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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verriegelungsvorrichtung
für ein
Schloss mit einem federbeaufschlagten aus Joch und Anker bestehenden
Hubmagneten, dessen Anker in ein Veriegelungsglied des Schlosses
eingreift.
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In
Schlössern,
die über
eine elektronische Schaltung betätigt,
d.h. verriegelt bzw. entriegelt werden, werden Elektromagneten in
Form sog. Hubmagneten für
die mechanische Übertragung
der Verriegelung auf weitere Elemente des Schlosses eingesetzt.
Derartige Hubmagnete weisen eine Spulenanordnung aus Joch und Spulenwicklungen
auf, in der ein Anker beweglich angeordnet ist. Der Anker dient nach
Maßgabe
eines durch die Spulenanordnung fließenden Stroms zur Übertragung
der Verriegelung. Beispielsweise dient der Anker bei fehlendem Stromfluss
zum Verriegeln des Schlosses. Bei anstehendem Stromfluss wird er
in die Spulenanordnung hinein zurückgezogen und gibt das Schloss
frei. Dabei ergibt sich das Problem, dass durch Annähern eines starken
Fremdmagneten von außen
an das Schloss es grundsätzlich
möglich
ist, den Anker auch ohne Einschalten des Stromflusses durch die
Spulenanordnung zu bewegen, um auf diese weise das Schloss und ggf.
eine durch das Schloss gesicherte Einrichtung, wie eine Tür oder dgl.,
unbefugt zu öffnen.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Hubmagnet bzw. dessen Anker
parallel zu einer von außen zugänglichen
Seite des Schlosses bzw. der gesicherten Einrichtung angeordnet
ist. Aus dem Stand der Technik sind dabei unterschiedliche Maßnahmen zum
Schutz gegen derartige Manipulationsversuche bekannt.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung
der eingangs genannten Art für
ein elektrisch verriegelbares Schloss zu schaffen, mit der auf neuartige
Weise ein sicherer Schutz gegenüber
Manipulationsversuchen mit Fremdmagneten erreichbar ist, ohne dass
hierzu aufwändige
Zusatzelemente, wie Abschirmungen oder Sensoren, erforderlich sind.
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Erfindungsgemäß ist demnach
bei einer elektrischen Verriegelungsvorrichtung für ein Schloss am
vorderen Ankerteil außerhalb
des Joches eine Sicherungsscheibe befestigt und zwischen dieser
und dem Joch ein quer zur Verschiebebewegung des Ankers bewegliches,
aus magnetisch nicht anziehbarem Material bestehendes, federnd beaufschlagtes Sperrglied
angeordnet, welches auf einer außen liegenden Seite des Schlosses
mit einer Auflage aus ferromagnetischem Material versehen ist, wobei
das Sperrglied die Sicherungsscheibe in einer federbeeinflussten
Grundstellung frei gibt und in einer gegen die Federkraft verschobenem
Sperrstellung in den Raum zwischen dem Joch und der Sicherungsscheibe
eingreift und damit die Lage des Ankers sperrt.
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Wie
bereits erwähnt,
kann ein von außen
an das Schloss herangeführter
starker Fremdmagnet das magnetische Feld der Spulenanordnung ersetzen
und auf diese Weise eine Verschiebebewegung des Ankers bewirken.
Um dies zu verhindern, ist erfindungsgemäß am Anker ein Sperrglied vorgesehen,
welches in Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise in Kunststoff
oder einem anderen unmagnetischen Material ausgebildet ist. Das
Sperrglied weist – vorzugsweise
einer potentiellen Herkunftsrichtung der Störeinwirkung zugewandt – eine magnetisierbare
Auflage auf, welche als flächiges
Element (Streifen, Scheibe, Platte, ...) aus einem ferromagnetischen
Material, insbesondere Eisenblech, ausgebildet sein kann. Nähert sich
nun ein Fremdmagnet der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wird die magnetisierbare
Auflage von diesem angezogen und bewirkt eine Verlagerung des Sperrglied
quer zur Richtung der Verschiebebewegung des Ankers, wodurch eine mögliche Öffnungsbewegung
desselben blockiert ist. Somit sorgt die Störeinwirkung selbst dafür, dass
sich ihr Einfluss nicht in schädigender
Weise auswirken kann.
