DE202019105708U1

DE202019105708U1 - Schließanordnung

Info

Publication number: DE202019105708U1
Application number: DE202019105708.4U
Authority: DE
Original assignee: Martin Lehmann GmbH and Co KG
Current assignee: Martin Lehmann GmbH and Co KG
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-01-19
Anticipated expiration: 2029-10-17

Abstract

Schließanordnung, umfassend einen Schließzylinder mit einem Schließzylinderkern (2) mit mindestens einem elektromechanisch betätigten Sperrelement (23), das durch einen Aktuator (22) bewegbar ist, und einen Schlüssel (1), der einen Speicher für elektronisch gespeicherte Zugangsinformationen umfasst, die an eine Ansteuerschaltung für den Aktivator (22) des Sperrelements übertragbar sind, um eine Betätigung des Sperrelements (23) zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (22) ein Element aus einem Formgedächtnis-Material aufweist, um das Sperrelement (23) zu betätigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließanordnung mit einem Schließzylinder mit mindestens einem elektromechanisch betätigten Sperrelement, das durch einen Aktuator bewegbar ist. Die Schließanordnung weist weiterhin einen Schlüssel auf, der einen Speicher für elektronisch gespeicherte Zugangsinformationen umfasst, die an eine Ansteuerschaltung für den Aktivator des Sperrelements übertragbar sind, um eine Betätigung des Sperrelements zu aktivieren.
Elektronische Schlösser, die durch Zugangsinformationen, die von einem Schlüssel übertragen werden, freigeschaltet werden, sind grundsätzlich bekannt. Nachteilig ist, dass zum Nachrüsten einer Tür mit einem elektronischen Schloss in der Regel der gesamte Schlosskasten getauscht werden muss, in dem das elektronisch arbeitende Schloss angeordnet ist.
Um diesen Nachteil zu umgehen, ist aus der Druckschrift DE 10 2009 005 322 A1 eine elektronische Schließeinheit bekannt, die so kompakt aufgebaut ist, dass sie innerhalb eines Schließzylinders selbst umgesetzt werden kann. Dazu ist der Schließzylinder mit mechanischen und zusätzlich mit mindestens einem elektromechanisch betätigten Sperrelement versehen. Mit diesem Schließzylinder können rein mechanisch arbeitende Schließzylinder auf einfache Weise ersetzt werden, ohne dass das gesamte Schloss getauscht werden muss. Zur Betätigung des Schließzylinders wird ein Schlüssel eingeführt, der neben mechanischen Kodierungen, die mechanische Sperrelemente bewegen, auch elektronisch gespeicherte Zugangsinformationen an die im Schließzylinder angeordnete Ansteuerschaltung überträgt. Bei korrekten Zugangsinformationen wird das elektromechanisch betätigte Sperrelement bewegt und damit der Schließzylinder freigeben. Als Aktuator ist ein Piezo-Linearmotor vorgesehen, um das Sperrelement entsprechend zu bewegen.
Praktisch ist die Realisierung eines derartigen Schließzylinders aufgrund der notwendigen Miniaturisierung des Aktuators aufwändig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schließanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher miniaturisierbar und nach Möglichkeit mit geringem Stromverbrauch betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Schließanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe einer Figur näher erläutert.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schließanordnung mit einem Schüssel 1 und einem Schließzylinderkern 2 sowie einer optionalen Zusatzsteuerung 3 in einer isometrischen schematischen Darstellung gezeigt.
Der Schließzylinderkern 2 weist ein Zylindergehäuse 20 auf, das im Betrieb in eine Bohrung eines hier nicht dargestellten Schließzylinders eingesetzt ist. Im Schließzylinder ist der Schließzylinderkern 2 in bekannter Weise drehbar angeordnet und betätigt bei Verdrehung einen Schließfortsatz des Schließzylinders, der dann wiederum mit einer Zuhaltung in einem Schloss, in dem der Schließzylinder aufgenommen ist, dieses verriegelt bzw. öffnet.
Zum Betätigen des Schließzylinderkerns 2 ist ein Schlüssel 1 vorgesehen, der in bekannter Weise axial in eine Öffnung des Schließzylinderkerns 2 eingeführt wird. Der Schlüssel 1 weist ein Gehäuse 10 auf mit einem nach vorne vorstehenden Schaft 11, an dem eine Kontur 12 ausgebildet ist. Beim Einführen des Schafts 11 in die Öffnung des Schließzylinderkerns 2 wirkt die Kontur 12 mit mechanischen Sperrelementen 21 zusammen. Bei passender Kontur 12 werden die mechanischen Sperrelemente 21 so verschoben, dass sie einer Drehung des Schließzylinderkerns 2 im Schließzylinder nicht im Wege stehen.
