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Drehzylinderschlod mit Schiebestiften und Sperrkörpern
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Die Erfindung betrifft ein Drenzylinderschlo3 mit einem in einem Zylindergehäuse
drehbaren Zylinderkern, mehreren in Axialbohrungen des Zylinderkerns axial verschiebbaren,
in Umfangsrichtung verteilten Schiebestiften, die in Längsrichtung an einer vorgegebenen
Stelle mit einem querschnittsverringerten Bereich versehen und durch einen in einen
Schlüsselkanal einsteckbaren Schlüssel aus einer Sperrstellung axial in eine Freigabestellung
bewegbar sind, und mit den Schiebestiften zugeordneten Sperrkörpern, die in den
Sperrstellungen der Schiebestifte von diesen in einer eine Zylinderkerndrehung verhindernden
Sperrstellung gehalten werden und in den Freigabestellungen der Schiebestifte durch
eine Zylinderkerndrehung in die querschnittsverringerten Bereiche der Schiebestifte
eintauchbar sind und dadurch eine Zylinderkerndrehung zulassen.
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Bei einem vorbekannten DrehzylinderschloB dieser Art (US-PS 4 012
931) bestehen die querschnittsverringerten Bereiche der Schiebestifte aus Ringnuten,
die zur Kodierung der Schiebestifte jeweils an einer axial anderen Stelle angeordnet
sind. Die Schiebestifte müssen daher vom Schlüssel axial unterschiedlich weit verschoben
werden, damit die als Kugeln ausgebildeten Sperrkörper in die Ringnuten eintreten
und dadurch eine Zylinderkerndrehung freigeben können. Um vom Schlüssel erfaßbar
zu sein, stehen die Schiebestifte von der Stirnseite des als Trommel ausgebildeten
Zylinderkerns eine geringe Strecke axial vor. Diese Strecke ist
jedoch
verhältnismäig klein, da die Ringnuten im Inneren der Axialbohrungen des Zylinderkerns
versteckt bleiben müssen, um nicht von außen abgetastet werden zu können. Dies hat
zur Folge, daß für die Schiebestifte nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl von
Kodiermöglichkeiten gegeben ist. Ein weiterer Nachteil dieses Drehzylinderschlosses
besteht darin, daß die als Kugeln ausgebildeten Sperrkörper am Außenumfang der zylindrischen
Schiebestifte mit Punktberührung anliegen, wodurch sich eine sehr hohe Flächenpressung
ergibt. Schließlich besitzt dieses Drehzylinderschloß relativ große radiale Abmessungen,
und eine radiale Verkleinerung auf europäische Standardnormen ist nicht ohne Festigkeitseinbußen
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehzylinderschloß der
eingangs angegebenen Gattung so auszubilden, daß eine Erhöhung der Schliessungsvarianten
bei gleichzeitiger Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Gewaltanwendung erreicht
wird und dennoch eine problemlose Verkleinerung des Drehzylinderschlosses auf europäische
Standardmaße möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein DrehzylinderschloS mit den eingangs
angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsuerringerten
Bereiche der Schiebestifte jeweils aus einer einseitig am Schiebestift vorgesehenenVertiefung
bestehen, die in einer vom Schlüsselkanal abgewandten Winkellage am Umfang des Schiebestiftes
angeordnet ist, daß die Schiebestifte auf ihrer dem Sperrkörper zugewandten Seite
mit einer längs verlaufenden Laufbahn für die Sperrkörper versehen
sind,
deren Querschnitt dem Querschnitt der Sperrkörper angepaßt ist, und daß die Vertiefungen
in einem axialen Bereich der Schiebestifte angeordnet sind, in dem die Schiebestifte
in ihrer Sperrstellung zum Schlüsselkanal hin offen liegen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind die Schiebestifte über
einen viel größeren axialen Bereich dem Schlüssel zugänglich, wodurch die Schliessungsvarianten
des Drehzylinderschlosses beträchtlich erhöht werden. Dies wird dadurch erreicht,
daß die querschnittsverringerten Bereiche aus einseitig am Schiebestift vorgesehenen
Vertiefungen gebildet werden, die auch dann von außen nicht abgetastet werden können,
wenn die Schiebestifte in dem Bereich der Vertiefungen zum Schlüsselkanal hin offen
liegen. Durch die an den Querschnitt der Sperrkörper angepaßten Laufbahnen werden
die Schiebestifte gegen Drehung gesichert, so daß die Vertiefungen der Schiebestifte
immer der Sperrkörperseite zugewandt sind.