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Um
zu verhindern, dass das Sperrglied die Verschiebebewegung des Ankers
bei ordnungsgemäßem Betrieb
der Verriegelungsvorrichtung behindert, kann in Weiterbildung derselben
vorgesehen sein, dass das Sperrglied ein Federelement aufweist, durch
welches das Sperrglied in der Grundstellung gehalten ist, wenn kein
oder nur ein unzureichend starkes Störmagnetfeld vorhanden ist.
Ein unzureichend starkes Störmagnetfeld
ist ein durch einen Fremdmagneten am Ort der magnetisierbaren Auflage
hervorgerufenes Störmagnetfeld,
das zu schwach ist, um eine Bewegung des Ankers zu bewirken, entweder
weil der Fremdmagnet zu schwach oder noch zu weit entfernt ist.
Die Auslösecharakteristik
des Sperrgliedes ergibt durch geeignete Abstimmung einer Vorspannkraft
des Federelements in Bezug auf die magnetische Anziehbarkeit der
magnetisierbaren Auflage, die z.B. von der Art des hierfür gewählten Materials
abhängen
kann.
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Das
Federelement kann als Federlasche ausgebildet sein. Des Weiteren
kann das Federelement bzw. die Federlasche einstückig mit der magnetisierbaren
Auflage ausgebildet sein. Bei einer bestimmten Weiterbildung kann
somit eine Federlasche in ein Eisenblech integriert sein, welches
die magnetisierbare Auflage bildet, um so eine Bauteilanzahl der
vorgeschlagenen Verriegelungsvorrichtung zu reduzieren.
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Bei
Einsatz der Verriegelungsvorrichtung in einem elektrisch betätigbaren,
insbesondere verriegelbaren Schloss ist die magnetisierbare Auflage vorzugsweise
einer von außen
zugänglichen
Seite oder Fläche
des Schlosses und/oder einer entsprechenden Seite einer durch das
Schloss gesicherten Einrichtung, wie einer Tür, benachbart angeordnet, so
dass eine bestmögliche
Einwirkung auf die magnetisierbare Auflage stattfindet.
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Die
Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Es stellen dar:
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1 einen
Schnitt durch ein elektrisch verriegelbares Schloss mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung;
und
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Sperrgliedes der Verriegelungsvorrichtung in 1.
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Die 1 zeigt
einen Schnitt durch ein elektrisch verriegelbares Schloss 1 mit
einer von außen zugänglichen
Seite 1a. Das Schloss 1 weist bei 2 eine
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
auf. Die Verriegelungsvorrichtung 2 hat ein Gehäuse 2a und
umfasst einen Elektromagneten, der seinerseits eine Spulenanordnung aus
einem Joch 3 als Wicklungskörper mit nicht explizit dargestellten
Spulenwindungen sowie einen Anker 4 aufweist. Der Anker 4 ist
im Joch 3 beweglich gelagert und kann in Richtung des Doppelpfeils
V in diese hinein oder aus dieser heraus bewegt werden. Speziell
wird der Anker 4 in das Joch 3 hinein bewegt,
wenn in der Spulenanordnung ein Strom fließt, so dass ein Magnetfeld
erzeugt wird.
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In
der 1 ist die Stellung des Ankers 4 ohne
Stromfluss durch die Spulenanordnung dargestellt. In dieser Stellung
liegt der Anker 4 mit seinem Vorderende 4a zur
Verriegelung des Schlosses 1 an einem Verrieglungsglied 1b des
Schlosses 1 an.
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Weiterhin
ist an dem Anker 4 eine Sicherungsscheibe 4b vorgesehen.
