DE3122064C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrich
tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche
Sicherheitseinrichtung ist aus der DE-OS 28 24 892 be
kannt.
Sicherheitseinrichtungen der genannten Art finden als
Schlösser vermehrt Einsatz, da die von ihnen geschaffe
nen Kodierungsmöglichkeiten der Zahl nach die von mecha
nischen Sicherheitsschlössern bei vergleichbarem Aufwand
bei weitem übersteigen. Allerdings weist ein Schloß mit
der bekannten Sicherheitseinrichtung gegenüber einem mit
rein mechanischen Mitteln arbeitenden Schloß den Nach
teil auf, daß jede einzelne Kodierstelle nur zwischen
zwei Zuständen unterscheiden kann, während bei einem
rein mechanisch arbeitenden Schloß durch unterschiedli
che Längenbemessung der Zuhaltungen vielfältige Varia
tionsmöglichkeiten gegeben sind.
Aus der DE-AS 28 33 488 ist ein mit einem Permanentmag
netschlüssel betätigbares elektrisches Schloß bekannt,
das Hall-Generatoren als Detektoren für die von einem in
das Schloß eingesteckten Schlüssel ausgehenden Magnet
felder enthält. Auch dieses Schloß kann pro Kodierstel
le, d. h. pro Magnet, den der Schlüssel trägt, nur zwi
schen zwei Zuständen unterscheiden.
Aus der DE-AS 25 57 637 ist ein mittels eines auflegba
ren elektronischen Schlüssels betätigbares elektrisches
Schloß bekannt, bei dem der Schlüssel als Fingerring
ausgebildet ist, der einen elektronischen Schaltkreis in
sich trägt und an seiner Außenseite Kontaktflächen hat,
die mit entsprechenden Kontaktflächen am Schloß in Wir
kungsverbindung gebracht werden können. Der Schaltkreis
kann eine Kennung oder Schlüsselinformation abgeben, die
von dem Schloß aufgenommen wird. Das Schloß muß daher
mit einem Signalempfänger ausgerüstet sein, der in der
Lage ist, die empfangenen Signale hinsichtlich ihrer
Frequenz, Amplitude, Frequenzmuster oder Impulsmuster zu
dekodieren.
Aus der DE-OS 16 53 959 ist ein elektrisches Kombina
tionsschloß bekannt, das von seiner einen Seite nur
durch Einstellung der vorgegebenen Kombination, von der
anderen Seite jedoch, auf ungesicherte Weise, über eine
ausrückbare mechanische Kupplung betätigt werden kann.
Ein Schlüssel ist für die Benutzung dieses Schlosses
nicht erforderlich, so daß dieses Schloß nur Vertrauens
personen zugänglich und für allgemeine Verwendungen,
beispielsweise in Wohnhäusern oder bei Zentralschließan
lagen nicht einsetzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicher
heitseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben,
die ein hohes Maß an Sicherheit gegen eine unbefugte Er
mittlung des Schließkodes aufweist, eine vergleichsweise
hohe Zahl von Kodierungsmöglichkeiten zuläßt und auch
die Realisierung von Zentralschließsystemen zuläßt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung, die insbesondere unter Verwendung überein
stimmender Teile eine weitere Vergrößerung der
Kombinationsmöglichkeiten zulassen, sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht demnach
darin, daß jedem Magnetdetektor im Empfänger zur Aufnah
me des Schlüssels ein Magnetelement zugeordnet ist, das
den Magnetdetektor bis nahe an seine Ansprechschwelle
bzw. geringfügig über seine Ansprechschwelle, je nach
der für den betreffenden Magnetdetektor vorgegebenen An
sprechrichtung, vormagnetisiert. Die Folge dieser Maß
nahme soll nachfolgend im einzelnen erläutert werden.
Die Magnetdetektoren werden nachfolgend als passive Re
lais oder magnetische Detektoren bezeichnet, mit Ausnah
me besonderer Fälle, in denen eine andersartige Bezeich
nung verwendet wird.
Da sämtliche magnetische Detektoren zur Betätigung in
einer vorbestimmten Entfernung und Position durch ein
Magnetelement eine bestimmte Mindest-Magnetinduktion be
nötigen, um anzusprechen, ergibt sich logischerweise,
daß bei Erhöhung der Induktion die Entfernung vergrößert
werden kann. Zur Erhöhung der Induktion ist am passiven
Relais das Magnetelement vorgesehen, das ein Magnetfeld
erzeugt oder weiterleitet, jedoch in einer Entfernung,
in einer Position und mit einer Induktion, daß sich das
passive Relais in der Nähe seiner Aktivierungsschwelle
befindet oder diese leicht überschreitet, so daß es ak
tiviert bleibt. Die Polarität dieses zugeordneten Mag
netfeldes bringt zwangsweise mit sich, daß der Magnet am
Schlüssel, der das passive Relais aktivieren soll, eine
geringere Induktion haben kann und genau mit einer der
beiden Polaritäten orientiert angeordnet sein muß, um
das passive Relais zum Ansprechen zu bringen.
Im Falle, daß das passive Relais bereits aktiviert ist,
was mit einem Selbsthalte-Relais erreicht wird, können
letztere verbessert, zusammengefaßt oder durch einfache
passive Relais ersetzt werden, jedoch mit einem zugeord
neten Magnetelement. In die
sem Fall muß das Magnetelement, das das passive Relais entak
tivieren soll, die erforderliche Induktion aufweisen und mit einer
seiner Polaritäten orientiert angeordnet sein, da mit dem anderen
dem Relais zugeordneten Magnetelement nur mit einer Polarität und
nicht mit der entgegengesetzten auf dieses eingewirkt werden kann.