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Darüber hinaus hat dies den Vorteil, daß die Sperrkörper nicht mehr
mit Punktberührung, sondern allenfalls mit Linienberührung an den Schiebestiften
anliegen, wodurch die Flächenpressung vermindert und dadurch die Widerstandsfähigkeit
gegen Gewaltanwendung erhöht wird. Da die Schiebestifte gewissermaßen radial nach
innen in den Schlüsselkanal hineinverlagert sind, ergeben sich von selbst die gewünschten
kleinen radialen Abmessungen des Drehzylinderschlosses.
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Gemäß einer Ausführungsform werden die Schiebestifte vom Schlüssel
mechanisch dadurch betätigt, daß sie von Anschlagflächen des
Schlüssels
erfaßt und entsprechend der Kodierung der Anschlagflächen am Scnlüssel mehr oder
weniger weit verschoben werden.
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Vorzugsweise werden hierbei die Anschlagflächen des Schlüssels durch
in Längsrichtung verlaufende Vertiefungen im Schlüsselschaft gebildet, deren Querschnitt
dem Querschnitt zumindest eines Abschnitts des zugehörigen Schiebestifts entspricht.
Hierdurch wird das auf den Schlüssel ausgeübte Drehmoment unmittelbar auf die Schiebestifte
und von den drehsicher gehaltenen Schiebestiften auf den Zylinderkern übertragen,
ohne daß eine weitere drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Schlüssel und
dem Zylinderkern erforderlich ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Schiebestifte
magnetisch durch Permanentmagnete des Schlüssels verschoben.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäden Drehzylinderschlosses in der Schlie13-stellung;
Figur
2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht des Drehzylinderschlosses in seiner Offenstellung;
Figur 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Figur 1; Figur 4 einen Querschnitt
längs der Linien IV-IV in Figur 2; Figur 5 einen Längsschnitt durch das Zylindergehäuse
des Drehzylinderschlosses nach den Figuren 1 bis 4, und zwar entlang der Linie V-V
in Figur 6; Figur 6 eine Vorderansicht des Zylindergehäuses nach Figur 5; Figur
7 eine abgewandelte Ausführungsform eines Schiebestiftes; Figur 5 eine Endansicht
des Schiebestiftes nach Figur 7; Figur 9 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines Schiebestiftes; Figur 10 einen Längsschnitt durch eine weitere abgewandelte
Ausführungsform eines Schiebestiftes in Zusammenwirkung mit dem Schlüssel; Figur
11 eine Endansicht der in Figur 10 gezeigten Anordnung; Figur 12 eine Ssitenansicht
einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines Schiebestiftes;
Figur
13 Endansichten verschiedener Ausführungsformen des Schiebestiftes nach Figur 12;
Figur 14 Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen eines Schlüsselschaftes
zur Betätigung der Schiebestifte nach Figur 13; Figur 15 eine der Figur 1 entsprechende
Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehzylinderschlosses,
wobei die obere und untere Hälfte dieser Figur zwei alternative Ausführungsformen
der Schiebestifte zeigen; Figur 16 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht eines
weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehzylinderschlosses in seiner
Schließstellung, und zwar in Blickrichtung der Pfeile XVI-XVI in Figur 18; Figur
17 einen Längsschnitt in Blickrichtung der Pfeile XVII-XVII in Figur 19; Figur 18
einen Querschnitt in Blickrichtung der Pfeile XVIII-XVIII in Figur 16; Figur 19
einen Querschnitt in Blickrichtung der Pfeile XIX-XIX in Figur 17;
Figur
20 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Drehzylinderschlosses; Figur 21 eine vergrößerte Darstellung
einer Einzelheit des Drehzylinderschlosses nach Figur 20; Figur 22 einen Querschnitt
in Blickrichtung der Pfeile XXII-XXII in Figur 21.
