DE19901758A1

DE19901758A1 - Elektronisches Schloß

Info

Publication number: DE19901758A1
Application number: DE1999101758
Authority: DE
Inventors: Rolf Heisig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-20

Abstract

Elektronisches Schloß, insbesondere für kleine elektronische Safes und für Zutrittskontrollen mit von der Stromversorgung unabhängigem Batteriebetrieb, mit von der Hand der Bedienperson betätigten Schloßriegeln und mit einem Freilauf der Handhabe im nicht aktivierten Zustand dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (1) durch eine vom Aktor (11) bedingte quasi kraftlose Einkopplung des Koppelelementes (4) im Wirkungsbereich des Treibers (3) oder des Zusatzelementes (18) gelangt, daß die Handhabe (1), die mit dem Treiber (3) über Achse (2) verbunden ist, mit dem Antriebselement (6) gekoppelt wird und hiermit die Drehbewegung der Handhabe (1) an das Antriebselement (6) gelangt, daß die Einkopplung erst dann aktiviert wird, wenn die Handhabe (1) bereits von der Bedienperson gedreht wird und daß die Aktivierung erlischt, wenn das Antriebselement (6) eine der Endlagen (20, 21) erreicht hatte.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schloß, insbesondere für kleine elektronische Safes und für elektronische Zutrittskontrollen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Diese elektronischen Schlösser werden mit unterschiedlich kodierten elektronischen Systemen der Berechtigungskontrolle gekoppelt und bedienen sich dabei mehrstelliger Zahlenkombinationen, Loch-, Chip- oder Magnetkarten oder auch einer Kombination von Karte und Zahlenkode.

Derartige elektronische Schlösser, wie insbesondere in EP 0 160 470 beschrieben, werden benötigt, um beispielsweise einen elektronischen Safe zu öffnen und zu verschließen. Diese Schlösser werden aufgrund der kleinen benötigten Versorgungsspannung und wegen der vorteilhaften Unabhängigkeit vom elektrischen Netz mit im Safe oder in der Tür untergebrachten Batterien betrieben. Nachteilig ist bei den bekannten elektronischen Schlössern, daß diese die Handhabe gegen unbefugtes Öffnen mechanisch sperren, deshalb sich einer sehr robust gebauten Mechanik bedienen, mit kraftvollen elektrischen Antriebselementen entriegelt bzw. verriegelt werden und einen entsprechend hohen Energiebedarf aufweisen. Eine kurze Lebensdauer der Batterien und deren häufiger Wechsel ist die Folge.

Der Erfindung liegt daher folgende Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Schloß der eingangs genannten Art weiterzubilden, bei dem das Schloß mit einem Minimum an elektrischer Energie auskommt und ein Batteriebetrieb über lange Zeiträume ermöglicht.

Die Lösung basiert am Lösungsansatz wie folgt:
Die Energie für die Betätigung der Riegel leistet die Hand der Bedienperson.
Die Handhabe ist im Normalzustand frei drehbar und wird nur während des Öffnungs- oder Schließvorganges mit dem Schließmechanismus mechanisch gekoppelt. Dies geschieht erst nach Prüfung der Berechtigung durch Karte oder Kode und nach elektronischer Freigabe.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.

Eine im Normalzustand frei drehbare Handhabe wird durch eine quasi kraftlose Einkopplung mit dem Schließmechanismus gekoppelt. Um Energie zu sparen, wird das Einkoppeln erst dann ausgeführt, wenn die Bedienperson bereits mit dem Schließ- oder Öffnungsvorgang begonnen hat. Die Aktivierung erlischt, sobald der gewünschte Zustand "Offen" oder "Zu" erreicht wird. Die Kopplung selbst besteht aus einem mit der Handhabe fest verbundenen Treiber, aus einem Koppelelement und aus einem mit Riegeln verbundenen Abtrieb.

