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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung mit
einem bewegbaren Riegel.
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Mit
einer Verriegelungseinrichtung können Türen, Fenster,
Klappen, Deckel und dergleichen bewegbare Teile an Einrichtungen,
die geöffnet
und geschlossen werden können,
gegen unbefugtes Öffnen gesichert
werden. Insbesondere ist hier an Einrichtungen im öffentlichen
Raum gedacht, z.B. Schaukästen
oder Schaltkästen
oder dergleichen.
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Herkömmliche
Verriegelungseinrichtungen umfassen einen Schließzylinder und einen Riegel, wobei
von einer Bedienungsperson ein Schlüssel in den Schließzylinder
eingeschoben und gedreht wird, um den Riegel zu verstellen. Hierbei
stellt sich jedoch das Problem, dass derartige Schließzylinder
durch Vandalismus zerstört
oder beschädigt
werden können,
z.B. durch das Einführen
von Kaugummis oder anderen Fremdkörpern.
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Prinzipiell
können
derartige Verriegelungseinrichtungen auch elektrisch bzw. elektronisch
ausgeführt
sein, wobei hierzu jedoch in der Regel eine Stromversorgung der
Verriegelungseinrichtung aus einem Stromversorgungsnetz oder aus
einer eigenen, in der Verriegelungseinrichtung vorgesehenen Batterie
notwendig ist.
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Aus
der
DE 28 28 336 A1 ist
eine Einrichtung zum öffnen
elektronisch verriegelter Schlösser
mit externer Spannungsversorgung bekannt, bei der an einem externen
Gehäuse
eine Kontaktierungsschiene vorgesehen ist, die wie ein herkömmlicher
Schlüssel
in ein Schloss eingeführt
wird und somit eine Verriegelungseinrichtung mit Spannung einer
elektrischen Batterie im Gehäuse
versorgt, um das Schloss zu öffnen.
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Aus
der
WO 99/16990 A1 ist
ein elektrisches Schloss bekannt, das extern mit Strom versorgt
wird. Hierzu ist in einem tragbaren Gehäuse eine Stromquelle angeordnet,
die das Schloss zum öffnen
mit einer elektrischen Spannung versorgt. Zusätzlich kann auch eine Codierung
vorgesehen sein.
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Als
nachteilig bei diesen bekannten Verriegelungseinrichtungen mit einer
externen Stromversorgung ist es jedoch anzusehen, dass entweder nach
wie vor eine Art Schlüssel
in einen Schließzylinder
gesteckt werden muss, der dementsprechend verstopft werden kann,
oder dass die Einrichtungen einen erheblichen konstruktiven Aufwand
erfordern, der zu hohen Herstellungskosten führt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik stellt sich für die vorliegende Erfindung
die Aufgabe, eine Verriegelungseinrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die konstruktiv einfach gehalten ist, die in einfacher
Weise ver- und entriegelt werden kann und die vandalis musgeschützt ist.
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Die
Lösung
der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Verrieglungseinrichtung
mit einem elektromagnetisch bewegbaren Riegel, die einen Kondensator
und zwei nach außen
weisende elektrische Kontakte umfasst.
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Bei
einer derart ausgebildeten Verriegelungseinrichtung erfolgt die
Stromverstromversorgung extern über
zwei Kontakte, die beispielsweise an einer Außenseite eines Gehäuses oder
einer Einrichtung angeordnet sind, das/die mit der Verriegelungseinrichtung
ver- und entriegelt beziehungsweise geöffnet und geschlossen werden
kann. Den elektrischen Kontakten wird, bevorzugt wie im Folgenden weiter
unten noch beschrieben, von außen
nur kurzzeitig elektrische Energie zugeführt. Mit der zugeführten elektrischen
Energie wird ein Kondensator aufgeladen, der seinerseits zur Energieversorgung eines
Elektromagneten dient. Ist der Kondensator aufgeladen, baut sich
in dem Elektromagneten ein magnetisches Feld auf, so dass ein zugeordneter Riegel,
der teilweise oder ganz aus einem magnetisierbaren Material besteht,
aus einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition gezogen
wird. Im entriegelten Zustand kann nachfolgend z.B. die zugehörige Tür oder Klappe
oder dergleichen, die mit der Verriegelungseinrichtung ausgestattet
ist, durch eine Bedienungsperson geöffnet werden.
