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Die
Erfindung betrifft einen Schlüsselschalter mit
einer Vorrichtung zur Schlüsselüberwachung,
die einen schlüsseleinschubabhängigen Schaltmechanismus
und einen Schlüsselkanal
zur Aufnahme eines Schlüssels
aufweist.
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Ein
derartiger Schlüsselschalter
kommt beispielsweise in automatisierten Produktionsanlagen oder
Vorrichtungen mit Eingriffsmöglichkeiten
für eine
manuelle Bedienung oder Steuerung von Vorgängen, die über elektrische Schaltglieder
aktiviert werden, zum Einsatz.
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Weitere
Anwendungen sind in technischen Einrichtungen denkbar, in denen
ein ungewolltes oder unautorisiertes Aktivieren eines gewisse Gefährdungen
beinhaltenden Betriebszustandes der Einrichtung verhindert werden
muss.
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Beispielsweise
werden bei dem so genannten Einrichtbetrieb einer automatisierten
Produktionsanlage oder Vorrichtung heute vorzugsweise so genannte
Schlüsselschalter
verwendet, die nur durch den im Besitz der autorisierten Person
befindlichen Schlüssel
betätigt
werden können.
Durch die Verwendung von Schlüsselschaltern
mit Schlüsselüberwachung
kann sowohl ein Vergessen des Schlüssels im Schlüsselschalter
als auch ein unberechtigtes Schalten in einem ungesicherten Betrieb
der Produktionsanlage oder Vorrichtung verhindert werden, da ebenso
wie das Abziehen auch das Einstecken eines Schlüssels detektiert werden kann.
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Der
derzeitige Stand der Technik lehrt eine Schlüsselüberwachung, die beispielsweise
mittels eines Mikroschalters, der am Schlüsselkanal angebracht ist, realisiert
wird. Bei bekannten Schlüsselschaltern
mit Schlüsselüberwachung
ist ein Auswurf oder Abfallen des Schlüssels bei noch nicht betätig tem Mikroschalter
vorgesehen. Es ist von Nachteil, dass die verwendeten Mikroschalter
meist keine Kontaktzwangsöffnung
besitzen und mechanisch empfindlich gegen Verschmutzung und Fremdkörper sind.
Des Weiteren ist die Mikroschalterlösung sehr teuer in der Montage
und von relativ geringer Lebensdauer.
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Aus
EP 0 412 374 B1 ist
ein Schlüsselschalter
bekannt, der ein Aktivieren eines geänderten Betriebszustandes einer
technischen Einrichtung erst dann ermöglicht, wenn der Schlüssel abgezogen
ist. Durch den um eine Mindesttiefe eingesteckten Schlüssel wird
in einem im Schlüsselkanal
des Schlüsselschalters
befindlichen Mikroschalter ein Schaltkontakt betätigt. Dabei wird der Schlüssel ab Erreichen
der Mindesttiefe ohne äußere Unterstützung im
Schlüsselkanal
gehalten.
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Es
ist wünschenswert,
aus Sicherheits- und Autorisationsgründen, den Schlüssel bei
unbetätigtem
Schlüsselschalter
aus dem Schlüsselkanal
auszuwerfen. Der derzeitige Stand der Technik bietet hierzu Mechanismen
an, die auf einer Rückstellwirkung
auf den Schlüssel
basieren. Die Rückstellwirkung
kann hierbei permanent auf den Schlüssel wirken und in der betätigten Position
blockiert sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei dem betätigten Schlüsselschalter
der Schlüssel
im Schlüsselkanal verbleibt,
wohingegen in der nicht betätigten
Stellung der Schlüssel
automatisch ausgeworfen werden kann.
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Aus
DE 88 00 701.4 U1 ist
ein Befehlsschalter bekannt, der durch eine Rückdruckfeder sicherstellt,
dass nach Verdrehen in einer Aus-Stellung und Loslassen des Schlüssels dieser
aus dem Schalter herausgedrückt
wird.
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Des
Weiteren ist eine Schlüsselüberwachung
nachteilig zu nennen, die eine Betätigung eines Schaltelementes
zur Detektion des Schlüssels erst
nahe der Schlüsselendposition
ausgelöst.