Neben dieser mechanischen Sperrfunktion ist als weitere Zugangssicherung eine elektronische Zugangssicherung vorhanden. Zu diesem Zweck ist im Schließzylinderkern 2 ein Aktuator 22 mit einem zugeordneten Sperrelement 23 angeordnet. Der Aktuator 22 umfasst neben einer Ansteuerschaltung ein Formgedächtniselement, d.h. ein Element aus einem Formgedächtnis-Material, das bei Aktivierung das zugeordnete Sperrelement 23 bewegt.
Gegenüber anderen Antriebsmöglichkeiten zeichnet sich das Formgedächtniselement dadurch aus, dass es sehr klein und in nahezu beliebiger Geometrie aufgebaut werden kann und so optimal in dem begrenzten Raum, der für den Aktuator 22 zur Verfügung steht, angeordnet werden kann. Bei geeigneter Geometrie sind die erzielbaren Bewegungswege und -kräfte durch das Formgedächtniselement unmittelbar auf das zugeordnete Sperrelement 23 übertragbar, so dass eine komplizierte und fehleranfällige mechanische Unter- oder Übersetzung der Bewegung des Formgedächtniselements nicht erforderlich ist.
Zur Aktivierung des Aktuators 22 sind an einer Frontseite 13 des Schafts 11 des Schlüssels 1 Kontakte 14 angeordnet, die dafür vorgesehene Gegenkontakten am Aktuator 22 kontaktieren und eine elektrische Verbindung zwischen dem Schlüssel 1 und dem Aktuator 22 zur Übertragung von Zugangsinformationen und/oder Energie etablieren.
Im Gehäuse 10 des Schlüssels 1 ist neben einem Energiespeicher, beispielsweise einer wiederaufladbaren Batterie, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batterie, eine elektronische Schaltung angeordnet. Diese umfasst einen Speicher, in dem die elektronischen Zugangsinformationen (auch Zugangsgeheimnis oder Zugangscode genannt) abgelegt sind, das über die Kontakte 14 an den Aktuator 22 übertragen werden. Bei korrekten Zugangsinformationen aktiviert der Aktuator 22 das Formgedächtniselement, wobei von dem Schlüssel 1 gelieferter Strom verwendet werden kann, um eine die Formänderung auslösende Temperaturänderung des Formgedächtniselements herbeizuführen. Nach erfolgreichem Schließvorgang und Entfernen des Schlüssels 1 nimmt dann das Formgedächtniselement bis zu einem nächsten Schließvorgang wieder seine ursprüngliche Form ein.
Es versteht sich, dass neben dem einfachen Authentifizierungsverfahren für die Korrektheit des Schlüssels 1 durch Übertragen eines Zugangscodes auch komplexere Verfahren eingesetzt werden können, bei denen verschiedene Informationen gegebenenfalls mehrfach zwischen den elektronischen Schaltungen des Schlüssels 1 und des Aktuators 22 ausgetauscht werden, bis eine erfolgreiche Authentifizierung gegeben ist.
Die beschriebene Anordnung aus Schließzylinderkern 2 und Schlüssel 1 ermöglichen somit eine Kombination einer mechanischen und einer elektronischen Zugangssicherung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Schließanordnung weist der Schließzylinderkern 2 einen weiteren Aktuator mit einem weiteren Formgedächtniselement auf, das über den Schlüssel 1 betätigbar ist. Das weitere Formgedächtniselement dient nicht der Schließung, sondern hebt bei Betätigung eine Festlegung des Schließzylinderkerns 2 im Schließzylinder auf. Auf diese Weise kann der Schließzylinderkerns 2 zu Wartungs-, Reparatur- oder Austauschzwecken aus dem Schließzylinder entnommen werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass nur ein speziell dafür geeigneter Schlüssel 1 oder die später erläuterte Zusatzsteuerung 3, der bzw. die über zusätzliche Zugangsinformationen verfügen, geeignet sind, dieses weitere Formgedächtniselement zu betätigen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Schlüssels 1 kann am Gehäuse 10 ein Anschluss 15 vorgesehen sein, beispielsweise gemäß der USB (Universal Serial Bus)- Spezifikation. Über den Anschluss 15 kann der Schlüssel 1 mit Strom versorgt werden, beispielsweise um die genannte Batterie wieder aufzuladen. Über den Anschluss 15 können auch Informationen ausgetauscht werden, z.B. um den Schlüssel 1 im Hinblick auf den Zugangscode oder andere Betriebsparameter zu programmieren. Anstelle eines Aufladens der wiederaufladbaren Batterie über den Anschluss 15 kann auch eine kontaktlose Aufladung über ein induktives Verfahren vorgesehen sein. In dem Fall ist im Gehäuse 10 des Schlüssels 1 mindestens eine Spule angeordnet, über die induktiv Energie zum Aufladen der Batterie zugeführt wird.