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Es
versteht sich, dass die Verriegelungseinrichtung derart ausgelegt
ist, dass im stromlosen Zustand, also ohne externe Energieversorgung,
eine selbsttätige
Verriegelung erfolgt, beispielsweise indem der Riegel aufgrund seines
eigenen Gewichts sich in die Verriegelungsposition zurückverlagert.
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Vorzugsweise
ist der Kondensator in Abhängigkeit
von der Riegelgröße oder
dem Riegelgewichts derart ausgelegt, dass der Elektromagnet, der in
Abhängigkeit
von seiner Größe ebenfalls über einen
spezifischen Energiebedarf verfügt,
für eine
ausreichend lange Zeit aktiviert ist, in der Praxis beispielsweise
10 Sekunden, um eine ausreichende Zeitspanne zum Öffnen beispielsweise
der Klappe oder Tür
zur Verfügung
zu haben.
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Nachdem
der Kondensator aufgeladen ist, kann die externe Stromversorgung
beendet werden und der Kondensator entlädt sich nachfolgend über die
Spule des Elektromagneten, um das Magnetfeld im Elektromagneten
aufzubauen und für
eine gewisse Zeit aufrecht zu erhalten. Ist die Ladung im Kondensator
verbraucht, dann bricht das Magnetfeld des Elektromagneten zusammen
und der Riegel verlagert sich selbsttätig wieder in seine Verriegelungsposition.
Dies kann auch bei einer noch geöffneten Klappe,
Türe oder
dergleichen erfolgen, wobei der Riegel dann zweckmäßig derart
ausgebildet ist, dass ein nachfolgendes Schließen der Klappe oder Türe etc.
auch mit einem Riegel in Verriegelungsposition möglich ist, z.B. durch eine
nachgiebige, wie federnde Riegellagerung und durch Einlaufschrägen am Riegel
und an einer mit dem Riegel zusammenwirkenden Riegelaufnahme. Das
Aufladen des Kondensators erfolgt relativ rasch, beispielsweise
innerhalb einer Sekunde, so dass ein im Folgenden beschriebenes
Handgerät
nur für
kurze Zeit an die Kontakte der Verriegelungseinrichtung gehalten
werden muss. Selbstverständlich
können
auch mehrere Kondensatoren vorgesehen sein, falls ein Kondensator
alleine keine ausreichende Kapazität zum Bewegen eines großen Riegels
mit einem großen
Elektromagneten aufweisen sollte.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine einfach ausgebildete
Stromversorgung ein Riegel ohne erheblichen schaltungstechnischen Aufwand
lediglich mit Hilfe eines Kondensators und eines Elektromagneten
zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition
hin und her bewegt werden kann, so dass der konstruktive Aufwand
relativ gering ist. Zudem können
die nach außen
weisenden elektrischen Kontakte der Verriegelungseinrichtung, die
vorzugsweise als ebene metallische Oberflächen ausgebildet sind, praktisch
nicht beschädigt
oder zerstört
werden, so dass eine hohe Vandalismusresistenz und eine dauerhafte Nutzbarkeit
der Verriegelungseinrichtung ohne besonderen Wartungsbedarf möglich ist.
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Vorzugsweise
ist der Riegel der Verriegelungseinrichtung zusätzlich mit einer Federkraft
beaufschlagt, um die Zurückverlagerung
aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition zuverlässig zu
gewährleisten,
sobald das Magnetfeld des Elektromagneten bei entleertem Kondensator
zusammengebrochen ist. Selbstverständlich ist die Stärke des
Elektromagneten auf die Federkraft abgestimmt, um auch das Entriegeln
sicherzustellen.
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Um
Beschädigungen
oder Fehlfunktionen zu vermeiden, ist dem Kondensator vorzugsweise
eine Gleichrichterbrücke
vorgeschaltet. Damit wird vorteilhaft erreicht, dass eine Bedienungsperson
die beiden elektrischen Kontakte an der Verriegelungseinrichtung
in beliebiger Polung mit Spannung beaufschlagen kann, ohne dass
es zu Funktionsstörungen
kommen kann.