Innerhalb dieser Aktivierungen und Entaktivierungen sind andere
Lösungen möglich: z. B. kann das dem passiven Relais zugeordnete
Magnetelement parallel oder senkrecht zu diesem angeordnet sein,
in welchem Falle zur Betätigung die Position des Schlüsselmagneten
verändert werden muß, der außerdem mit einer seiner beiden Po
laritäten orientiert einwirken muß und seinerseits zur Betätigung
senkrecht oder parallel zum passiven Relais angeordnet sein kann,
jedoch muß er in jedem Fall in unterschiedlicher Position betä
tigt werden. Eine weitere Möglichkeit gründet sich auf das Prin
zip, daß bei Annäherung eines Magneten an ein passives Relais die
ses aus einer bestimmten maximalen Entfernung aktivierbar ist, so daß
bei größerer Entfernung des Magneten das Relais tätig bleibt bis
zu einer Entfernung, die allgemein größer ist als die erste; dem
nach existiert eine gewisse Kupplung der magnetischen Feder. Diese
Eigenschaft kann dazu ausgenutzt werden, daß mit einem und dem
selben Schlüssel verschiedene entsprechend vorbereitete Schlüssel
empfänger getätigt werden können, denn während in einem Empfänger
der Schlüssel in eine bestimmte Position gebracht wird, um den
Riegel zu betätigen, muß der Schlüssel in einem anderen Empfän
ger in eine andere Position gebracht werden und bestimmte Relais
betätigen, um danach in eine benachbarte Position zurückgebracht
zu werden, in der weitere Relais betätigt werden, um den Riegel
zu verschieben.
Wie bekannt, kann das magnetische Feld zerstreut und abgelenkt
werden mittels bestimmter in der Nähe des Feldes angeordneter dia
magnetischer Elemente wie Wismut, oder das Feld kann konzentriert
und korrigiert werden mittels paramagnetischer Elemente, unter de
nen Eisen, Nickel, Kobalt und Stahl hervorzuheben sind, die als
ferromagnetische Elemente bezeichnet werden. Diese Eigenschaften
werden erfindungsgemäß ausgenutzt zur Ablenkung, Verkleinerung
oder Vergrößerung des Magnetfeldes, indem die entsprechenden
Elemente zweckentsprechend angeordnet werden, um ein passives Re
lais zu aktivieren oder zu entaktivieren und auf diese Weise eine
erhöhte Kombinationsmöglichkeit zu erreichen.
Durch diese Veränderungen des Längs- und Querabstands, der Po
sition, der Induktion und der Polarität der Magnetelemente im
Schlüsselkörper wird eine Änderung des Kodes zur Öffnung erreicht
und damit die Anzahl der möglichen Kombinationen wesentlich er
höht.
Auf der anderen Seite können die zur Aktivierung oder Entakti
vierung der passiven Relais vorgesehenen oder dem passiven Relais
zugeordneten Magnetelemente selbst ein Magnetfeld erzeugen wie
Dauermagnete, Spulen oder Elektromagnete oder aber nur den Magnet
fluß leiten wie ferromagnetische Materiale und Weicheisen, da
diese die Kraftlinien konzentrieren und den Magnetkreis ablenken
können. Das Weicheisen wird bevorzugt, da dieses im Gegensatz zum
ferromagnetischen Material den Magnetismus verliert, sobald das
Induktionsmagnetfeld nicht mehr einwirkt. Hierdurch ergibt sich
der Vorteil, daß das Herausfinden der Betätigungspositionen ver
hindert wird.
Während die magnetischen Detektoren oder passiven Relais fest
im Empfänger angeordnet sein müssen, können die den Relais zuge
ordneten und/oder die Aktivierungs-Magnetelemente beweglich sein.
Um alle beschriebenen Erfordernisse zu erfüllen, können ein
Teil oder alle Magnetelemente Dauermagnete sein, d. h. natürliche
Magnete oder ganz bzw. teilweise magnetisierte Materiale. Für
die Herstellung kann die Magnetisierung vor
oder nach dem Einbau erfolgen. In bezug auf die Verwendung kann
die Magnetisierung vor Betätigung in der Öffnungsposition oder
nach Erreichen dieser Position durch den Schlüssel erfolgen. In
bezug auf die passiven Relais können die Magnetelemente mit den
Polen in Längs-, Quer- oder Schrägrichtung tätig werden.
Diese Möglichkeiten vermitteln eine Idee der Vielseitigkeit
der erfindungsgemäßen Einrichtung, denn durch entsprechende Auswahl
und Veränderung der Größe und der Form des Schlüssels können un
zählige Typen und Arten von verschiedenen Schlüsseln Verwendung
finden.
Nach erfolgter Auswahl der magnetischen Detektoren, die im
Empfänger verwendet werden sollen und nach Anordnung der Magnet
elemente im Schlüsselkörper in vorbestimmten Positionen und Pola
ritäten, können die durch die Magnetelemente zu betätigenden De
tektoren angeordnet werden. Diejenigen Detektoren, die durch die
Magnetelemente nicht betätigt werden sollen, können entweder nur
in wenigen Punkten angeordnet werden oder aber an der gesamten
verbleibenden Oberfläche. Die Anschlußenden der positiven be
tätigten Detektoren mit nur einem Kontakt können in Serie ge
schaltet werden und die Anschlußenden der betätigten oder un
betätigten aber negativen Detektoren mit nur einem Kontakt kön
nen parallelgeschaltet werden, damit bei Betätigung eines dersel
ben der Riegel nicht verschoben wird bzw. Alarm und/oder eine
Blockierung des Systems ausgelöst wird.
Bei den Detektoren mit zwei Kontakten, d. h. mit drei Klemmen,
können die Anschlußenden des geschlossenen Kontaktes der akti
vierten Detektoren unter sich und mit den Anschlußenden des ge
schlossenen Kontaktes der nicht aktivierten Detektoren in Serie
geschaltet werden; die Anschlußenden des offenen Kontaktes der
nicht aktivierten Detektoren werden parallel geschaltet, damit
bei Betätigung eines derselben der Riegel nicht verschoben wird
bzw. Alarm und/oder eine Blockierung des Systems ausgelöst wird.