Der Treiber verfügt über formschlüssige Erhöhungen und/oder Vertiefungen, die als Kanten, Einschnitte, Nocken, Zähne oder ähnliches ausgebildet sind und direkt oder mittels eines Zwischenelementes einen Raum zum Einrücken des Koppelelementes freimachen und nach Einrücken formschlüssig oder auch kraftschlüssig mitnehmen.

Das Koppelelement wird durch einen elektromechanischen Aktor direkt oder indirekt betätigt und verfügt über eine in der Regel federgesicherte Ruhelage.

Darüber hinaus wird die Drehung des Treibers sensiert und als elektrisches Signal an die Schloßelektronik geleitet, um die zeitgerechte Aktivierung des Aktors und das quasi kraftlose Einrücken des Koppelelementes zu bewirken.

Nach der erfolgten Schließung bzw. dem Öffnen des Schlosses wird das Koppelelement deaktiviert, also freigegeben und rückt durch Federkraft in die ursprüngliche Ruhelage zurück. Die Handhabe ist wieder frei drehbar.

Es ist vorgesehen als Zusatzelement am Treiber eine Kugel, Walze, Kegel, Klinke, Kurbel oder ein ähnliches Element einzusetzen, das eine durch die Kontur des Treibers bedingte periodische hin-und-her-gehende Bewegung in radialer, axialer oder tangentialer Richtung ausübt.

Die zunächst freie periodische Bewegung des Zusatzelementes wird durch Einrücken des Koppelelementes verhindert. Das Koppelelement taucht quasi kraftlos in einen freien Zwischenraum ein und die Bewegung der Handhabe wird an die Schloßriegel weitergegeben. Das Koppelelement selbst wirkt dabei entweder formschlüssig und stellt einen Anschlag dar oder aber kraftschlüssig mit einer genügend großer Gegenkraft, die gleichzeitig als Überlastsicherung dienen kann.

Die Bewegung des Koppelelementes wird durch einen Aktor, vorteilhafterweise einen Elektromagnet, vorzugweise Klappankermagnet, Drehmagnet, elektrodynamische Spule nach dem Prinzip der Lorentzschen Kraft oder ein ähnliches, kleine Kräfte und Wege erzeugendes Element bewirkt.

Um gegen Stöße und andere Einflüsse von außen unempfindlich zu sein, ist es vorteilhaft, das Koppelelement und das Aktorsystem statisch wie dynamisch auszuwuchten.

Als Koppelelement eignen sich insbesondere einfache symmetrisch gelagerte Elemente wie Ring, Scheibe, Stab wie auch komplex geformte Koppelelemente, die die o. g. Bedingung erfüllen. Bei einer Bewegung der Handhabe wird dann das Riegelwerk mitgenommen und es erfolgt Schließen/Öfthen des Schlosses.

Weitere Ausführungsmöglichkeiten:
Es können auch mehrere regelmäßig oder unregelmäßig am Umfang des Treibers angeordnete Elemente, die gleichzeitig oder nacheinander wirken, eingesetzt werden.

Es kann ein Aktor für das Schließen und ein anderer Aktor für das Öffnen des Schlosses vorgesehen werden.

In ähnlicher Weise kann auch ein Koppelelement für das Schließen und ein anderes Koppelelement für das Öffnen vorgesehen werden.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Bilder

Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht eines elektronischen Schlosses mit freiem Drehwinkel der Handhabe