Diese ist in der gezeigten Stellung des Ankers 4 in einem
lichten Abstand d zu einer Stirnseite 3a de Joches 3 angeordnet
und liegt dabei mit ihrer von der Stirnseite 3a des Joches 3 abgewandten
Seite an einer Schulter 2b des Gehäuses 2a an. Zwischen
der Sicherungsscheibe 4b und der Stirnseite 3a des
Joches 3 weist die Verriegelungsvorrichtung 2 einen
Freiraum 5 zur Aufnahme eines Federelements (nicht gezeigt)
in Form einer Druckfeder, z.B. einer Spiralfeder, auf, welches bzw. welche
dafür sorgt,
dass der Anker 4 bei fehlendem Stromfluss durch die Spulenanordnung
die bereits erwähnte
Stellung zur Verriegelung des Schlosses 1 einnimmt, wobei
die Stirnseite 3a des Joches 3 als Widerlagerteil
für das
Federelement fungiert.
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An
dem Anker 4 und um diesen herum ist ein ringförmiges Sperrglied 6 vorgesehen,
welches dafür sorgt,
dass die Verriegelungsvorrichtung 2 beziehungsweise das
Schloss 1 nicht durch Annähern eines hinreichend starken
Fremdmagneten 7 aus der gezeigten verriegelten Stellung
in eine entriegelte Stellung überführt (Anker 4 zurückgezogen,
d.h. in das Joch 3 hineinbewegt) werden kann. Auf die besondere
Ausgestaltung des Sperrgliedes 6 wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die 2 detailliert eingegangen:
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2 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines Sperrgliedes 6 der Verriegelungsvorrichtung 2 etwa gemäß dem gestrichelten
Kreis in 1. Das Sperrglied 6 ist
aus einem ersten Abschnitt 6a und einem zweiten Abschnitt 6b gebildet,
wobei der erste Abschnitt 6a in einer Richtung parallel
zu der Verschiebebewegung V des Ankers 4 eine größere Abmessung
L aufweist, das heißt
in dieser Richtung länger ist
als der zweite Abschnitt 6b. Speziell ist eine entsprechende
Abmessung 1 des zweiten Abschnitts 6b kleiner
als der Abstand d zwischen der Sicherungsscheibe 4b und
der Stirnseite 3a des Joches 3, l < d. Dagegen ist
die genannte Abmessung L des ersten Abschnitts 6a größer als
der Abstand d zwischen der Sicherungsscheibe 4b und der
Stirnseite 3a des Joches 3, L > d, und entspricht gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel
gerade einem Abstand D zwischen der Stirnseite 3a des Joches 3 und
der Schulter 2b des Gehäuses 2a.
Dabei weist der erste Abschnitt 6a des Sperrglied 6 an
seinem dem Joch 3 zugewandten Ende eine Stufe 6a' auf.
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Das
Sperrglied 6 bildet im Bereich seines ersten Abschnitts 6a eine
Innenfläche 6c aus,
an der die Sicherungsscheibe 4b des Ankers 4 anliegt
und entlang der es sich bei Vor- und Zurückbewegung des Ankers 4 in
Richtung des Doppelpfeils V gleitend bewegt. Im Bereich eines zweiten
Abschnitts 6b bildet das Sperrglied 6 eine (Stirn-)Fläche 6d aus,
auf deren Funktion weiter unten noch genauer eingegangen wird. Zwischen
den ersten und zweiten Abschnitten 6a, 6b weist
das Sperrglied 6 einen Querschnitt auf, der entsprechenden
Außenabmessungen
der Sicherungsscheibe 4b entspricht, so dass diese in der gezeigten
Stellung des Sperrgliedes 6, die vorliegend auch als Grundstellung
bezeichnet wird, sich ungehindert in Richtung des Doppelpfeils V
in das Sperrglied 6 hinein- beziehungsweise aus diesem
herausbewegen kann.
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An
seiner Außenseite
in Bezug auf den Anker 4 weist das Sperrglied 6 im
Bereich seines ersten Abschnitts 6a ein Federelement 6e in
Form einer Federlasche sowie eine magnetisierbare Auflage 6f in Form
eines Anzugsblechs aus Eisen auf, das in Bezug auf den Verlauf des
ersten Abschnitts 6a abgewinkelt ausgebildet ist. Durch
die Federlasche 6e ist das Sperrglied 6 in der
bereits erwähnten
Grundstellung vorgespannt. Das Federelement 6e und die
magnetisierbare Auflage 6f sind benachbart der von außen zugänglichen
Seite 1a des Schlosses 1 beziehungsweise einer
entsprechenden Seite einer durch das Schloss 1 gesicherten
Einrichtung (nicht gezeigt), wie einer Tür oder dergleichen, angeordnet. Der
Begriff "benachbart" umschreibt in diesem
Zusammenhang, dass die genannten Elemente 6e, 6f nicht
auf einer Seite des Schlosses 1 angeordnet sind, die von
außen
unzugänglich
ist, so dass von dort kein Manipulationsversuch zu erwarten ist.
