzylinder zu integrieren. Er stellt dann eine Schließvorrichtung der eingangs genannten Art dar. Die Schließvorrichtung kann auch aus einer Kombina­ tion aus Schließzylinder und Schloß bestehen. Die bekannten Schließzylinder mit Elektronik weisen im Prinzip die gleichen Probleme auf, die oben bereits im Zusammenhang mit Einsteck­ schlössern genannt wurden: Ihre Schwachstelle ist stets das zwangsläufig notwendige Ein- und Auskoppeln von Daten und Be­ triebsenergie für die Zutrittskontrollelektronik. Diese Pro­ bleme verstärken sich beim Schließzylinder noch dadurch, daß extreme räumliche Beschränkungen gelten und ein eingebauter Schließzylinder oft vollständig von Metall umgeben ist, so daß die Signalübertragung mit Radiowellen kaum möglich ist.

Die EP 0 566 385 A1 betrifft eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung mit einem Verriegelungskörper. Der Verriegelungskörper weist einen Zylindersperrmechanismus mit einem Schlüsselkanal und einem drehbaren Schließzylinder auf. Ferner ist eine elektrisch betätigbare Verriegelungseinrichtung zum Steuern der Schnappfalle und eine Steuereinheit zum Steuern der Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Eine Schließeinheit hat ein mechanisches Schließelement zum Betätigen des Zylinerverriegelungsmechanismus sowie eine Einrichtung zur Spannungsversorgung und zum Senden eines codierten elektrischen Signals zur Steuereinheit. Das codierte Signal und die elektrische Spannung werden durch einen Leiter im mechanischen Schließelement und durch Verwendung eines ersten elektrisch leitfähigen Kopplungselements und eines zweiten elektrisch leitfähigen Kopplungselements verwirklicht.

Die EP 0 428 892 A2 betrifft einen Doppel-Schließzylinder mit einer elektrisch arbeitenden Sperr-/Entsperreinrichtung, die in Abhängigkeit von einer zugehörigen Codierung des Schlüssels in Wirkung bringbar ist und schlägt zur Erzielung einer möglichst spannungsquellen-autarken Version vor, daß die eine Zylinderseite einen an seiner Oberfläche mit Solarzellen bestückten Betätigungsknauf trägt, der in seinem Inneren eine von dem Solarzellen-Strom gespeisten Akku aufweist.

Die DE 196 05 663 A1 betrifft eine Fahrzeuginstrumenteneinheit, die u. a. eine Antenne für eine elektronische Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung den Zündvorgang oder den Tür-Ver-/Entriegelungsvorgang steuert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schließvorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Sicherheit bietet und auf eine einfache Weise installierbar ist sowie eine verbesserte drahtlose Kommunikation ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der in Anspruch 1 angegebenen Schließvorrichtung. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß ein in der Regel ohnehin vorhandenes, da von einer Norm oder anderen Gegebenheiten vorgegebenes Befestigungsele­ ment der Schließvorrichtung als Medium zur Signalübertragung für die Zutrittskontrollelektronik genutzt wird. Bei dem Be­ festigungselement handelt es sich vorzugsweise um eine Schraube, eine Niete, einen Bolzen oder eine Klammer, die der mechanischen Verbindung der Schließvorrichtung mit umgebenden Einrichtungen dienen. Solche Befestigungselemente durchdrin­ gen meist das Gehäuse der Schließvorrichtung und sind daher als Medium zur Signalübertragung von und zur im Gehäuse integrierten Zutrittskontrollelektronik geeignet, ohne daß umfangreiche bauliche Veränderungen an der Schließvorrichtung selbst oder ihrer Umgebung vorgenommen werden müssen. Das Befestigungselement kann vorteilhafterweise, muß aber nicht seine Befestigungsfunktion neben der Signalübertragungs­ funktion weiter ausführen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Wenn nach Anspruch 2 die Schließvorrichtung die Form ei­ nes Einsteckschlosses für Türen oder eines Schließzylinders für ein solches Einsteckschloß annimmt, ist das Befestigungs­ element vorzugsweise die Stulpschraube, die in jedem solchen Schloß zur Befestigung des Schließzylinders im Einsteckschloß vorgesehen ist, siehe beispielsweise DIN 18252. Eine erfin­ dungsgemäße Schließvorrichtung mit der Form eines Schließzy­ linders ist universell für eine große Zahl verschiedener Schlösser einsetzbar. Die Stulpschraube ist relativ lang, was günstige Übertragungsverhältnisse beispielsweise bei der Si­ gnalübertragung mit der Stulpschraube als Antenne für elek­ tromagnetische Wellen ergibt. Schließlich ist die Stulp­ schraube stets zur Stirnseite einer Tür, d. h. in Richtung zum Schließblech der Türzarge gerichtet, so daß sich unabhängig vom verwendeten Schloß und von der jeweiligen Tür stets glei­ che Übertragungsverhältnisse ergeben und sich kurze Si­ gnalübertragungswege beispielsweise zur Türzarge wählen las­ sen.