Denn hierbei befindet sich der Schlüssel in der Nähe der Ausgangsposition
im Schlüsselkanal
ohne detektiert zu werden.
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Aus
US 6 969 810 B1 ist
ein Schlüsselschalter
bekannt, der eine Detektion des Schlüssels nahe der Endposition
durchführt
und durch einen Federmechanismus ein Verbleiben des Schlüssels im Schlüsselkanal
vermeidet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlüsselschalter der eingangs genannten
Art derart zu verbessern, dass dieser bezüglich Einbaulage und Lebensdauer
keine Einschränkungen
aufweist, kostengünstig
herstellbar ist und zusätzliche sicherheitsrelevante
Optionen aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Schlüsselschalter
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur
Schlüsselüberwachung
im Schlüsselkanal
mindestens ein axial bewegbares quasistarres System bestehend aus Übertragungsmitteln
zur Betätigung
mindestens eines Betätigers des
Schlüsselschalters
aufweist, wobei in einem ersten Zustand des quasistarren Systems
eine relative Position der Übertragungsmittel
zueinander nicht änderbar
ist, und in einem zweiten Zustand des quasistarren Systems die relative
Position mindestens eines Übertragungsmittels
zu einem anderen Übertragungsmittel änderbar
ist, wobei das quasistarre System in Abhängigkeit der Schlüsselposition
im Schlüsselkanal
im ersten Zustand oder zweiten Zustand ist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei dem aus
EP 0 412 374 B1 bekannten Schlüsselschalter
keine Zwangsöffnung
zur Verfügung
steht und er auch deutliche Einschränkungen bezüglich der Schaltspannung und
des Schaltstromes aufweist. Eine weitere nachteilige Limitation
findet sich bei der zulässigen
Schalttafeldicke. Die im genannten Dokument beschriebene Lösung erlaubt eine
Schalttafeldicke von maximal 4 mm, die einem allgemeinen Normwert
von 6 mm einschränkend
gegenübersteht.
Des Weiteren kommen die oben genannten Nachteile einer Mikroschalterlösung oder
einer Detektion des Schlüssels
zu einem späten
Zeitpunkt des Einführvorgangs
zum Tragen.
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Erfindungsgemäß weist
der Schlüsselschalter
einen schlüsseleinschubabhängigen Schaltmechanismus
auf, wobei der Schaltmechanismus eine Vorrichtung zur Schlüsselüberwachung
aufweist. Die Vorrichtung zur Schlüsselüberwachung ist zumindest teilweise
an einem Schlüsselkanal
angeordnet. Übertragungsmittel
der Vorrichtung bilden ein quasistarres System, welches in einem
ersten oder einem zweiten Zustand sein kann. Im ersten Zustand wird sichergestellt,
dass auch bei einem teilweisen Einschub des Schlüssels dieser mittels einer
Betätigung mindestens
eines Betätigers
detektierbar ist. Hierbei fungieren die Übertragungsmittel des quasistarren Systems
in ihrer Gesamtheit ähnlich
wie ein einstückiger
Kraftübertrager,
der die Kraftwirkung des Schlüssels
auf den Betätiger überträgt. Im zweiten Zustand
ist das quasistarre System dafür
vorgesehen, den Unterschied der Schüssellänge und des Betätigungsweges
des Betätigers
auszugleichen, indem sich mindestens ein Übertragungsmittel des quasistarren
Systems relativ zu einem anderen Übertragungsmittel bewegt. Die Übernahme
einer Mehrfachfunktion der Vorrichtung insgesamt beinhaltet somit
eine Bauteilereduktion und gleichzeitig eine äußerst wirtschaftliche Realisierung
der erfindungsgemäßen Funktionen.
Gegenüber
einem handelsüblichen
Schlüsselschalter
treten keine Handhabungsnachteile oder Abweichungen, beispielsweise
in der äußeren Formgebung,
auf. Folglich weist der erfindungsgemäße Schlüsselschalter keinerlei Einschränkungen
bezüglich
der Funktionalität
oder der Montage auf. Die Zuverlässigkeit,
Robustheit und Lebensdauer des erfindungsgemäßen Schlüsselschalters entspricht der
bekannten und bewährten
Ausführung
von weniger funktionalen Schlüsselschaltern, wobei
gleichzeitig die oben genannten erfindungsgemäßen Vorteile garantiert werden.