Die Anschlußform der Klemmen der Detektoren hängt von der
verwendeten elektronischen Schaltung ab, so daß andere Anschluß
formen möglich sind.
Bei Verwendung von logischen NOR-, UND- und NAND-Schaltungen
wird ein Ende aller Detektoren an eine gemeinsame Klemme ange
schlossen, während das andere Ende der Detektoren jeweils derart
an ein Klemmensystem angeschlossen werden kann, daß die zu betä
tigenden Detektoren ein positives und die nicht zu betätigenden
ein negatives Signal abgeben.
Im Falle, daß nur einer der negativen Detektoren betätigt wird,
ist das Endsignal negativ, und nur in dem Falle, daß sämtliche
positiven und kein negativer Detektor betätigt werden, ist das
Signal positiv. Es kann eine bestimmte Zeitspanne für die Betäti
gung der Detektoren vorgesehen sein, denn bei Einführung des
Schlüssels kann ein negativer Detektor aktiviert werden, bevor
der Schlüssel seine Endstellung erreicht. Wenn z. B. ein negativer
Detektor länger als eine halbe Sekunde betätigt wird, bleibt das
negative Signal endgültig, und in diesem Falle öffnet sich das
Schloß nicht. Deshalb wird für die positiven Detektoren eine länge
re Zeitspanne vorgesehen als für die negativen, z. B. 3/4 Sekunden,
damit der Schlüssel die Positionen sämtlicher positiver Detekto
ren erreicht, auch wenn er während der Einführung momentan einen
negativen Detektor betätigt hat; wenn ein negativer Detektor ge
tätigt bleibt, so wird dieser immer vor den positiven Detektoren
aktiviert und verhindert das Öffnen des Schlosses.
In allen Fällen kann der Anschluß während der Montage des
Empfängers erfolgen, indem die vorgesehenen Anschlußenden mit
den anderen verbunden werden; dieses Vorgehen macht es jedoch er
forderlich, jeden Schlüsselempfänger mit einem einzigen der
Schlüsselkörper zu verwenden.
Zur Verbesserung dieses Vorgehens werden sämtliche Endanschlüs
se der Detektoren an die Klemmen einer Steckkupplung angeschlos
sen, der nur von innen oder einem versteckten und geschlossenen
Ort zugänglich ist, und an diese Steckkupplung wird eine gedruckte
oder verkabelte Schaltung angeschlossen, bei der es sich ebenfalls
um eine Steckkupplung handelt, weshalb diese im Anschluß als
Schaltungs-Steckkupplung bezeichnet wird, die alle erforderlichen
Anschlüsse je nach dem Kode des jeweiligen konkreten Schlüssels
trägt. Zur Verschiebung des Riegels muß demnach nur eine Schal
tungs-Steckkupplung versteckt im Empfänger untergebracht werden
und der entsprechende Schlüsselkörper verwendet werden. Hieraus
ergibt sich der große Vorteil, daß identische Schlüsselempfän
ger für eine hohe Anzahl von Schlüsselkörpern hergestellt werden
können. Durch diese serienmäßige Herstellung ergibt sich eine
wesentliche Kostensenkung. Jede Schaltungs-Steckkupplung muß
mit dem entsprechenden Schlüssel ausgeliefert werden, dagegen
kann der Schlüsselempfänger separat und undifferenziert ausge
liefert werden, da dieser für alle Schlüssel gleich ist. Jede
Schaltungs-Steckkupplung kann für eine Gruppe verschiedener
Schlüssel dienen, was lediglich eine Drehung oder Positionsveränderung
der Schaltungs-Steckkupplung zur Anpassung an den jeweiligen Schlüssel verlangt.
Es kann eine Steckkupplung mit einem Zwischenkabel vorgesehen
werden, dessen Länge den jeweiligen Erfordernissen angepaßt
ist. An einem Ende ist die Steckkupplung angeschlossen und am
anderen die Schaltungs-Steckkupplung. Auf diese Weise kann die
Schaltungs-Steckkupplung, die den Kode enthält, weiter entfernt
versteckt angeordnet werden, wodurch sich ein weiterer Sicher
heitsfaktor ergibt.
Die Anschlußschaltung der Schaltungs-Steckkupplung muß ge
mäß dem durch die Detektoren bestimmten Kode gedruckt oder ver
kabelt werden, damit diese je nach der magnetischen Kombination
aktiviert, entaktiviert oder nicht aktiviert werden.
Bezüglich der Art der Kupplung und der Gestaltung der Steck
kupplungen sind verschiedene technische Lösungen möglich. Be
kannt und erfindungsgemäß verwendbar sind die Steckkupplungen
mit Feder-Nutverbindung, in Form von Karten, Kompaktausführung,
gedrucktes Band etc., wobei zur genauen und korrekten Kupplung
Führungen und Unterscheidungsmerkmale vorgesehen sind. Die
Schaltungs-Steckkupplung kann durch jegliche bekannte Art von
Verbindung der Anschlußenden hergestellt werden, wobei jedoch
auf der Oberfläche der Steckkupplung und zwischen den Verbindungs
punkten mit den Anschlußenden der Detektoren die Kodeschaltung
gedruckt oder verkabelt ist; bei Verkabelung können die Kabel
zum Erhalt eines neuen Kodes lageverändert werden.
Die Programmierung der Schaltungs-Steckkupplung kann auch über einen
Mikroprozessor erfolgen, der die Positionen der Magnetteile des
Schlüssels bei Einführung in einen Probe-Empfänger detektiert und
den Befehl zur Programmierung einer auf der Schaltungs-Steckkupplung angeordneten Speicherschaltung auto
matisch und schnell erzeugt, wobei eine Speicherschaltung,
die nur mit dem betreffenden Schlüsselkörper verwendbar ist.