Neben der Übertragung des Zugangscodes (oder anderer im Rahmen eines Authentifizierungsverfahrens benötigter Zugangsinformationen) über die Kontakte 14 kann auch eine drahtlose Übertragung des Zugangscodes umgesetzt sein. Zu diesem Zweck weisen der Schlüssel 1 und der Aktuator 22 Sende- bzw. Empfangseinheiten für ein Funksignal auf, beispielsweise im 2,4 Gigahertz-Frequenzband. Die Übertragung kann über eine langreichweitige drahtlose Verbindung oder auch über eine kurzreichweitige drahtlose Verbindung erfolgen. Letzteres kann beispielsweise über einen im Schlüssel 1 enthaltenen RFID (Radio Frequency Identification)-Chip geschehen.
Um den Aktuator 22 im Falle einer drahtlosen Übertragung des Zugangscodes mit Energie zu versorgen, kann in einem Ausführungsbeispiel ein Photovoltaikmodul 24 vorgesehen sein, das im Bereich des Schlosses an der Tür oder dem Fenster, an dem der Schließzylinderkern 2 verwendet wird, angeordnet ist. Das Photovoltaikmodul 24 kann über eine Kabelverbindung 25 mit dem Aktuator 22 gekoppelt sein. Um einen Schließvorgang unabhängig vom Beleuchtungszustand jederzeit zu ermöglichen, ist bevorzugt ein Energiespeicher (Pufferspeicher) 26 vorgesehen, der eine wiederaufladbare Batterie und/oder einen Pufferkondensator mit entsprechend hoher Kapazität umfasst. In alternativen Ausgestaltungen ist es auch denkbar, lediglich mit einem Energiespeicher, d.h. ohne Photovoltaikzelle 24, den Aktuator 22 mit Energie zu versorgen. Eine Übertragung von Energie aus dem Pufferspeicher 26 zum Aktuator 22 ist alternativ zu der Kabelverbindung auch induktiv denkbar.
Die genannten Sende- bzw. Empfangseinheiten im Schlüssel 1 können vorteilhaft zudem für andere Aufgaben verwendet werden, z.B. für sonstige Türschließanlagen oder Zeiterfassungssysteme. Ein Nutzer benötigt dann nur einen „universellen“ Schlüssel als digitales Authentifizierungsgerät für verschiedene Anwendungen. Es kann auch vorgesehen sein, zusätzlich zu den genannten Sende- bzw. Empfangseinheiten im Schlüssel 1 eine separate Einheit, insbesondere einen RFID-Chip anzuordnen, um derartige Zusatzfunktionen bereit zu stellen.
Wenn der Aktuator 22 zum Aufbau deiner drahtlosen Verbindung eingerichtet ist, können alternativ zum Schlüssel 1 auch andere Einheiten zur Steuerung des Aktuators 22 genutzt werden.
Beispielhaft ist in der Figur eine Zusatzsteuerung 3 gezeigt, die ebenfalls eine drahtlose Verbindung 30 zur Kommunikation mit dem Aktuator 22 aufbauen kann. Die Zusatzsteuerung 3 kann beispielsweise eine zentrale Zugangssteuerung im Rahmen einer Gebäudesteuerung sein. Es kann dann beispielsweise von der Zusatzsteuerung 3 der Aktuator 22 zeitgesteuert betätigt werden, so dass zu bestimmten Zeiten oder zu bestimmten Gelegenheiten eine Öffnung des Schlosses, in dem der Schließzylinderkern 2 angeordnet ist, auch mit einem Schlüssel erfolgen kann, der nur die mechanische Kontur aufweist und den Aktuator 22 nicht selbsttätig aktivierten kann.
Weiter kann über die Zusatzsteuerung 3 zusammen mit einer entsprechenden Verwaltungssoftware auch eine Programmierung von Zusatzcodes für den Aktuator 22 erfolgen.
Sowohl im Schlüssel 1, in der Ansteuerschaltung des Aktuators 22 und/oder in der Zusatzsteuerung 3 kann eine Protokollierung über die Betätigung des Schließzylinderkerns 2 vorgenommen werden. Dabei kann z.B. erfasst werden, wann der Schließzylinderkern 2 durch welchen Schlüssel 1 bzw. welche Zusatzsteuerung 3 betätigt wird. Jedem Schlüssel 1 bzw. jeder Zusatzsteuerung 3 sind dabei bevorzugt eindeutige Identifikationsdaten, z.B. Identifikationsnummern, zugeordnet, die bei jeder Betätigung des Aktuators 22 mit übertragen werden. Umgekehrt sind bevorzugt jedem Schließzylinderkern 2 eindeutige Identifikationsdaten zugeordnet, die bei einem Betätigen mit dem Schlüssel 1 oder Zusatzsteuerung 3 an diese übertragen werden und die mit protokolliert werden.
Bezugszeichenliste