Des Weiteren erweist sich die gleich gebliebene äußere Formgebung dahingehend
vorteilhaft, dass der erfindungsgemäße Schlüsselschalter mit bereits bekannten
Schaltelementen kombinierbar und/oder steckbar ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die Rückstellkraftwirkung
auf den Schlüssel
im ersten und zweiten Zustand unterschiedlich. Auf diese Weise kann
ein Schlüsselauswurfme chanismus
bereitgestellt werden, der den Schlüssel in seiner Abzugposition
(im Gegensatz zu einer Schaltposition) freigibt und der Schlüssel durch
die Rückstellkraftwirkung
im zweiten Zustand des quasistarren Systems auswerfbar ist. Befindet
sich der Schlüssel
hingegen in einer Schaltposition, die durch einen bestimmten Drehwinkel
des Schlüssels
gekennzeichnet ist, so kommt beispielsweise wegen einer Blockierung
die rückstellende
Wirkung des elastischen Elementes nicht zum Tragen.
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Vorteilhafterweise
dient das quasistarre System unter anderem der Erzeugung unterschiedlicher Rückstellkraftwirkungen
auf den Schlüssel
in Abhängigkeit
von der Schlüsselposition
im Schlüsselkanal. Die
Erzeugung unterschiedlicher Rückstellkraftwirkungen
kann beispielsweise durch die Verwendung von elastischen oder federnden
Elementen geschehen, die krafttechnisch in Reihe geschaltet sind.
Beispielsweise ist es durch die Verwendung unterschiedlicher elastischer
Elemente möglich, Übertragungsmittel
zu bewegen, die mindestens eines der elastischen Elemente beinhalten,
welches während der
Bewegung zwar vorgespannt ist, allerdings in Abhängigkeit der Schlüsselposition
elastisch beanspruchbar ist. Dies bedeutet, dass es Schlüsselpositionen
gibt, bei denen mindestens eines der elastischen Elemente lediglich
als Kraftübertrager
wirkt. Davon unterscheidbar gibt es andere Schlüsselpositionen, bei denen mindestens
eines der elastischen Elemente elastisch beansprucht wird. Hierin
liegt ein wichtiges Merkmal des quasistarren Systems, nämlich dass
mindestens ein elastisches Element als Übertragungsmittel zumindest
teilweise in der Funktion als Kraftübertrager zum System gehört.
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Vorteilhaft
ist das quasistarre System auch deshalb, weil die daran beteiligten Übertragungsmittel
einerseits zur Detektion des Schlüssels im Schlüsselkanal
verwendbar sind und durch die Federwirkung des elastischen Elementes,
welches mit dem quasistarren System translatiert wird, auch der
Auswurf des Schlüssels
bewerkstelligt werden kann.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform kann
sich das quasistarre System in mindestens zwei möglichen Phasen befinden. Die
Schlüsselpositionen,
wobei sich das quasistarre System im ersten Zustand befindet, gehören zur
ersten Phase des Einschubprozesses. Folglich entspricht der erste
Zustand einem Erkennungs- oder Detektionszustand, wenn also das
bewegbare elastische Element als reiner Kraftübertrager nicht verformt sondern
nur axial translatiert wird. In der zweiten Phase sind Schlüsselpositionen
möglich,
wobei durch eine elastische Beanspruchung des mit dem quasistarren
System bewegbaren elastischen Elementes eine andere Rückstellkraftwirkung
erzeugt wird. Diese Beanspruchung führt zu einer rückstellenden
Wirkung auf den Schlüssel
im Schlüsselkanal.
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Vorteilhafterweise
weisen die Übertragungsmittel
mindestens ein erstes elastisches Element und ein zweites elastisches
Element auf. Das erste elastische Element verursacht hauptsächlich die
Rückstellkraft,
die notwendig ist, um den Schlüssel
aus dem Schlüsselkanal
zu befördern.