Die Verwendung von Steckkupplungen und damit von identischen
Schlüsselempfängern bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich,
unter denen hervorzuheben ist, daß ein Schließsystem realisiert ist, in dem mit einem einzigen Schlüssel
mehrere Schlösser betätigt werden können. Diese müssen in
diesem Fall dieselbe Steckverbindung und denselben Empfänger ha
ben, wobei die Steckverbindung derart ausgebildet ist, daß ein
Schlüssel als Hauptschlüssel für andere Schlüssel dienen kann
und diese wiederum als Hauptschlüssel für weitere Schlüssel usf.
Hierzu wird eine Kombination für den Hauptschlüssel reserviert,
die alle Steckverbindungen der Empfänger haben müssen, wobei diese
Kombination in jedem Empfänger unabhängig von der eigenen ist, so
daß diese den Hauptschlüssel aktiviert und auch sämtliche Schlösser
betätigt.
Die Anzahl der möglichen Kombinationen ist derart hoch, daß
zur Berechnung der Anzahl der möglichen unterschiedlichen Kodes
die Kompliziertheit des Systems reduziert werden muß. Zur Be
rechnung soll deshalb ein statisches, nicht sequenzartiges oder
kombinierbares System mit demselben Empfänger zugrundegelegt wer
den, wobei im Schlüsselkörper nur die Positionen der Magnetele
mente verändert werden, d. h. für jeden Schlüssel wird eine Schal
tungs-Steckkupplung vorgesehen.
Wenn N die Anzahl der im Empfänger angeordneten Detektoren ist,
ergeben sich nur zwei Möglichkeiten, nämlich, daß P Magnetelemen
te P Detektoren betätigen und das N-P Detektoren nicht aktiviert
werden. Mit anderen Worten handelt es sich um Gruppen von N Ele
menten mit P eines Typs und N-P des anderen Typs. Demnach erge
ben sich je nach Kombination Veränderungen von zwei Elementen
mit Wiederholungen von N zu N, d. h. 2 N .
Zum Berechnen der Anzahl der Schlüssel mit unterschiedlichen
Empfängern müssen die restlichen Möglichkeiten einbezogen werden.
Als Hinweis für die Art der Errechnung der Anzahl der Kombinatio
nen wird zunächst davon ausgegangen, daß die Polarität des den
Detektoren zugeordneten Magnetelements als variabler Faktor nahe
der Betätigungsschwelle eingreift. In diesem Fall ergeben sich
drei Positionen der Magnetelemente: Norden, Süden, Nullpunkt, so
daß die Anzahl der Kode 3 N beträgt.
Als zweites werden Detektoren vorgesehen, deren Aktivierungs
schwelle leicht überschritten ist und die desaktiviert werden
müssen. Hiermit ergeben sich fünf Positionen der Magnetelemente:
Norden Aktivierung, Süden Aktivierung, Norden Entaktivierung,
Süden Entaktivierung und Nullpunkt, so daß die Anzahl der Kom
binationen 5 N beträgt. Als drittes werden den passiven Relais
Magnetteile mit senkrecht oder parallel ausgerichteten Polen
zugeordnet, so daß 9 Positionen der Magnetelemente vorliegen:
N-Aktivierung parallel, S-Aktivierung parallel, N-Aktivierung senkrecht, S-Aktivierung senkrecht, N-Entaktivierung parallel, S-Entaktivierung parallel, N-Entaktivierung senkrecht, S-Entak tivierung senkrecht und Nullpunkt, so daß die Anzahl der Kom binationen 9 N beträgt. So werden mit 7 Relais 4 Millionen Kom binationen erreicht, d. h. unter Verwendung von nur 10 passiven Relais sind 3486 Millionen Kombinationen möglich.
N-Aktivierung parallel, S-Aktivierung parallel, N-Aktivierung senkrecht, S-Aktivierung senkrecht, N-Entaktivierung parallel, S-Entaktivierung parallel, N-Entaktivierung senkrecht, S-Entak tivierung senkrecht und Nullpunkt, so daß die Anzahl der Kom binationen 9 N beträgt. So werden mit 7 Relais 4 Millionen Kom binationen erreicht, d. h. unter Verwendung von nur 10 passiven Relais sind 3486 Millionen Kombinationen möglich.
Um einen Überblick der Möglichkeiten zu vermitteln, sei darauf
hingewiesen, daß in einem konkreten Fall mit 24 Relais 79 766
Trillionen Kombinationen erreicht werden, wobei die praktische Ausfüh
rung keine Schwierigkeiten bereitet, denn die Relais können in
einem kreisförmigen Schlüsselempfänger von 30 mm Länge unterge
bracht werden, und der ebenfalls kreisförmige Schlüssel hat einen
Durchmesser von 6 mm, d. h. es handelt sich um reduzierte und
handliche Abmessungen. Die Anzahl der verschiedenen Schlüssel für
denselben Empfänger beträgt in diesem konkreten Fall 16 Millionen.
Selbstverständlich kann der Schlüssel jegliche geometrische
Form haben. Die Betätigung kann durch Einführung des Schlüsselkör
pers in den Empfänger oder durch einfaches Anlegen einer Fläche
auf die andere erfolgen.
Zur korrekten Positionierung des Schlüssels muß dieser ein
bestimmtes Unterscheidungsmerkmal aufweisen. Im Falle eines kreis
förmigen Schlüssels zur Einführung und Betätigung ohne Sequenzen
kann dieser einen Vorsprung oder ein sonstiges Kennzeichen auf
weisen, durch das die korrekte Öffnungsstellung zwangsweise er
reicht wird, und die Bewegung des Schlüsselkörpers in eine einzi
ge Position. Für Kombinationsschlösser durch Impulssequenzen kann
die kreisförmige Form ohne Vorsprung beibehalten werden. Bei Ein
führung des Schlüssels kann unabhängig von der Form der gerade
Abschnitt des Schlüssels ein Kombinationsschloß durch Impulsse
quenzen erhalten werden, indem der Schlüsselkörper nacheinander
in verschiedene Positionen in Längsrichtung gebracht wird.