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Das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Drehzylinderschloß besitzt
ein Zylindergehäuse 2, dessen Vorderseite durch eine in eine abgesetzte Bohrung
des Zylindergehäuses 2 eingesetzte Kappe 4 mit einem Schlüsselloch 6 verschlossen
ist. Im Zylindergehäuse 2 ist ein Zylinderkern 8 drehbar, jedoch axial unverschiebbar
gelagert.
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Der Zylinderkern 8 ist mit sechs über den Umfang verteilten Axialbohrungen
10 versehen, in denen jeweils ein Schiebestift 12 entgegen der Kraft einer Schraubenfeder
14 verschiebbar gelagert ist. Die Schiebestifte 12 sind an ihrer radial nach außen
gerichteten Oberfläche jeweils mit einer längs verlaufenden Laufbahn 16 und an einer
vorgegebenen axialen Stelle mit einer teilkugelförmigen Vertiefung 18 versehen,
die in noch zu erläuternder Weise mit als Kugeln ausgebildeten Sperrkörpern 20 zusammenwirken.
Die Sperrkörper 20 sind in radialen Löchern 21 der Außenwand des Zylinderkerns 8
angeordnet und greifen in der SchlieX-stellung
des Drehzylinderschlosses
(Figur 1) in axial verlaufende Rastnuten 22 des Zylindergehäuses 2, während sie
auf ihrer radialen inneren Seite in die im Querschnitt an die Kugeln angepai3-ten
Laufbahnen 16 der Schiebestifte 12 greifen. Hierdurch wird eine radial nach innen
gerichtete Bewegung der Sperrkörper 20 gesperrt, so daß die gleichzeitig in den
Zylinderkern 8 und das Zylindergehäuse 2 greifenden Sperrkörper 20 eine Drehbewegung
des Zylinderkerns verhindern.
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Zentral im Zylinderkern 8 ist ein als zylindrische Bohrung ausgebildeter
Schlüsselkanal 24 vorgesehen, der in seiner vorderen Hälfte mittels Durchbrüche
26 mit den Axialbohrungen 10 des Zylinderkerns 8 und somit mit den Schiebestiften
12 in Verbindung steht.
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Zum Verschieben der Schiebestifte 12 ist ein Schlüssel 28 (Figuren
2 und 4) vorgesehen, der mit den Schiebestiften 12 zugeordneten, längs verlaufenden,
in den Schaft eingefrästen Vertiefungen 30 versehen ist, durch die Anschlagflächen
32 zur Mitnahme der Schiebestifte 12 gebildet werden.
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Die Schiebestifte 12 sind in der Weise kodiert, daß die Vertiefungen
18 bei den verschiedenen Schiebestiften an unterschiedlichen axialen Stellen angeordnet
sind. Die Schiebestifte 12 müssen daher unterschiedlich weit in ihre Axialbohrungen
10 eingeschoben werden, bis 18 jeweils ihre Vertiefung/mit dem zugehörigen Sperrkörper
20 fluchtet, der dann aus der Rastnut 22 austreten und in die Vertiefung 18 eintauchen
kann. Zu diesem Zweck haben die längs verlaufenden
Vertiefungen
30 des Schlüssels 28 unterscniedliche Längen, so daß die Anschlagflächen 32 des
Schlüssels 28 entsprechend der axialen Lage der Vertiefungen 15 in den Schiebestiften
12 kodiert sind.