Das zweite elastische Element hingegen ist zur Abfederung der Übertragungsmittel
bzw. des quasistarren Systems im Schlüsselkanal vorgesehen. Während der
Beanspruchung des zweiten elastischen Elementes findet die Betätigung des
Betätigers
des Schaltelementes statt. Folglich ist es vorteilhaft, die Federkraft
des zweiten elastischen Elementes in Vergleich zur Federkraft des
ersten elastischen Elementes geringer auszulegen. Einerseits wird
das Einführen
des Schlüssels während der
ersten Phase erleichtert und andererseits werden ungewollte Betätigungen
des Betätigers ohne
eine Schlüsseleinfuhr
vermieden.
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Vorteilhafterweise
wird das zweite elastische Element durch eine Kraftübertragung über das
erste Element betätigt.
Die Kraftwirkung des Schlüssels wird
derartig auf das zweite elastische Element übertragen, so dass diese Kraftübertragung über das
innerhalb des zweiten Elements angeordnete erste Element stattfindet.
Hierdurch wird die Geometrie der Übertragungsmittel optimiert,
da nur eine Achse, nämlich
die Achse des Schlüsselkanals
hinsichtlich der Kraftübertragung
rele vant ist. Dies führt
zu einer Vereinfachung des Schlüsselschalters
und trägt
zu dessen Robustheit bei. Die hierdurch erreichte Geometrie ermöglicht ebenfalls
eine formschlüssige Kraftwirkung
auf den Betätiger
für den
Fall, dass die elastischen Elemente beispielsweise aus Gründen eines
Verschleißes
oder einer Fehlfunktion nicht operabel sind. Dies gewährleistet,
dass eine Betätigung des
Betätigers
des Schaltelementes stattfinden kann, auch wenn die Auswurffunktion,
die ebenfalls von den Übertragungsmitteln
gewährleistet
wird, ausfällt.
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Vorteilhafterweise
ist es möglich,
dass mindestens das erste Element derartig vorspannbar ist, dass
bei Schlüsselaufnahme
im Wesentlichen zuerst das zweite Element und danach das erste Element verformbar
sind. Auf diese Weise können
die Federkraftwirkungen der beiden Elemente auf die jeweilige Phase,
in der sich das quasistarre System befindet, umgelegt werden. Die
Rückstellkräfte der
jeweiligen Phase sind somit durch eine gezielte Wahl des ersten bzw.
zweiten Elementes bestimmbar.
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Vorteilhafterweise
weisen die Übertragungsmittel
eine Teleskopstange zur axialen Kraftübertragung vom Schlüssel auf
das erste elastische Element auf. Für eine optimale Kraftübertragung
ist es vorteilhaft, dass die Kraftwirkung optimal vom Schlüssel auf die Übertragungsmittel übertragen
wird. Beispielsweise kann die Teleskopstange axial im Schlüsselkanal
angeordnet werden, so dass die Kraftübertragung optimal abläuft. In
diesem Zusammenhang ist es weitergehend vorteilhaft, wenn die Teleskopstange
das erste elastische Element enthält und/oder zu dessen Führung vorgesehen
ist. Die Teleskopstange verhindert somit eine Beeinträchtigung
des elastischen Elementes durch äußere Einflüsse, wie
zum Beispiel Schmutz, der durch den Schlüssel in den Schlüsselkanal
eingetragen wird. Zum anderen ist es möglich die Teleskopstange als
Führung
des ersten elastischen Elementes vorzusehen, indem die Teleskopstange
zumindest teilweise hohl ausgeführt
ist. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte Platzersparnis, die sich
positiv auf das Gesamtvolumen des Schlüsselschalters auswirkt. Zur
optimalen Anpassung an die Länge
des Schlüsselkanals
oder an das erste elastische Element ist es denkbar, dass die Teleskopstange
zumindest teilweise solide und teilweise hohl ausgeführt ist.
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Vorteilhafterweise
weisen die Übertragungsmittel
eine Teleskophülse
auf, die die Teleskopstange wenigstens teilweise enthält und/oder
zu deren Führung
vorgesehen ist. Die Teleskopstange übt eine Kraftwirkung über das
erste elastische Element auf die Teleskophülse aus. Die Teleskophülse ist
dafür vorgesehen,
auf den Betätiger
des Schaltelementes zu wirken. Die Teleskophülse ist hierfür mittels
des zweiten elastischen Elementes im Schlüsselkanal gelagert und kann
zum anderen durch die Krafteinwirkung des Schlüssels über die Teleskopstange und das
erste elastische Element bewegt werden. Dadurch, dass die Teleskophülse die
Teleskopstange wenigstens teilweise führt, kann ein stabiler Mechanismus
gewährleistet
werden. Weiterhin ist dadurch, dass die Teleskophülse die
Teleskopstange zumindest teilweise aufnehmen und führen kann,
ein sehr langer Schlüsselkanal
realisierbar.