Die Ansprüche 3 bis 6 betreffen vorteilhafte Belegungen des von oder zu der Zutrittskontrollelektronik übertragenen Signals mit verschiedenen Funktionen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Befestigungselements sind in den Ansprüchen 7 bis 11 angegeben. Sie ermöglichen es, daß das Befestigungselement als elektrisches, optisches oder magnetisches Übertragungsmedium dienen kann. Neben den angegebenen Übertragungsmöglichkeiten wäre auch eine kapazi­ tive Kopplung des zu übertragenden Signals von außen auf das Befestigungselement oder in umgekehrter Richtung vom Befesti­ gungselement nach außen denkbar.

Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Schließvorrich­ tung stellt einen Schließzylinder dar. Dieser weist ein Zy­ lindergehäuse 1 auf, das mit einer Gewindebohrung 6 für eine Stulpschraube 7 versehen ist, mit der der Schließzylinder an einem (nicht dargestellten) Einsteckschloß befestigbar ist.

Das Zylindergehäuse 1 umfaßt einen Zylinderkern 2 mit einem Schlüsselkanal 3, in den ein passender (nicht darge­ stellter) Schlüssel eingeführt werden kann, um den Zylinder­ kern 2 im Gehäuse 1 zu drehen. Koaxial drehbar zum Zylinder­ kern 2 ist ein Schließbart 4 zum Auf- oder Zusperren des Schlosses vorgesehen.

Das Zylindergehäuse 1 enthält außerdem eine Zutrittskon­ trollelektronik 5, die in an sich bekannter Weise die Identi­ tät eines in den Schlüsselkanal 3 eingeführten Schlüssels feststellt, beispielsweise über einen Datenaustausch mit ei­ nem im Schlüssel vorhandenen Transponder über Kontakte zwi­ schen Schlüssel und Zutrittskontrollelektronik 5. Daraufhin prüft sie, ob der so identifizierte Schlüssel zum Auf- oder Zusperren des Schlosses berechtigt. Bei festgestellter Be­ rechtigung koppelt sie kurzzeitig elektromagnetisch den Zy­ linderkern 2 drehfest mit dem Schließbart 4, so daß ein Auf- oder Zusperren des Schlosses möglich ist. Ohne Berechtigung läßt sich der Zylinderkern 2 dagegen frei drehen, ohne den Schließbart 4 mitzunehmen.

Der Zutrittskontrollelektronik 5 lassen sich in einem Programmiervorgang Daten mitteilen, die ihr die Identifizie­ rung solcher Schlüssel erlauben, die zum Auf- oder Zusperren des Schlosses berechtigen. Außerdem lassen sich die mitge­ teilten Daten wieder löschen, so daß Berechtigungen wieder entzogen werden können. Dies geschieht durch drahtlose Über­ tragung eines Programmiersignals von einer Programmierstation 8 an die Zutrittskontrollelektronik 5 in Form eines Wechsel- Magnetfelds. Zum Empfang des Programmiersignals ist die Stulpschraube 7 als Stabantenne für die Zutrittskontrollelek­ tronik 5 des Schließzylinders ausgebildet: Der Schaft 9 der Stulpschraube 7 trägt eine Zylinderspule 10 mit 2 Anschlüssen 11 und 12. Von diesen ist der vom Zylindergehäuse 1 abge­ wandte Anschluß 12 mit dem Schaft 9 der Stulpschraube 7 und damit über die Gewindebohrung 6 mit der Masse des Zylinderge­ häuses 1 verbunden. Auch die Zutrittskontrollelektronik 5 weist einen Anschluß 13 auf, der mit der Masse des Zylinder­ gehäuses 1 verbunden ist. Der andere Anschluß 11 der Zylin­ derspule 10 ist mit einem Leiter verbunden, der in einer Nut des Stulpschraubenschafts 9 zu dessen Spitze im Zylinderge­ häuse 1 und von dort weiter zur Zutrittskontrollelektronik 5 führt.

