DE3126937A1

DE3126937A1 - Anordnung zur ueberwachung eines schlosses

Info

Publication number: DE3126937A1
Application number: DE19813126937
Authority: DE
Inventors: Reiner 7460 Balingen Künzel
Original assignee: Fuss Fritz KG
Current assignee: Fritz Fuss GmbH and Co
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE3126937C2

Description

Patentanwalt

zugelassener Vertreter bsim

Representative before the European Patent Office

Telefon:	(089)791 5050
Telegramm:	monopolweber
	miinchen
Telex:	05-2128 77

F 208

Fritz Fuss Kom₀-Geso Paulinensti-o 14-

74-70 Albstadt 1 (Ebingen)

Anordnung zur Überwachung eines Schlosses

BAD OBiQINAL

- y-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung eines Schlosses gegen Einwirkung durch Werkzeuge wie Bohrer, Sägen, Fräsen öd« dgl., insbesondere gegen Aufbohren eines Profilzylinders in einem Blockschloß, mit einer ruhestrom-überwachten elektrischen Leitung.

Jede Alarmanlage muß für die Funktionsbereitschaft scharfgeschaltet werden. In der Regel geschieht dies an derjenigen Türe, durch die der Befugte den gesicherten Bereich verläßt. Dabei ist es zweckmäßig, zugleich mit dem Verschließen der Türe die Alarmanlage automatisch scharfzuschalten. Dadurch ist die sogenannte Zwangsläufigkeit gewährleistet. Häufig wird als elektromechanische ScharfSchalteeinrichtung ein sogenanntes Blockschloß verwendet, welches mit einem handelsüblichen Profilzylinder ausgestattet sein kann. Durch einen entsprechenden Kontakt wird das Vorhandensein des Profilzylinders normalerweise ständig überwacht. Weiterhin sind häufig auch Deckelkontakte vorhanden, welche ansprechen, falls der Deckel des Schlosses unbefugt entfernt werden sollte« Schließlich sind meistens derartige Blockschlösser auch mit einem elektromechanischen Flächenschutz versehen, der die Form einer Leiterplatte aufweist, auf welcher mäanderförmig Leitungen angeordnet sind. Ein solcher elektromechanischer Flächenschutz bietet eine gute Sicherheit gegen ein Aufbohren des Schloßgehäuses.

Wenn ein Blockschloß mit den oben kurz zusammengefaßten Überwachungseinrichtungen gesichert ist, so wird dadurch bereits ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet.

Um ein noch höheres Maß an Sicherheit zu erreichen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung eines Schlosses der eingangs näher ge-

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nannten Art zu schaffen, welche auch nachträglich einfach in ein vorhandenes Schloß, insbesondere in eine elektromechanische Scharfschalteeinrichtung, doh. in ein Blockschloß, eingebaut werden kann, ohne daß die Anzahl der elektrischen Leitungen von und zu der Gefahrenmeldezentrale geändert werden muß, und welche nur beim Aufbohren, Aufsägen, Auf fräsen odo dgl«, des Schlosses anspricht, und zwar auch dann, wenn der Kern des Profilzylinders aufgebohrt wird ο

Die erfindungsgemäße Anordnung soll weiterhin bei handelsüblichen Profilzylindern verwendbar und auch mit einem elektromechanischen Flächenschutz kompatibel sein=

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein elektromechanischer Wandler am Schloß angeordnet ist, daß dem elektromechanischen Wandler eine elektrische Auswerteschaltung nachgeschaltet ist, welche dann, wenn in dem von dem elektronischen Wandler gelieferten Signal eine für die überifachten Einwirkungen arttypischen Frequenz ermittelt wird, ein Ausgangssignal abgibt, welches zur Unterbrechung der ruhestrom-übervjachten Leitung verwendbar ist„

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß der elektromechanische Wandler als piezoelektrisches Element ausgebildet ist.

Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß der elektromechanische Wandler am Gehäuse des Schlosses angebracht ist. Vorzugsweise ist die Anordnung derart getroffen, daß der elektromechanische Wandler benachbart zu dem Profilzylinder angebracht ist.