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Des
Weiteren können
vorteilhafterweise schlüsselpositionsabhängige Entkopplungen
der Schlüsselkraftwirkung
auf das zweite elastische Element innerhalb des Schlüsselkanals
vorgesehen werden. Die Entkopplung führt dazu, dass das zweite elastische
Element nur bis zu einem Limit elastisch beansprucht wird, wobei
aber das erste elastische Element beanspuchbar bleibt. Diese Blockierung
legt beispielsweise den Übergang
von der ersten zur zweiten Phase bzw, den Übergang des des quasistarren
Systems vom ersten zum zweiten Zustand fest und stellt eine aufwandsarme
Art dar einen Phasenübergang
zu gestalten.
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Es
ist vorteilhaft, zwischen der Teleskophülse und dem Betätiger zum
Betätigen
des Schaltelementes eine Isolierhülse vorzusehen. Hierdurch kann vermieden
werden, dass gefährliche
Spannungen aus dem Schaltelement auf die Übertragungsmittel bzw. den
Schlüssel, übertragen
werden. Folglich ist gewährleistet,
dass bei Einbau des Schlüsselschalters
ein schutzisoliertes Gehäuse
nicht fahrlässigerweise überbrückt wird.
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Vorteilhafterweise
ist die Schlüsselüberwachung
in zwei Phasen einteilbar. Die erste Phase des Schlüsselschalters
entspricht einer Schlüsselposition,
die von den Übertragungsmitteln
detektiert und zur Betätigung
umsetzbar ist. Die zweite Phase entspricht einer Schlüsselposition,
wobei die Vorrichtung zur Schlüsselüberwachung
in der Lage ist, einen Schlüsselauswurf
herbeizuführen.
In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, wenn der Schlüssel in
der ersten Phase nicht ohne Zutun des Bedieners im Schlüsselkanal
gehalten werden kann. Der Schlüsselschalter
befindet sich dann in der ersten Phase, wenn der Schlüssel sich
zwischen der Schlüsselausgangsposition
außerhalb
des Schlüsselkanals
und einer ersten Schlüsselposition
teilweise innerhalb des Schlüsselkanals
befindet. Hier erfährt
der Schlüssel
eine Rückstellkraftwirkung,
die im Wesentlichen auf das zweite elastische Element zurückgeht. Durch
eine Blockierung einer axialen Bewegung der Teleskophülse wird
die erste Schlüsselposition
definiert. Die Blockierung definiert den Übergang von der ersten zur
zweiten Phase. In der zweiten Phase ist die Teleskophülse festgestellt,
wobei allerdings die Teleskopstange durch eine Beanspruchung des
ersten elastischen Elements weiter in der Teleskophülse bewegbar
bleibt. Wird der Schlüssel
weiter in den Schlüsselkanal
eingeführt,
so erfährt
dieser weiterhin eine Rückstellkraftwirkung
im Wesentlichen vom ersten elastischen Element. Die zweite Phase
endet mit der maximalen Versenkung der Teleskopstange in der Teleskophülse.
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Weitere
vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung
sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Schlüsselschalters mit abgezogenem
Schlüssel,
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2 eine
teilweise geschnittene Ansicht des Schlüsselschalters in der ersten
Phase, und
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3 eine
teilweise geschnittene Ansicht des Schlüsselschalters in der zweiten
Phase.
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1 zeigt
eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schlüsselschalters mit abgezogenem Schlüssel 3.