Bei der Ausführung des einfachen Anlegens bleibt die program
mierte Betätigungszone versteckt, weil von einem oder mehreren
Blocks mit den Detektoren nur eine oder mehrere Zonen bzw. fe
ste Platten sichtbar sind, auf die die andere Platte oder ent
sprechende Zone des Schlüsselkörpers aufgelegt wird, wobei die
feste Platte eine unterschiedliche Oberfläche in bezug auf die
des Schlüsselkörpers aufweisen kann, um für Eindringlinge das
Auffinden der Betätigungsfläche zu erschweren, selbst für den
Fall, daß diese über den zugehörigen Schlüsselkörper verfügen
sollten; es ist sogar möglich, Alarm- oder Blockierungsauslöser
an diejenigen Punkte anzuschließen, die mit dem Schlüsselkörper
nicht betätigt werden sollen. Diese Lösung kann bei der Einfüh
rung zur Anwendung kommen, da die Platte eine Vielzahl von Löchern
aufweisen kann, von denen nur ein einziges zur Betätigung dient,
wobei eine weitere Erschwerung dadurch erreicht werden kann, daß
außerdem eine programmierte Sequenz beim Einführen eingehalten
werden muß oder eine sequenzartige Auswahl des Loches vorgese
hen ist und/oder mehrere Schlüssel gleichzeitig oder sequenzar
tig vorgesehen sind.
Unter die für den Schlüsselkörper zum einfachen Anlegen mög
lichen Formen fallen Fingerringe oder Armbänder, die die Akti
vierungselemente tragen.
Um die serienmäßige Herstellung sowohl der Magnetelemente
als auch der Detektoren oder passiven Relais zu vereinfachen,
können diese auf genormte Träger aufgebracht werden.
Die Detektoren oder Relais können in einem kompakten Körper
untergebracht werden, der an der Wand des Empfängers des Schlüs
selkörpers befestigt wird. Bei Verwendung der Steckkupplung, d. h.
bei Verwendung desselben Empfängerkörpers für alle Schlüsselkör
per, müssen die Klemmen der passiven Relais von innen erreichbar
sein, um durch Änderung der Steckkupplung den Kode, d. h. den
Schlüssel, zu ändern.
Diese kompakte Körper des Empfängers muß im wesentlichen aus
nicht magnetisierbarem Material hergestellt sein und innen die
selbe geometrische Form aufweisen wie die Außenfläche des
Schlüsselkörpers. Die passiven Relais können auch auf einem ela
stischen Trägerband aufgebracht sein, wodurch beim Einbau nur
noch eine Befestigung im Inneren des Empfängerkörpers erforder
lich ist. Da die Polarität und die Betätigungskraft des Relais
sowohl im Falle des Kompaktkörpers als auch des Trägerbandes ver
änderlich ist, können eine oder mehrere Schichten, Körper oder
Bänder übereinander oder konzentrisch angeordnet werden.
In beiden Ausführungsformen des Systems, d. h. bei Einführung
oder Anlegung des Schlüssels, können die Magnete oder die Elemente,
die eine magnetische Kombination erzeugen, und im Schlüsselkörper
untergebracht sind, auf verschiedene Arten angebracht werden. Ei
ne Möglichkeit besteht darin, Dauermagnete mit Längs- oder Quer
polarität in ein oder mehrere Module unterzubringen und diese
Module, im Falle eines kreisförmigen Querschnitts, in den Schlüs
selkörper einzuführen, wobei seitliche oder endseitige Aus
nehmungen für die Anpassung und korrekte Positionierung vorgese
hen sein können, und den seitlichen Ausnehmungen entsprechende
Vorsprünge im Inneren des Schlüsselkörpers und den endseitigen
Ausnehmungen entsprechende Vorsprünge am anderen Ende des Moduls
entsprechen. Weiterhin ist es möglich, daß der Schlüsselkörper
magnetisierte Flächen oder Zonen aufweist anstelle von eigentlichen
Magnetkörpern. Es wäre auch möglich, daß der Körper dem Weichei
sen ähnliche oder identische Eigenschaften aufweist, so daß die
ser nur magnetische Eigenschaften annimmt, wenn in seiner Nähe
ein Magnetfeld existiert, und diese verliert, wenn das Magnetfeld
entfernt wird, wobei vorgesehene Vorsprünge die Aufgabe der Dauer
magnete übernehmen, jedoch nur bei der Betätigung des Schlüssels.
Das Weicheisen wird im Inneren des Schlüsselkörpers untergebracht.
Für die Magnetisierung im Inneren des Schlüsselkörpers kann ein
Magnetkörper oder Dauermagnete verwendet werden oder auch ein
Elektromagnet oder Elektromagnete oder Spulen oder Rowland-Ringe,
wobei entsprechende Vorsprünge erforderlich sind, die den Magnet
kreis bilden zusammen mit dem Körper und den Weicheisen-Vorsprün
gen, um den Magnetfluß zu erreichen, der die im Inneren des
Empfängers angeordneten passiven Relais aktiviert.
Sowohl die Weicheisen-Vorsprünge als auch die Vorsprünge des
Dauermagnets oder des Rowland-Ringes müssen mit einer gewissen
Verschiebung nebeneinander angeordnet sein zur Aktivierung der
passiven Relais, d. h. die Relais wirken in der Zone der Luftspalte
des so gebildeten Magnetkreises. Obwohl der mit Vorsprüngen ver
sehene Körper, der im Inneren des Schlüsselkörpers untergebracht
wird, vorzugsweise aus Weicheisen besteht, kann auch ferromagne
tisches Material Verwendung finden. Die Verwendung von Weicheisen
oder äquivalenten Materialien hat den Vorteil, daß das Magnetfeld
nicht detektierbar ist, da dieses nicht durch das Material selbst
erzeugt wird.