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Die Schiebestifte 12 werden durch die in die Laufbahnen 16 greifenden
Sperrkörper 20 gegen Drehung gesichert, so daß die teilkugelförmigen Vertiefungen
18 immer der Sperrkörperseite zugewandt und vom Schlüsselkaral abgewandt bleiben.
Hierdurch wird sichergestellt, daß die Kodierungen der Schiebestifte 12 vom Schlüsselkanal
her nicht abgetastet werden können. Dennoch können die Durchbrüche 26 eine relativ
große axiale Länge haben, so daß die Schiebestifte 12 über eine relativ große axiale
Länge von den Anschlagflächen 32 des Schlüssels 28 gesteuert werden können.
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Man erhalt somit eine grobe Anzahl von Permutationen für die Anordnung
der Vertiefungen 18.
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Einer der Schiebestifte 12 ist mit einem radial verlaufenden Haltestift
34 versehen, der in einer radialen Bohrung 36 des Schiebestiftes 12 radial bewegbar
gelagert ist. Der Haltestift 34 greift in der Sperrstellung der Schiebestifte 12
gegen -in Nockenfläche 38 des Zylinderkerns 8, so da.d bei einer axialen Verschiebung
der Schiebestifte 12 der Haltestift 34 durch Abgleiten auf der Nockenfläche 38 radial
nach innen verschoben wird. Der Schlüssel 28 ist mit einer zugehörigen Vertiefung
4a versseen, in die die radial innere Spitze des Haltestiftes 34 eintaus Dn kann.
Der Haltestift 34 dient somit als Schlüssehalterung.
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Der Zylinderkern 8 sowie ein zweiter Zylinderkern ßa eines zweiten
Drehzylinderschlosses sind durch eine Doppelkupplung 40 mit einem Schließnocken
42 verbindbar. Die Doppelkupplung 40 weist einen durch den Schlüssel axial verschiebbaren
Wellenstummel 44 auf, der mit zwei einander zugewandten Nockenflächen 46, 46a versehen
ist. Die Nockenflächen 46, 46a wirken mit zwei im Zylinderkern 8 bzw. 8a radial
verschiebbar gelagerten Kupplungsstiften 48 bzw. 48a so zusammen, daß bei einer
Axialverschiebung des Wellenstummels 44 je nach der Bewegungsrichtung wahlweise
der eine oder andere Kupplungsstift 48 bzw. 48a radial nach außen in Eingriff mit
einer im Schließnocken 42 gebildeten Längsnut 50 bewegt wird, wodurch der betreffende
Zylinderkern 8 bzw. 8a mit dem Schließnocken 42 gekuppelt wird.
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Die Funktionsweise des beschriebenen Drehzylinderschlosses ist wie
folgt. Im Schließzustand (Figur 1) werden die Schiebestifte 12 durch ihre Schraubenfedern
14 nach links in Figuren 1, 2 in Anlage gegen die Kappe 4 gedrückt. Die kugelförmigen
Sperrkörper 20 greifen gleichzeitig in die Bohrungen 21 des Zylinderkerns 8 in und/die
Rastnuten 22 des Zylindergehäuses 2, und sie werden radial innen an den Laufbahnen
16 der Schiebestifte 12 abgestützt. Bei einem Versuch, den Zylinderkern 8 ohne den
entsprechend kodierten Schlüssel zu drehen, sperren die Sperrkörper 20 den Zylinderkern
8, wobei sie radial nach innen gegen die Laufbahnen 16 der Schiebestifte 12 gedrückt
werden. Da der Querschnitt der Laufbahnen 16 an die geometrische Form der Sperrkörper
20 angepßt ist, ergibt sich hierbei eine Linienberührung und somit eine entsprechend
geringe Flächenpressung.