Der Schlüsselschalter 1 weist
einen Schlüsselkanal 4 zur
Aufnahme des Schlüssels 3 auf, wobei
sich innerhalb des Schlüsselkanals 4 ein
axial angeordnetes quasistarres System befindet, welches aus den Übertragungsmitteln 10, 11, 12,
d.h. Teleskopstange 10, Teleskophülse 11, erstes elastisches Element 12,
gebildet wird. Ein zweites elastisches Element 13 ist für eine axiale
Rückstellkraftwirkung auf
das quasistarre System vorgesehen, die der Einführbewegung des Schlüssels 3 entgegengerichtet ist.
Hierbei ist das erste elastische Element 12 als Teleskopfeder
und das zweite elastische Element 13 als Rückdruckfeder
ausgeführt.
Zur Realisierung eines optimal funktionierenden quasistarren Systems,
wird das erste elastische Element 12 in der unbetätigten Einbaulage
bereits vorgespannt eingebaut. Durch die Vorspannung ist es möglich, eine
nahezu direkte Kraftübertragung über das
erste elastische Element 12 auf die Teleskophülse 11 zu
gewährleisten.
Die Vorspannkraft des ersten elastischen Elementes 12 ist
hierbei gleich oder größer als
die Summe der Kräfte
vom zweiten elastischen Element 13 und der Betätigungskraft
des Schaltelementes 2. Das zweite elastische Element 13 hat
somit die Funktion der Rückstellung
des quasistarren Systems, das heißt insbesondere der Rückstellung
der Teleskophülse 11 in
die Ausgangsstellung (Schlüssel 3 abgezogen).
Hierbei kann ergonomisch vorteilhaft eine relativ schwache Rückstellkraft
für den
Betätiger 9 des
Schaltelementes 2 vorgesehen werden. Ein in der Abzugsstellung meist
unerwünschtes
Verbleiben des Schlüssels 3 im Schloss
wird durch die gemeinsame Wirkung der genannten elastischen Elemente 12, 13 vermieden. Hierbei
leistet das erste elastische Element 12 allerdings den
Hauptanteil der Kraftwirkung.
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Vorteilhafterweise
wird das erste elastische Element 12 sowohl von der Teleskophülse 11 als auch
von der Teleskopstange 10 geführt. Zudem ist das erste elastische
Element 12 zumindest teilweise in der Teleskopstange 10 enthalten.
Dadurch findet ein im Verhältnis
zum Durchmesser sehr langes erstes elastisches Element 12 eine
gute Führung
und die Länge
des quasistarren Systems bzw. der Übertragungsmittel 10, 11, 12 desselben,
eingeschlossen die Bauhöhe-Einbautiefe
des Schlüsselschalters, können optimiert
werden. Zudem ermöglicht
eine lange Feder eine flache und für die Bedienung vorteilhafte
Kennlinie. Folglich ist eine sehr geringe Kraftzunahme in der ersten
Phase zu der erforderlichen Vorspannung beim Einschieben des Schlüssels über den
Schlüsselkanal
realisierbar. Dies trägt
zur Bedienungsfreundlichkeit des Schlüsselschalters bei.
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Die
Teleskopstange 10 und die Teleskophülse 11 sind aus Metall
herstellbar und erfordern aus Sicherheitsgründen eine Isolierhülse 14,
die eine elektrische Kontaktierung der Übertragungsmittel 10, 11, 12 durch
den Betätiger 9 oder
das Schaltelement 2 ausschließt. Dadurch wird eine Verschleppung
einer gefährlichen
Spannung auf den Schlosskörper vermieden.
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2 zeigt
eine teilweise geschnittene Ansicht des Schlüsselschalters in der ersten
Phase. Der Schlüssel 3 befindet
sich an einer ersten Schlüsselposition.
Das quasistarre System bestehend aus der Teleskopstange 10,
der Teleskophülse 11,
dem ersten elastischen Element 12 und der Isolierhülse 14 hat
sich im Vergleich zur 1 in seiner Gesamtheit unverändert den
Schlüsselkanal 4 entlang
bewegt. Hierbei haben sich die Übertragungsmittel 10, 11, 12 zueinander
nicht bewegt. Lediglich das zweite elastische Element 13,
welches nicht zum quasistarren System gehört, wurde bisher in elastischer
Weise verformt. Im Vergleich dazu ist das erste elastische Element 12 derartig
vorgespannt, dass dieses im Vergleich zur Ausgangsposition (ohne
Krafteinwirkung des Schlüssels 3)
im Wesentlichen nicht elastisch verformt worden ist. Des Weiteren
hat die Betätigung
des Betätigers 9 des
Schaltelementes 2 während
der ersten Phase, also zwischen der Schlüsselausgangsposition und der
ersten Schlüsselposition, stattgefunden.