Es ist weiterhin möglich, Elemente mit dem Hall-Effekt zu ver
wenden, die in der Industrie bekannt sind und als auf Bändern oder
elastischen Platten integrierte Elemente vorliegen. Diese Elemente
werden im Inneren des Schlüsselkörpers wie eine den Körper um
greifende Platte angeordnet. Die Aktivierung erfolgt durch Ver
änderung des Magnetfeldes dieser Elemente. Demnach werden im
Inneren des Schlüsselkörpers Weicheisenteile angeordnet, die bei
Gegenüberstellung zu den Detektoren das Magnetfeld verändern und
nur diejenigen aktiviert, die gemäß dem Kode positiv sein sol
len. Das zu verändernde Magnetfeld muß in der Nähe der Detektoren
vorliegen, jedoch ohne diese zu betätigen.
Obwohl der Elektromagnet in der beschriebenen Ausführungsform
im Inneren des Empfängers angeordnet ist, kann dieser auch im
Inneren des Schlüsselkörpers angeordnet werden, und es würde
sich um Mikro-Elektromagnete handeln, deren Aktivierung von einer
Nennspannung abhängt, die als autonome Speisequelle im Schlüssel
körper vorliegen kann oder auch vom Schlüsselempfänger bei Errei
chen der Öffnungsposition abgenommen werden kann, z. B. durch Be
tätigung eines einzigen Relais, das als Schalter dient.
Im Inneren des Schlüsselkörpers und/oder des Schlüsselempfän
gers können auch Platten angeordnet werden, die das erzeugte Mag
netfeld absorbieren oder ablenken oder zerstreuen und auf diese
Weise bestimmte Relais aktivieren oder entaktivieren, die andern
falls die Blockierung und/oder Alarm auslösen würden.
Da die Elektromagnete ein Magnetfeld erzeugen, wenn Strom
durch die Spule derselben fließt, kann diese Eigenschaft
Verwendung finden, indem im Schlüsselkörper und/oder
im Empfänger Miniatur-Elektromagnete mit den Anschlußenden der
Spulen derselben untergebracht werden, die durch Anschluß an
eine Speisequelle aktiviert werden müssen.
Um die serienmäßige Herstellung zu erleichtern, wenn die
Elektromagnete in den Schlüsselkörpern untergebracht werden,
können diese identisch sein, wobei jedoch Isoliersteckkupplungen
oder Überzüge am Schlüsselkörper vorgesehen sind, so daß nur
die Anschlußenden der Spulen aktiviert werden, deren Aktivierung
für die Programmierung vorgesehen ist, während die restlichen
von der Speisequelle isoliert bleiben.
Für den Fall, daß die Spulen im Inneren des Empfängers ange
ordnet sind, übernehmen diese die Funktionen der den passiven
Relais zugeordneten Magnete, um je nach Programm durch die erzeug
ten Magnetfelder zu aktivieren oder entaktivieren.
Ein Teil oder sämtliche Elektromagnete des Schlüssels oder des
Empfängers können durch andere Elemente ersetzt werden, die ein
Magnetfeld erzeugen.
Während die magnetischen Detektoren oder passiven Relais vor
zugsweise fest im Inneren des Schlüsselempfängers angeordnet sind,
können die Magnetelemente beweglich sein.
Dieses wird dadurch erreicht, daß der Schlüsselkörper und der
Empfänger Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweisen, durch die die
im Schlüsselempfänger angeordneten Magnetelemente bei Betätigung
des Schlüsselkörpers heruntergedrückt oder getrennt werden, so
daß sie an die passiven Relais angenähert oder von diesen ent
fernt werden und diese aktivieren bzw. entaktivieren. Hierdurch
kann der Schlüsselkörper die programmierte magnetische Kombination
erzeugen, auch wenn er keine Magnetelemente enthält.
Obwohl die Elektromagnete wie beschrieben im Inneren des
Empfängers angeordnet sein können, können diese auch als einzelne
Mikro-Elektromagnete oder Mikro-Spulen ausgebildet sein, in die
ein kleiner Strom induziert wird, wenn sich ein Magnetfeld durch
ihren Kern bewegt. In diesem Fall muß der Schlüsselkörper die
Vorsprünge neben den Spulen haben, um in diesen einen kleinen
Strom zu erzeugen, wobei die Vorsprünge Dauermagnete, aus ferro
magnetischem Material oder aus Weicheisen sein können. Es werden
weitere Spulen angeordnet, die nicht aktiviert werden sollen oder
deren Aktivierung Ströme in Gegenrichtung erzeugt.
Durch die kombinierte Anordnung der Spulen und den Anschluß
ihrer Anschlußenden wird eine elektronische Schaltung aktiviert,
die den erforderlichen Strom zur Betätigung des Riegels leitet.
Bei Aktivierung der Spulen, deren Aktivierung nicht programmiert
ist, wird kein Strom zur Betätigung des Riegels geleitet.
In diesem Fall funktionieren die Mikrospulen als passive Relais
oder Detektoren des Magnetfeldes.
Da es sich um eine Erfindung auf dem Gebiet der Elektronik han
delt, wird zur Betätigung des Riegels elektrische Energie benötigt.