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Zur
Vermeidung eines Missbrauchs kann auch ein Reedrelais zwischen einem
der Kontakte und dem Kondensator eingeschaltet sein. Ein solches
Reedrelais schaltet nur dann eine Spannung frei, wenn es einem externen
Magnetfeld ausgesetzt ist. Hierzu kann ein im Folgenden beschriebe nes
mobiles Handgerät
mit einem Elektromagneten oder Dauermagneten entsprechender Stärke ausgestattet sein,
um ein solches Reedrelais freizuschalten. Es versteht sich, dass
im Bereich des Reedrelais die Verriegelungseinrichtung beziehungsweise
ein Gehäuse,
in das sie eingebaut ist, eine Durchdringung durch das Magnetfeld
ermöglichen
muss.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu dem Reedrelais kann auch ein Empfänger für Funk- oder Infrarotwellen,
beispielsweise in Form eines Relais mit einem Funk- oder Infrarotempfänger, der
Verriegelungseinrichtung zugeordnet sein, wobei das Relais erst
dann einen Stromfluss zum Kondensator durchschaltet, wenn es ein
entsprechendes externes Signal drahtlos empfangen hat. Eine solche
Vorrichtung benötigt ebenfalls
Energie zum Empfang und zur Auswertung beispielsweise eines Funksignals.
Diese Energie kann aber durch den Sender selbst, der vorzugsweise
in dem nachfolgend beschriebenen Handgerät angeordnet ist, bei der Berührung der
Kontakte an den Empfänger übertragen
werden. Dabei wird zunächst nur
der Empfänger
mit Strom versorgt, nicht aber der Kondensator und der Elektromagnet
für den
Riegel. Der Empfänger
wird durch die anstehende Spannung aktiviert und kann die eingehenden
Funkwellen empfangen und auswerten. Insbesondere kann hierbei ein
codiertes Signal übertragen
werden, um einen Missbrauch auszuschließen. Erst nach Feststellung des
Eingangs eines passenden Signals schaltet das Relais des Empfängers dann
die Stromzuleitung zum Kondensator und Elektromagneten frei.
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Weiterhin
kann die Verriegelungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass
eine weitere Entriegelungseinrichtung vorgesehen ist. Mit dem vorstehend beschriebenen
Riegel der Verriegelungseinrichtung wird lediglich eine weitere Taste
oder ein Knopf oder dergleichen entriegelt, die/der durch den Riegel
in ihrer/seiner Bewegung gesperrt ist. Erst mit dieser weiteren
Taste oder dem Knopf oder dergleichen, die/der vorzugsweise manuell
betätigbar
ist, wird dann die eigentliche Entriegelung, beispielsweise einer
Klappe oder Tür,
ausgeführt.
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Schließlich wird
vorgeschlagen, dass eine Autorisierung zum öffnen der Verriegelungseinrichtung überprüfbar ist.
Hierzu kann beispielsweise die Eingabe einer Codierung in Form eines
PIN-Codes oder ähnliches
erfolgen, wobei in der Verriegelungseinrichtung eine entsprechende
Schaltung zum Abrufen und Überprüfen des
Codes vorgesehen ist, die ebenfalls über die externe Stromversorgung
durch das Handgerät
aktiviert wird. Beispielsweise kann über ein Tastenfeld ein Zahlencode
eingegeben werden. Vorzugsweise wird über die bereits vorhandenen
elektrischen Kontakte ein elektrisches Codesignal vom mobilen Handgerät an die
Verriegelungseinrichtung übermittelt.
Dies kann dadurch erfolgen, dass einer Versorgungsspannung an den
Kontakten ein Signal überlagert
oder aufmoduliert wird.
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Um
Fehlbedienungen zu vermeiden, können der
Verriegelungseinrichtung optische und/oder akustische Signalmittel
zugeordnet sein. Wird die Verriegelungseinrichtung aktiviert, d.h.
der Kondensator über
die äußeren elektrischen
Kontakte aufgeladen, kann der gefüllte Zustand des Kondensators unter
Anderem durch das Aufleuchten eines Leuchtmittels und/oder durch
Ausgabe eines Signaltons angezeigt werden, um die Bedienungsperson
zu informieren, dass sie das im Folgenden beschriebene Handgerät von den
elektrischen Kontakten trennen kann und die Verriegelungseinrichtung
nun entriegelt ist.
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Zur
Bedienung der Verriegelungseinrichtung dient ein mo biles, externes
Handgerät,
das von einer Bedienungsperson mitgeführt wird. Das Handgerät verfügt im Wesentlichen über eine
Energiequelle und zwei elektrische Kontakte an einer Außenseite
eines Gehäuses
des Handgerätes.