1: Schlüssel
10: Gehäuse
11: Schaft
12: Kontur
13: Frontseite
14: Kontakt
15: Anschluss
16: drahtlose Verbindung
2: Schließzylinderkern
20: Zylindergehäuse
21: mechanisches Sperrelement
22: Aktuator
23: Sperrelement
24: Photovoltaikmodul
25: Kabelverbindung
26: Energiespeicher
3: Zusatzsteuerung
30: drahtlose Verbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009005322 A1 [0003]

Claims

Schließanordnung, umfassend einen Schließzylinder mit einem Schließzylinderkern (2) mit mindestens einem elektromechanisch betätigten Sperrelement (23), das durch einen Aktuator (22) bewegbar ist, und einen Schlüssel (1), der einen Speicher für elektronisch gespeicherte Zugangsinformationen umfasst, die an eine Ansteuerschaltung für den Aktivator (22) des Sperrelements übertragbar sind, um eine Betätigung des Sperrelements (23) zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (22) ein Element aus einem Formgedächtnis-Material aufweist, um das Sperrelement (23) zu betätigen.
Schließanordnung nach Anspruch 1, bei der der Schlüssel (1) an einem Schaft (11) Kontakte (14) aufweist, die zur Übertragung der Zugangsinformationen und/oder zur Übertragung von Energie dienen.
Schließanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Schlüssel (1) und der Schließzylinder jeweils eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Zugangsinformationen aufweisen.
Schließanordnung nach Anspruch 3, bei der die Einrichtungen zur drahtlosen Übertragung in einem 2.4 GHz-Band eingerichtet sind.
Schließanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Einrichtungen für eine kurzreichweitige drahtlose Übertragung eingerichtet sind.
Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Schließzylinderkern (2) zusätzlich rein mechanisch bewegbare Sperrelemente (21) aufweist.
Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Schließzylinderkern (2) mit einer Energiequelle zur Versorgung der Ansteuerschaltung und/oder des Aktivators (22) gekoppelt ist.
Schließanordnung nach Anspruch 7, bei der die Kopplung drahtgebunden oder induktiv ausgebildet ist.
Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Energiequelle ein Photovoltaikmodul (24) und/oder einen Energiespeicher (26) umfasst.
Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Schließzylinderkern (2) einen weiteren Aktuator mit einem weiteren Formgedächtniselement aufweist, das bei Betätigung eine Festlegung des Schließzylinderkerns (2) im Schließzylinder aufhebt.