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Wird nun der entsprechend kodierte Schlüssel 28 in den Schlüsselkanal
24 eingeführt, so legen sich die Anschlagflächen 32 des Schlüssels 28 an die Stirnflächen
der Schiebestifte 12 an, die somit vom Schlüssel mitgenommen und so weit nach innen
geschoben werden, bis die Vertiefungen 18 den Sperrkörpern 20 gegenüber liegen.
Wird nun auf den Zylinderkern 8 ein Drehmoment ausyeübt, so werden die Sperrkörper
20 durch Anlage an den Seitenflächen der Rastnuten 22 radial nach innen in die Vertiefungen
18 gedrückt (vgl. Figuren 2 und 4), worauf der Zylinderkern 8 gedreht werden kann.
Gleichzeitig wird durch die Spitze des Schlüssels 28 die Doppelkupplung 40 eingerückt,
so daß der Zylinderkern 8 mit dem Schließnocken 42 gekuppelt ist.
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Beim Verschieben des Schiebestiftes 12a wurde der Haltestift 34 radial
nach innen bewegt, so daß seine Spitze in die Vertiefung 40 des Schlüssels 28 eintauchte.
Nach Verdrehen des Zylinderkerns 8 wird somit der Schlüssel 28 im Drehzylinderschloß
gehalten, da die Schiebestifte 12 durch ihre Sperrkörper 20 in ihrer axialen Codelage
gehalten werden. Der Schlüssel 28 kann erst wieder abgezogen werden, wenn die Sperrkörper
20 einer Rastnut 22 gegenüberliegen. Hierbei besteht die Möglichkeit, den Schlüssel
28 in jeder Winkellage, in der sich eine Rastnut 22 befindet, abziehen zu können.
Soll jedoch der Schlüssel 28 nicht in jeder Winkelstellung, in der sich eine Rastnut
22 befindet, abgezogen werden können, so erhält der mit dem Haltestift 34 versehene
Schiebestift 12a eine axial längere Rastnut 22a (vgl. Figur 5), so daß der dem Schiebestift
12a zugeordnete Sperrkörper 20a an der Innenwand des
Zylindergehäuses
2 umlaufen kann, ohne in eine andere Hastnut 22 einzutreten. Wird der Schlüssel
28 abgezogen, so werden die Schiebestifte 12 durch ihre Federn 14 wieder in ihre
Ausgangslage gedrückt, en wobei die Sperrkörper 2ü durch die Nockenwirkung der Vertiefung
18 radial nach außen in die Rastnuten 22 gedrückt werden.
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In den Figuren 7, 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Schiebestiftes
12a dargestellt, der mit zwei (oder mehr) Vertiefung 18, a zur Verwendung in Schließanlagen
versehen ist.
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Bei dem in Figur 9 dargestellten Schiebestift 12b sind zusätzlich
zu der Vertiefung 18 Falschvertiefungen 52 geringerer Tiefe vorgesehen, die ein
Abtasten der Kodierung nach dem Hobbschen Verfahren erschwert, wenn nicht gar unmöglich
macht.
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Zur weiteren Erhöhung der möglichen Permutationen können mehrere Sperrkörper
20 je einem Schiebestift 12c zugeordnet werden (vgl.
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Figur 10). Außerdem können den Sperrkörpern 20 jeweils ein Haltestift
34a zugeordnet werden, der in einer eine Verlängerung der Vertiefung bildenden Hadialbuhrung
36a radial verschiebbar gelagert ist, so daß er über den Sperrkörper 20 gesteuert
wird (val. Figuren 10, 11).
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Als weitere Kodierungamöglichkeit für die Schiebestifte 12d können
sie mit Mitnehmernasen 54 (Figur 12) versehen werden, so daß sich die Anschlagflächen
des Schlüssels je nach ihrer radialen Tiefe wanlweise an die Stirnfläche des Schiebestiftes
oder an die Mitnehmernase 54 anlegen können.
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Wie in Figur 13 gezeigt, können die Mitnehmernasen 54a, 54b, 54c und
54d mit unterschiedlichen Profilen ausgebildet werden.