Es versteht sich, dass die beiden elektrischen Kontakte am Handgerät zu den
beiden Kontakten auf der Seite der Verriegelungseinrichtung korrespondierend
angeordnet und ausgeführt
sind, beispielsweise in Form ebener oder gewölbter Metallplatten oder in
Form von Metallstäben,
die starr oder gefedert oder federnd sein können. Die Kontakte können auch
in ihrer Form derart ausgebildet sein, dass eine Kontaktierung mit
falscher Polung der Spannung nicht möglich ist.
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Zur
Entriegelung der Verriegelungseinrichtung wird das Handgerät an die
Kontakte der Verriegelungseinrichtung angesetzt und somit wird der Kondensator
aufgeladen und über
den Elektromagneten in der Verriegelungseinrichtung der Riegel entriegelt.
Nachfolgend wird das Handgerät
von den Kontakten abgenommen und eine Klappe oder eine Tür kann geöffnet werden.
Somit bilden die Verriegelungseinrichtung und das mobile Handgerät ein System,
dessen Teile funktional zusammenwirken.
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Am
Handgerät
kann eine Ladungsanzeige vorgesehen sein, um den Ladezustand von
Batterien im Handgerät
und den Bedarf für
ein Ersetzen der Batterien anzuzeigen. Vorzugsweise ist die Energiequelle
wiederaufladbar in Form eines Akkumulators ausgeführt. Die
Energiequelle sollte eine Kapazität haben, die ausreicht, mehrere
Verriegelungseinrichtungen nacheinander zu betätigen.
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Am
Handgerät
kann auch ein elektrischer Schalter vorgesehen sein, um die beiden
elektrischen Kontakte an der Außenseite
des Handgeräts nur
bei betätigtem
Schalter mit einer Versorgungsspannung zu beaufschlagen, so dass
ein unabsichtlicher Stromschlag oder Kurzschluss ausgeschlossen wird.
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Elektrische
Gefahren können
generell dadurch ausgeschlossen werden, dass nur niedrige Spannungen,
z.B. zwischen 6 und 24 Volt, verwendet werden.
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Weiterhin
kann am oder im Handgerät
ein zusätzlicher
Elektro- oder Dauermagnet vorgesehen sein, um ein Reedrelais in
der Verriegelungseinrichtung freizuschalten.
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Auch
kann am oder im Handgerät
eine Sendeeinrichtung für
ein vorzugsweise codiertes elektrisches Signal, ein Funksignal oder ähnliches
vorgesehen sein, wobei die Sendeeinrichtung mit einer durch die
Stromversorgung des Handgeräts
aktivierten Empfangseinrichtung innerhalb der Verriegelungseinrichtung
in Verbindung tritt.
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Die
vorstehend beschriebe Verriegelungseinrichtung eignet sich aufgrund
ihrer kostengünstigen
Herstellbarkeit für
vielfältige
Verwendungen, in denen bisher noch mechanische Schlösser mit Schlüssel eingesetzt
werden. Es können
praktisch beliebige Türen
oder Klappen oder Deckel oder Fenster oder dergleichen mit einer
solchen Verriegelungseinrichtung verriegelt und entriegelt werden. Beispielsweise
können öffentlich
aufgestellte Schaltkästen
für Ampelsteuerungen
oder für
Fernmeldeeinrichtungen, die erfahrungsgemäß häufigen Vandalismusattacken
ausgesetzt sind, mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung
ausgestattet werden.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung mit
dem mobilen Handgerät
anhand einer Zeichnung erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt dabei eine an einem Schaukasten
eingesetzte Verriegelungseinrichtung mit Handgerät in schematischer Darstellung.
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In 1 sind
ein Schaukasten 1 mit Verriegelungseinrichtung und ein
mobiles Handgerät 9 jeweils
schematisch dargestellt, wobei die Verriegelungseinrichtung im Schaukasten 1 und
das Handgerät 9 gemeinsam
ein System bilden, mit dem es möglich
ist, den Schaukasten 1 ohne weitere Stromversorgung zu
entriegeln. Ein Riegel 8 der Verriegelungseinrichtung des
Schaukastens 1 dient zum Ver- und Entriegeln einer zur
Vereinfachung der Darstellung hier nicht abgebildeten verschwenkbaren
Klappe des Schaukastens 1. Es versteht sich, dass sämtliche
Komponenten in einem gehäuseartigen
Korpus 2 des Schaukastens 1 angeordnet sind. Im
Schaukasten 1 können
beispielsweise Plakate, Fahrpläne etc.
ausgehängt
werden.