Insbesondere sollen die genannten Elemente 6e, 6f von der
von außen
zugänglichen
Seite 1a des Schlosses 1 her gesehen nicht hinter
dem Anker 4 liegen.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
zum Verhindern einer Manipulation durch Annähern eines Fremdmagneten 7 von
außen
an das Schloss 1 genauer beschrieben:
Prinzipiell
ist es bei Schlössern 1 der
beschriebenen Art durch Annähern
eines hinreichend starken Fremdmagneten 7 möglich, den
Anker 4 gegen die Vorspannkraft des in dem Freiraum 5 angeordneten Federelements
aus der gezeigten verriegelten Stellung zurück, durch das heißt in die
Spulenanordnung hineinzubewegen, und so das Schloss 1 durch
Freigeben des Verriegelungsgliedes 1b zu entriegeln. Vorliegend
wird jedoch bei Annäherung
des Fremdmagneten 7 zunächst
die magnetisierbare Auflage 6f angezogen und bewirkt eine
Kraft auf das Sperrglied 6, die im Wesentlichen quer zur
Richtung der Verschiebebewegung V des Ankers 4 gerichtet
ist, so dass das Sperrglied 6 aus der gezeigten Grundstellung
in eine ausgelenkte Stellung (in der 1 nach oben)
bewegt wird. Zu diesem Zweck ist erforderlich, dass der zweite Abschnitt 6b das
bereits erwähnte Mindermaß l < d bezogen auf den
lichten Abstand zwischen der Stirnseite 3a der Spulenanordnung 3 und
der Sicherungsscheibe 4b aufweist. Weiterhin ist es erforderlich,
die magnetisierbare Auflage 6f und die Federlasche 6e relativ
zueinander derart auszugestalten bzw. in ihrer jeweiligen Wirkung
aufeinander abzustimmen, dass ein Annähern eines Fremdmagneten 7,
das potenziell zu einer Verschiebung des Ankers 4 führt, über die
genannte Kraft quer zur Richtung der Verschiebebewegung V des Ankers 4 in der
Lage ist, das Sperrglied 6 entgegen der Vorspannkraft der
Federlasche 6e in die ausgelenkte Stellung zu bewegen.
Auf diese Weise lässt
sich das Sperrglied 6 mit seinem zweiten Abschnitt 6b in
den Verschiebeweg der Sicherungsscheibe 4b des Ankers 4 bewegen,
so dass dieses mit der Stirnseite 6d des zweiten Abschnitts 6b des
Sperrglied 6 in Anlage tritt, wodurch der Anker 4 in
der verriegelten Stellung blockiert ist. Ein unbefugtes Öffnen des
Schlosses 1 mittels des Fremdmagneten 7 ist somit
nicht möglich.
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Aufgrund
der abgewinkelten Form des Anzugsblechs 6f kippt das Sperrglied 6 mit
seiner Fläche 6d gegen
die Sicherungsscheibe 4b und blockiert so den Anker 4,
auch wenn der Fremdmagnet 7 flach hinter der Spulenanordnung
ansetzend (ähnlich
der Darstellung in 1) an das Schloss 1 herangeführt wird.
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Bei
Entfernen des Fremdmagneten 7 kehrt das Sperrglied 6 durch
die Wirkung der Federlasche 6e wieder in die Grundstellung
zurück,
in der der Anker 4 nach Maßgabe eines durch die Spulenanordnung
fließenden
Stromes zum elektrisch gesteuerten Ver- und Entriegeln des Schlosses 1 durch
das Sperrglied 6 hindurch frei beweglich ist.