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Die Vertiefungen 30, 30a und 30b der zugehörigen Schlüssel 28a, 28b,
28c (Figur 14) werden in Abhängigkeit von den Profilen der Mitnehmernasen 54 profiliert.
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In Figur 15 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Drehzylinderschlosses
dargestellt, bei dem die Schiebestifte nicht durch einzelne Federn, sondern durch
eine im Schlüsselkanal 24 zentral angeordnete gemeinsame Scnraubenfeder 55 in ihre
Sperrstellung vorgespannt rden. Die Schraubenfeder 56 greift über eine im Schlüsselkanal
24 geführte Federkappe 5b an den Schiebestifte 12 bzw. 12d an, wobei die Federkappe
58 bei dem in der oberen Hälfte der Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel an
der Rückseite der Mitnehmernasen 54 anliegt, während bei dem in der unteren Hälfte
der Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel die Federkappe 58 an einer Schulter
60 der Schiebestifte anliegt.Beim Einschieben des Schlüssels 28 drückt die Schlüsselspitze
auf die Federkappe 58 und nimmt so die axiale Federbelastung von den Schiebestiften
12 bzw. 12d, auf die dann lediglich eine durch Fettschmierung oder einen Gummiring
zwischen Schiebestift 12 und Axialbohrung 10 erzeugte Reibungskraft einwirkt.
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Die zentrale Vorspannung der Schiebestifte hat den Vorteil, daß ein
Abtasten der einzelnen Schiebestifte nach dem Hobbschen Verfahren erheblich erschwert
wird.
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Die Figuren 16 bis 19 zeigen eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen
Drehzylinderschlosses. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Sperrkörper 62 nicht
als Kugeln, sondern als kreisförmige Scheiben (Fiyuren 18, 19) ausgebildet, die
allseitig abgerundet sind.
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Ein weiterer Unterschied gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
besteht darin, daß im hinteren Abschnitt des Zylinderkerns mehrere Sperrkörper 64,
die die gleiche Form wie die Sperrkörper 62 haben, radial verschiebbar angeordnet
sind. Die Sperrkörper 64 wirken unmittelbar mit dem Schlüssel 66 zusammen, der mit
Kerben 68 entsprechend der Anzahl der Sperrkörper 64 versehen ist, so daß die Sperrkörper
64 bei eingeführtem Schlüssel 66 in die Kerben 68 eintreten und somit als Schlüsselhalterung
dienen können. Im Schließzustand des Drehzylinderschlosses haben die Sperrkörper
64 keine Sperrfunktion. Wenn jedoch ein nicht passend kodierter Schlüssel in den
Schlüsselkanal 24 eingeführt wird, so werden die Sperrkörper 64 radial nach außen
in eine Längsnut 70 des Zylindergehäuses 2 geschoben, wodurch sie eine Drehbewegung
des Zylinderkerns 8 sperren.
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Ein weiterer Unterschied dieser Ausführungsform besteht darin, daß
der Schlüssel 66 nicht als Rundschlüssel, sondern als Flachschlüssel mit einem rombusförmigen
Querschnitt ausgebildet ist (Figur 19).
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Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehzylinderschlosses
zeigen schließlich die Figuren 20 bis 22, bei dem die
Schiebestifte
72 nicht mechanisch, sondern durch Magnetkräfte betätigt werden. Zu diesem Zweck
ist der Schlüssel 74 mit in kodierten Lagen angeordneten Permanentmagneten 76 versehen,
denen jeweils ein entsprechend ausgebildeter Permanentmagnet 80 im Schiebestift
72 zugeordnet ist. Der Permanentmagnet 80 des Schiebestiftes 72 besteht aus zwei
Einzelmagneten 82, 84 (Figur 21), die entgegengesetzter Polarität sind und in axialer
Richtung unmittelbar aneinander angrenzen, wodurch eine Steuerkante 86 zur genauen
Positionierung des Schiebestiftes 72 gebildet wird.