Im Falle eines Ausfalls der Stromversorgung oder Störung der Spei
sebatterie können Batterien, Kondensatoren oder sonstige Systeme
zur Speicherung elektrischer Energie einschließlich der Solarzel
len etc. vorgesehen werden, um die normale Stromversorgung zu er
setzen. Diese Batterie oder Speisequelle kann innerhalb des Grund
stücks oder Gebäudes angeordnet sein, in welchem Falle außen
zwei zugängliche Leitungspunkte installiert werden können, so daß
z. B. beim Überbrücken mit einer Steckkupplung bzw. ein
fach mit einer Münze zum Schlüssel selbst, wird z. B. mittels ei
nes Mikrorelais, das als Schalter dient, der Stromkreis der
Batterie oder Speisequelle geschlossen.
Diese Batterie oder Speisequelle kann von außen auf dieselben
Punkte angelegt werden. Selbstverständlich ist zur Betätigung
immer die Benutzung des Schlüssels erforderlich.
Verständlicherweise benötigt der Schlüssel nur wenig Zeit,
um die Detektoren zu aktivieren bzw. entaktivieren, so daß es
möglich ist, den Empfänger des Schlüssels derart auszubilden,
daß die Durchführung des Schlüssels senkrecht und an beiden
Enden offen ist, in welchem Fall der Schlüssel an der Oberseite
eingeführt werden kann und durch sein eigenes Gewicht nach unten
gleitet und an der Unterseite austritt, wobei die Sequenz der
programmierten Impulse durch den Schlüsselkörper beim Gleiten
durch den Empfänger ausgelöst wird.
Der Schlüsselkörper kann teilweise oder ganz widerstandsfähig
sein, so daß bei Einführung desselben zunächst ein oder mehrere
Hindernisse durch die elektrische Betätigung ausgeräumt werden
oder es wird eine elektrische Kupplung eingeschaltet oder beides
gleichzeitig, und danach kann der Schlüssel oder ein Teil des
Schlüsselkörpers gedreht werden und damit der Riegel mechanisch
geöffnet werden, wodurch eine Anwendung bei den üblichen Systemen
mit mechanischen Schlössern möglich ist.
Um die Magnete vor dem magnetischen Verschleiß zu schützen
können diese mit einer Hülle und einer Feder aus paramagnetischem
Material überzogen werden.
Der Empfänger des Schlüssels kann eine mechanische Feder
enthalten, die jedoch durch elektrische Energie aktiviert wird
und den Schlüssel festhält, wenn es sich nicht um den korrekten
Schlüssel handelt.
Anschließend soll die Erfindung anhand der Zeich
nungen näher erläutert werden. In diesen zeigt
Fig. 1 einen Schlüsselkörper in einer der möglichen Gestal
tungen, in der Zonen 1 erkennbar sind, bei denen es sich um die
magnetischen oder magnetisierbaren Zonen handelt, die wie er
sichtlich, die unterschiedlichsten Formen aufweisen können.
Der gerade Abschnitt des Schlüssels kann jegliche geschlos
sene polygonale Form haben, wobei hier eine kreisförmige Aus
führung dargestellt ist.
Fig. 2 eine Innenansicht des Schlüsselkörpers mit einer
Schutzschicht aus ferromagnetischem Material 4 und verschie
denen Modulen 3, aus denen sich der Schlüsselkörper zusammen
setzt. Eine Führungsnase 5 sorgt für die zwangsweise richtige Posi
tionierung im Empfänger für den Schlüssel.
Fig. 3 in Seitenansicht mögliche Module des Schlüsselkör
pers mit unterschiedlichen Verbindungselementen, wobei natür
lich auch nur eine Verbindungsart ausgewählt werden kann, um
einen bestimmten Schlüssel zu bilden, z. B. können die Verbindungs
elemente sechskantig 6, kegelstumpfartig 7, quadratisch 8 in kon
zentrischer und exzentrischer Form durch Verrastung 9 und turm
artig 10, wobei weitere Lösungen möglich sind.
Fig. 4 eine geschnittene Ansicht eines Moduls mit Sechskant-
Verbindung, in der die magnetische oder magnetisierbare Zone
schattiert ist. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich können durch
gegenseitige Verdrehung der Moduln
mit demselben Modultyp eine große Anzahl von Schlüs
seln hergestellt werden.
Fig. 5 zwei Ausführungsmöglichkeiten eines Flachschlüssels,
der durch einfaches An- bzw. Auflegen der Schlüsselfläche 11
und des Schlüsselempfängers 12 funktioniert, wobei als weiteres
Beispiel die Ringform 13 angedeutet ist.
Fig. 6 einen Längsschnitt eines Schlüsselempfängers mit
einem magnetischen oder magnetisierbaren Teil 14, passiven
Relais 15, einer Steckkupplung 16, Anschlüssen 17 der passiven
Relais an der Steckkupplung 16 und einem Ausgangskabel 18 beliebiger
Länge. Das magnetische oder magnetisierbare Teil 14 hat magnetische oder magnetisierbare Elemente 14 a, 14 b, 14 c,
14 d und 14 e mit Positionen entsprechend dem Empfänger für eine
große Anzahl von Schlüsseln.
Fig. 7 eine Schaltungs-Steckkupplung 19, die am Schlüsselempfän
ger befestigt werden kann, die jedoch auf jeden Fall
an die Anschlußenden (Steckkupplung 16) der passiven Relais ange
schlossen ist, um die korrekte Kombination des Schlüssels zu be
stimmen. Die Schaltungs-Steckkupplung kann jegliche andere Form
aufweisen als die in der Zeichnung dargestellte kreisförmige mit
einer Nut 20, die im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ähnlich
wie die gegenseitige Verdrehung und Verschiebung der Module des
Schlüsselkörpers, auch hier durch Drehung oder Verschiebung der
Schaltungs-Steckkupplung die Möglichkeit schafft, vielfache
Kodes der Schlüssel zu erhalten. Die Bezugszeichen 21 beziehen sich
auf die dargestellten Bahnen der gedruckten Schaltung oder der
Anschlüsse des Kodes. Bei einer alternativen Ausführungsform trägt die Schaltungs-Steckkupplung
19′ eine integrierte Speicherschaltung 23, die den richtigen Kode
enthält. Die Programmierung dieser Schaltung kann über einen Mi
kroprozessor erfolgen, der an einen Empfänger angeschlossen ist,
der den Kode bestimmt bei Einführung des Schlüssels und den ent
sprechenden Speicher aufnimmt, wodurch der Herstellungsprozeß
kostengünstig beschleunigt und automatisiert wird.