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Die
erste Schlüsselposition
wird durch einen Anschlag 15 und durch eine an diesen anschlagende ringförmige Anformung 16 der
Teleskophülse 11 definiert.
Hierdurch ist es möglich,
die Kraft, die auf das Schaltelement 2 bzw. dessen Befestigung
wirkt, nicht größer als
die Betätigungskraft
der Federn für
Kontaktdruck und/oder Rückführung des
Betätigers 9 werden
zu lassen. An der ersten Schlüsselposition
ist der Schlüsseleinsteckvorgang
noch nicht abgeschlossen, da die Einstecklänge gebräuchlicher Schlüssel ca.
20 bis 30 mm beträgt
und Schaltelemente, wie sie bei Befehlsgeräten typischerweise verwendet
werden, vorzugsweise auf einen kleineren Betätigungsweg von 3 bis 6 mm ausgelegt
sind, was physikalisch auch durch die sicherheitsspezifisch erforderliche
Anzahl der Schließstifte
bedingt ist. Deshalb wird beim weiteren Einschieben des Schlüssels 3 in
den Schlüsselkanal 4 über die
erste Schlüsselposition
hinaus die Teleskopstange 10 entgegen der zunehmenden Federkraft
des ersten elastischen Elementes 12 in die blockierte Teleskophülse 11 geschoben.
Nun befindet sich das quasistarre System in der zweiten Phase, wobei
die relative Lage mindestens eines Übertragungsmittels 11 (in
diesem Ausführungsbeispiel
die Teleskophülse 11)
im Vergleich zu den anderen Übertragungsmitteln 10, 12 verändert wird.
Der Betätiger 9 wird
bei diesem Vorgang nicht weiter belastet, aber je weiter der Schlüssel 3 eingeführt wird,
ist die Kraftwirkung auf den Schlüssel 3, bedingt durch
die elastische Verformung des ersten elastischen Elementes 12,
umso höher.
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3 zeigt
eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schlüsselschalters mit dem Schlüssel 3 in der
Schlüsselendposition.
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Die
Teleskopstange 10 ist in der maximal möglichen Einführtiefe
der Teleskophülse 11 angelangt.
Gleichzeitig steckt der Schlüssel 3 bis
zum Anschlag im Schlüsselkanal 4.
Die Kraftwirkung des ersten elastischen Elementes 12 ist
in diesem Zustand am größten.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Übertragungsmittel 10, 11, 12 derartig
dimensioniert, dass bei vollständig
eingeschobener Teleskopstange 10 und auf Anschlag eingestecktem
Schlüssel
das Ende der Teleskophülse 11 den
zum Betätigen
des Schaltelementes 2 notwendige Weg zurückgelegt
hat und eine Zwangsöffnung
der Öffnerkontakte
sicherstellt. Die Kraftübertragung
vom Schlüssel 3 auf
die Teleskopstange 10, auf die Teleskophülse 11 bzw. auf
die Isolierhülse 14 ist
formschlüssig
und folglich auch bei fehlerhaften elastischen Elementen 12, 13 sichergestellt.
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Zusammenfassend
betrifft die Erfindung ein Schlüsselschalter
mit einem Schlüsselkanal
zur Aufnahme eines Schlüssels
und einem schlüsseleinschubabhängigen Schaltmechanismus,
wobei der Schaltmechanismus eine Vorrichtung zur Schlüsselüberwachung
aufweist. Als Lösung
wird ein Schlüsselschalter
angegeben, der kostengünstig
herstellbar ist und zusätzliche
sicherheitsrelevante Optionen aufweist. Der Schlüsselschalter weist hierfür eine Vorrichtung
zur Schlüsselüberwachung
auf, die im Schlüsselkanal
axial angeordnete Übertragungsmittel
aufweist, die ein quasistarres System bilden und zum Schlüsselauswurf
und zur Betätigung
eines Schaltelementes vorgesehen sind.