Fig. 2 Ansicht eines elektronischen Schlosses mit festem Drehwinkel der Handhabe

Fig. 3 Treiberanordnung mit Zusatzelement

Fig. 4 Anordnung der elektrischen Sensoren der Lage

Fig. 5 Ausgewählte Koppelelemente

Das in Fig. 1 gezeigte elektronische Schloß besteht aus der Handhabe 1 mit Achse 2 und damit fest verbundenem Treiber 3. Die Achse 2 ist drehbar gelagert im nicht dargestellten Schloßgehäuse. Das Koppelelement 4 ist über die Achse 5 im Abtriebelement 6 drehbar gelagert, mit der Feder 13 in der Ruhelage 14 gehalten und über einen exzentrischen Zapfen 9 mit der Kulisse 7 über Schlitz 10 in gegenseitiger Wirkung. Der Aktor 11 bewegt über Kipphebel 12 das Koppelelement 4 von der gezeichneten Ruhelage 14 in die Arbeitslage 15, in der dann eine mittels Koppelelement 4 erfolgte Mitnahme des Abtriebselementes 6 und über Zapfen 9 im Schlitz 1.0 eine Bewegung der Kulisse 7 und des Riegels 8 erfolgt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Hier wird von einem festen Drehwinkel der Handhabe 1 ausgegangen, wie etwa bei Türklinken üblich ist. Der Aktor 11 wirkt direkt an das Koppelelement 4 und bewegt es von der Ruhelage 14 in die Arbeitslage 15, wobei der Mitnehmer 16 in den Schlitz 17 einragt und die Mitnahme des Abtriebselementes 6 bewirkt.

In Fig. 3 ist eine der vielen möglichen Treiberanordnungen dargestellt. In diesem Beispiel ist es ein von der nicht gezeichneten Handhabe angetriebener Treiber 3 als 6-Kant dargestellt, der das am Abtriebselement 6 gelagerte Zwischenelement 18 in eine hin-und-her-gehende Bewegung versetzt. Dabei passiert das Zusatzelement 18 wiederholt die Zone 19, in die das Koppelelement 4 im aktivierten Zustand eintaucht.

Fig. 4 stellt übersichtlich die elektrischen Sensoren der Lage der Schloßelemente dar. Das Abtriebselement 6 wird in seinen beiden Endlagen überwacht: Lage Offen 20 durch Schalter 22 und Lage Zu 21 mit Schalter 23. Die Drehung des Treibers 3 wird durch Schalter 24 sensiert.

Fig. 5 zeigt einige ausgewählte Koppelelemente: Ring 25, Scheibe 26 und Stab 27.

Claims

1. Elektronisches Schloß, insbesondere für kleine elektronische Safes und für Zutritts kontrollen mit von der Stromversorgung unabhängigem Batteriebetrieb, mit von der Hand der Bedienperson betätigten Schloßriegeln und mit einem Freilauf der Handhabe im nicht aktivierten Zustand dadurch gekennzeichnet,
daß die Handhabe (1) durch eine vom Aktor (11) bedingte quasi kraftlose Einkopplung des Koppelelementes (4) in Wirkungsbereich des Treibers (3) oder des Zusatzelementes (18) gelangt, daß die Handhabe (1), die mit dem Treiber (3) über Achse (2) verbunden ist, mit dem Abtriebselement (6) gekoppelt wird und hiermit die Drehbewegung der Handhabe (1) an das Abtriebselement (6) gelangt, daß die Einkopplung erst dann aktiviert wird, wenn die Handhabe (1) bereits von der Bedienperson gedreht wird und
daß die Aktivierung erlischt, wenn das Abtriebselement (6) eine der Endlagen (20, 21) erreicht hatte.

2. Elektronisches Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Treibers (3) mit einem Schalter (24) sensiert wird.

3. Elektronisches Schloß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber (6) über formschlüssige Erhöhungen (25) und/oder Vertiefungen (26) verfügt, die als Kanten, Einschnitte, Nocken, Zähne oder Ähnliches ausgebildet sind.

4. Elektronisches Schloß nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber (6) auf ein Zusatzelement (18) wirkt und diesen in eine hin-und-her-gehende Bewegung versetzt.

5. Elektronisches Schloß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement (18) zu Treiber (3) eine Kugel, Walze, Kegel, Klinke, Kurbel oder ähnliches Element ist.

6. Elektronisches Schloß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelelement ein Ring (27), eine Scheibe (28) oder ein Stab (29) ist.