Fig. 8 einen Schlüsselempfänger 22, bei dem die Schaltungs-
Steckkupplung ohne Verlängerungskabel direkt angeschlossen ist.
Das Netz A speist die Vorrichtung über eine Schaltung 24, die
Spannung an einen Öffnungsriegel 26 leitet, wenn der Kode korrekt
vom Schlüsselkörper empfangen wird. Bei falscher Kombination
wird eine Alarmvorrichtung 27 und/oder ein Element 25 zur Blockie
rung des Systems ausgelöst. Die Schaltung 24 erzeugt eine Verzöge
rung der Betätigung vor der vollständigen Einführung des Schlüs
sels, um voreilige und irrtümliche Antworten des Schlüsselempfän
gers bei nur teilweiser Einführung des Schlüssels zu vermeiden.
Das Dekodierungssystem kann durch eine einfache logische
Schaltung wie in Fig. 9 dargestellt gebildet sein. D sind durch
die passiven Relais des Schlüsselempfängers erzeugte Eingänge "1",
die mit einer einzigen Aktivierung einer derselben am Ausgang B
einer NOR-Schaltung 28 eine "0" erzeugen und den Alarm B erzeugen
und den Ausgang "1" an einer UND-Schaltung 30 verhindern, der eine ODER-Schaltung 32
erregt, und das Öffnungssystem C betätigt. Die durch den Schlüs
sel erzeugten Eingänge E müssen alle "1" sein, damit eine UND-Schaltung
29 vom Typ eine "1" erzeugt und das Gatter 30 und damit die
ODER-Schaltung 32 aktiviert und damit die Öffnung der Riegel C. Die Ein
gänge F werden durch eine Kombination der passiven Relais erzeugt,
die alle "1" geben müssen, um eine UND-Schaltung 31 zu aktivieren,
damit diese den Ausgang "1" gibt, der die ODER-Schaltung 32 zur Öff
nung aktiviert. Diese durch die entsprechenden passiven Relais
erzeugten Eingänge F sind die gleichen für eine beträchtliche An
zahl von Schlössern und damit die Hauptkombination derselben.
Der entsprechende Schlüssel ist der Hauptschlüssel des Systems.
Ein weiteres praktisches Anwendungsbeispiel ergibt sich aus
Fig. 10, in der ein System mit einem Riegelschloß dargestellt
ist, das einen Schlüssel 33, einen Schlüsselempfänger 34 und eine De
kodierungsvorrichtung 35 umfaßt, die einen Elektromagnet 36
aktiviert, der seinerseits ein Ritzel 37 entgegen der Kraft einer
Feder 38 verschiebt, wobei dieses Ritzel mit Ritzeln 39 und
40 kämmt und bei Drehung des Schlüssels einen Riegel 41 mitnimmt
und das Schloß öffnet. Von der Rückseite kann das Schloß ohne Aktivierung der
magnetischen Einrichtungen mittels eines Griffes 42 geöffnet werden. Bei diesem
Ausführungsbeispiel muß der Schlüssel gedreht werden und eine
mechanische Mitnahme durchführen, jedoch handelt es sich hier um
einen Ausnahmefall, denn in den meisten Fällen ist eine Drehung
des Schlüssels nicht erforderlich, da der Riegel direkt durch
einen Elektromagneten bewegt wird.
Alle in der Zeichnung dargestellten magnetischen oder magne
tisierbaren Teile sind aus Weicheisen oder einem Material mit
analogen Eigenschaften und/oder Dauermagneten und/oder Elektro
magnete, die vom Netz über eine Speisequelle oder autonom mit
Batterien gespeist werden und sowohl im Schlüsselkörper als
auch im Schlüsselempfänger verwendet werden.
Claims (7)
1. Sicherheitseinrichtung, bestehend aus einem eine
örtlich verteilte magnetische Kodierung tragenden
Schlüsselkörper und einem zur Aufnahme desselben be
stimmten Empfänger mit örtlich verteilt angeordneten
Magnetdetektoren, deren Leitungszustand durch den vom
Schlüssel ausgehenden magnetischen Einfluß änderbar ist
und die mit einer elektrischen Auswerteeinrichtung ver
bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Magnetdetektor (15) ein im Empfänger angebrachtes
Magnetelement (14 a-14 e) zugeordnet ist, daß den Magnet
detektor (15) bis nahe an seine Ansprechschwelle bzw.
geringfügig über seine Ansprechschwelle, je nach der für
den betreffenden Magnetdetektor vorgegebenen Ansprech
richtung, vormagnetisiert.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetelemente
(14 a-14 e) unterschiedliche Größe und Magnetfeldstärke
aufweisen.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Magnetde
tektoren Reedrelais (15) sind.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Reedrelais
(15) und die ihnen zugeordneten Magnetelemente (14 a-14 e)
auf einer gemeinsamen gedruckten Schaltungskarte ange
ordnet sind.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Magnetele
mente (14 a-14 e) in unterschiedlichen Abständen zu den
Reedrelais (15) angeordnet sind.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Magnetdetektoren (15) mit einer Vielfachsteckverbin
dungseinrichtung (19) verbunden sind.
7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vielfachsteckver
bindungseinrichtung (19) ein kodiertes Schaltungsmuster
(21) enthält, das der Kodierung des Schlüsselkörpers (2)
zugeordnet ist.
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