Die Stulpschraube 7 ragt relativ weit aus dem Zylinder­ gehäuse 1 heraus, so daß sich gute Empfangs- und Abstrahlei­ genschaften für die von ihr gebildete Stabantenne ergeben. Diese Eigenschaften werden auch kaum durch mögliche Metall­ teile des Einsteckschlosses oder der Tür im Umfeld des Schließzylinders beeinflußt. Dazu trägt auch die Signalüber­ tragung mittels magnetischer Wechselfelder bei, die durch solche Metallteile, wie sie üblicherweise verwendet werden, kaum abgeschirmt wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zu­ trittskontrollelektronik 5 von einer (nicht gezeigten) Batte­ rie gespeist. In einer Abwandlung dieses Beispiels kann der Zutrittskontrollelektronik 5 auch über die Zylinderspule 10 induktiv Energie von einer in der Türzarge vorgesehenen Sen­ despule zugeführt werden. Vorzugsweise speichert die Zu­ trittskontrollelektronik 5 die zugeführte Energie dann in ei­ nem Akkumulator oder Kondensator, um sie auch bei geöffneter Tür zur Verfügung zu haben.

In Abwandlungen des Ausführungsbeispiels kann die Si­ gnalübertragung auch direkt über Kontakte zwischen der Stulp­ schraube 7 und der Türzarge oder kapazitiv zwischen der Stulpschraube 7 und einer Elektrode in der Türzarge oder op­ tisch über Optokoppler in der Stulpschraube 7 und der Türzar­ ge erfolgen.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt der (nicht gezeigte) Schlüssel mit seinem Transponder einen Identträger dar, der von der Zutrittskontrollelektronik 5 identifiziert wird. Es ist jedoch auch möglich, einen separaten Identträger 15 in Form eines Schlüsselanhängers oder einer Scheckkarte mit dem Transponder vorzusehen. Der Datenaustausch zwischen dem Identträger 15 und der Zutrittskontrollelektronik 5 er­ folgt dann ebenfalls über magnetische Wechselfelder und die als Stabantenne ausgebildete Stulpschraube 7. Der Schließzy­ linder läßt sich dann nur von einer Person mit einem Schlüs­ sel betätigen, die gleichzeitig den Identträger 15 mit sich führt.

Zur Verwendung in genormten Einsteckschlössern sollten die Außenabmessungen des Schließzylinders nicht wesentlich über die Normabmessungen der DIN 18252 hinausgehen.

Claims (11)

1. Schließvorrichtung mit
einer Schließmechanik (2, 3) und
einer Zutrittskontrollelektronik (5) zur Verifikation der Zutrittsberechtigung einer Zutritt verlangenden Person und zur Ansteuerung der Schließmechanik,
wobei die Zutrittskontrollelektronik mit einem Befesti­ gungselement (7) der Schließvorrichtung als Medium zur drahtlosen Si­ gnalübertragung gekoppelt ist.

2. Schließvorrichtung nach Anspruch 1, die ein Einsteck­ schloß für Türen und/oder einen Schließzylinder für ein sol­ ches Einsteckschloß beinhaltet, wobei das genannte Befesti­ gungselement die Stulpschraube (7) zur Befestigung des Schließzylinders am Einsteckschloß darstellt.

3. Schließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ge­ nannte Signalübertragung der Versorgung der Zutrittskontroll­ elektronik (5) mit Betriebsenergie dient.

4. Schließvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die genannte Signalübertragung der Programmierung der Zutrittskontrollelektronik (5) mit Daten dient, die ihr die Verifikation der Zutrittsberechtigung erlauben.

5. Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die genannte Signalübertragung einem Datenaus­ tausch mit einem Identträger (15) einer Zutritt verlangenden Person dient, um deren Zutrittsberechtigung zu prüfen.

6. Schließsystem nach Anspruch 5, wobei der Identträger (15) einen aktiven oder passiven Transponder beinhaltet.

7. Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Befestigungselement (7) mit einem Anschlußkon­ takt zur Verbindung mit einem Gegenkontakt in einer Türzarge versehen ist.

8. Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Befestigungselement (7) ein optisches Si­ gnalübertragungsmedium beinhaltet.

9. Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Befestigungselement (7) als Antenne an die Zu­ trittskontrollelektronik (5) angeschlossen ist, um elektroma­ gnetische Signale zu übertragen.

10. Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Befestigungselement (7) mit einer Spulenwick­ lung (10) versehen ist, die mit der Zutrittskontrollelektro­ nik (5) verbunden ist, und wobei die Signalübertragung mittels eines magnetischen Wechselfelds erfolgt.

11. Schließvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Befesti­ gungselement eine Befestigungsschraube (7) darstellt und die Spulenwicklung (10) den Schaft (9) der Befestigungsschraube umschlingt und zwei Anschlüsse (11, 12) aufweist, von denen einer über den Schraubenschaft (9) und der andere über einen separaten Anschlußleiter (14) mit der Zutrittskontrollelek­ tronik (5) verbunden ist.