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An
der Außenseite
des Korpus 2 des Schaukastens 1 sind elektrische
Kontakte 3 angeordnet, die mit korrespondierenden Kontakten 11 an
einem Gehäuse 10 des
Handgeräts 9 zusammenwirken.
Im Handgerät 9 befindet
sich eine elektrische Batterie, die mit den Kontakten 11 dauerhaft
verbunden oder über
einen manuell betätigbaren
Schalter verbindbar ist. Werden die Kontakte 11 und die
Kontakte 3 aneinander gelegt, so lädt sich ein Kondensator 6 der Verriegelungseinrichtung
unmittelbar und schnell, z.B. innerhalb etwa einer Sekunde, auf.
Danach können
die Kontakte 11 und die Kontakte 3 schon wieder voneinander
getrennt werden. Infolge der Aufladung des Kondensators 6 wird
mit der darin gespeicherten Energie ein Elektromagnet 7 beaufschlagt,
der durch die Spannung des Kondensators 6 ein Magnetfeld aufbaut,
das den Riegel 8 aus einer Verriegelungsposition in eine
Entriegelungsposition zieht.
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Gegebenenfalls
kann der Riegel 8 mit einer in Verriegelungsrichtung wirkenden
Federkraft beaufschlagt sein, um nach dem Entleeren des Kondensators 6 und
dem Zusammenbrechen des Magnetfelds des Elektromagneten 7 den
Riegel 8 zuverlässig
wieder in seine Verriegelungsposition zu verlagern. Alternativ kann
das Rückverlagern
des Riegels 8 in seine Verriegelungsposition auch durch
Schwerkraft erfolgen, wenn der Riegel 8 entsprechend angeordnet und
ausgerichtet ist.
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Ist
der Riegel 8 entriegelt, kann die Klappe des Schaukastens 1 geöffnet und
sein Inhalt ausgetauscht werden.
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Zusätzlich ist
ein Gleichrichter 5 vorgesehen, um eine beliebig gepolte
Kontaktierung zwischen den Kontakten 3 und 11 zu
ermöglichen.
Weiter kann ein Reedrelais 4 vorgesehen sein, das mit einem
Elektro- oder Dauermagneten 13 im Handgerät 9 freigeschaltet
wird, um, wie durch die Verbindungslinien angedeutet, eine elektrische
Verbindung zwischen der Energiequelle 12 im Handgerät 9,
vorzugsweise ein wiederaufladbarer Akkumulator, und dem Kondensator 6 der
Verriegelungseinrichtung herzustellen. Somit ist ein unbefugtes
Entriegeln der Verriegelungseinrichtung noch weiter erschwert.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu dem Reedrelais 4 kann auch ein Empfänger für Funk- und/oder Infrarotwellen,
beispielsweise in Form eines Relais 4' mit einem Funkempfänger, der
Verriegelungseinrichtung zugeordnet sein, wobei das Relais 4' erst dann einen Stromfluss
zum Kondensator 6 durchschaltet, wenn es ein entsprechendes
externes Signal drahtlos empfangen hat. Das Relais 4' erhält seine
Energie zum Empfang und zur Auswertung beispielsweise eines Funksignals
durch die Kontakte 11 des Handgeräts 9, in dem der Sender 14 angeordnet
ist, oder dadurch, dass ein eigenständiger Sender selbst bei der
Berührung
der Kontakte 3, 11 Energie an den Empfänger im
Relais 4' der
Verriegelungseinrichtung überträgt. Der
Empfänger
wird durch die anstehende Spannung aktiviert und kann die eingehenden
Funkwellen empfangen und auswerten. Insbesondere kann hierbei ein
codiertes Signal übertragen
werden, um einen Missbrauch auszuschließen. Nach Freischalten des Relais 4' wird in der
vorab beschriebenen Weise der Kondensator 6 vom Handgerät 9 aus
aufgeladen.
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Prinzipiell
kann auch eine Autorisierung einer Bedienungsperson beispielsweise
durch eine Codeabfrage der Verriegelungseinrichtung überprüft werden.
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- 1
- Schaukasten
- 2
- Korpus
- 3
- elektrische
Kontakte
- 4
- Reedrelais
- 4'
- Schaltrelais
mit Signalempfänger
- 5
- Gleichrichter
- 6
- Kondensator
- 7
- Elektromagnet
- 8
- Riegel
- 9
- Handgerät
- 10
- Gehäuse
- 11
- elektrische
Kontakte
- 12
- Energiequelle
- 13
- Magnet
- 14
- Signalsender