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Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht weiterhin vor, daß die elektrische Auswerteschaltung über einen Koppelkondensator an den elektromechanischen Wandler angekoppelt ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die elektrische Auswerteschaltung ein Hochpaßfilter aufweist, durch welches alle elektrischen Signale ausgefiltert werden, deren Frequenz unterhalb der für die überwachten Einwirkungen arttypischen Frequenzen liegen. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Hochpaßfilter aus dem Koppelkondensator und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand sowie unter Ausnutzung der Impedanz des elektromechanischen Wandlers gebildet ist.

Es kann die Sicherheit gegen einen Fehlalarm weiterhin dadurch gesteigert werden, daß die elektrische Auswerteschaltung einen Integrator mit Mittelwertbilder aufweist, dessen Zeitkonstante dem für eine überwachte Einwirkung erwartbaren Frequenzspektrum angepaßt ist.

Eine besonders einfache und zugleich sichere Anordnung ergibt sich dadurch, daß die elektrische Auswerteschaltung folgende hintereinander angeordnete Teile aufweist: Ein Hochpaßfilter, einen RF-Verstärker, einen Integrator mit Mittelwertbilder, einen Komparator und einen Schaltverstärker. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß an den Ausgang des Schaltverstärkers ein Schaltrelais angeschlossen ist, durch welches ein Öffnungskontakt in der ruhestrom-überwachten Leitung betätigbar ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß auch bei der Verwendung eines handelsüblichen Profilzylinders ein außerordentlich hohes Maß

an Sicherheit erreicht wird, während dabei zugleich ein Fehlalarm mit besonders hoher Zuverlässigkeit ausgeschlossen werden kann*

Weiterhin ist gemäß der Erfindung der wesentliche technische Fortschritt erreichbar, daß die Anschlußtechnik der Scharfschalteeinrichtung an die Gefahrenmeldezentrale mit der erfindungsgemäßen Anordnung in dem Sinne voll kompatibel ist, daß die Anzahl der elektrischen Leitungen von und zur Gefahrenmeldezentrale nicht geändert werden muß,, Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Anordnung als zusätzliche Sicherung einfach in ein vorhandenes Schloß eingebaut werden kann*,

Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht.darin, daß die Auswertung derjenigen Signale, die bei einem unbefugten Eingriff erzeugt werden, nicht etwa in der Gefahrenmeldezentrale erfolgt, sondern bereits im Schloß selbst durchgeführt wird« Der Ausgang der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung läßt sich einfach durch zwei Leitungen in die vorhandene ruhestrom-überwachte Leitung integrieren,,

Weiterhin läßt sich die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung leicht experimentell so einstellen, daß sie nur beim Aufbohren, Auffräsen oder Aufsägen oder bei ähnlichen Eingriffen anspricht, während hingegen das Zuschlagen einer Türe, das Hantieren mit einem Schlüssel oder auch Schläge gegea; das Schloß keinen Fehlalarm verursachen können ο h

Nach dem wesentlichen Grundgedanken der Erfindung wird die für das Aufbohren des Kerns eines Profilzylinders arttypische Signalfrequenz, die leicht experimentell bei dem

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jeweiligen Schloß ermittelt werden kann, durch einen elektromechanischen Wandler erfaßt, in elektrische Signale umgewandelt, in einer zugehörigen Auswerteschaltung ausgewertet und vorzugsweise in die bereits vorhandene ruhestrom-überwachte Leitung in einer zur Alarmgabe geeigneten Weise eingespeist.

Die für verschiedene Blockschlösser oder dergleichen jeweils am besten geeignete gerätetechnische Ausführungsform ebenso wie das jeweils gewünschte Frequenzspektrum, auf welches die erfindungsgemäße Anordnung ansprechen soll, und schließlich auch die Art der Einspeisung der Information in die überwachte Leitung können von Fall zu Fall den Gegebenheiten leicht angepaßt werden, nachdem die optimalen Parameter experimentell festgelegt wurden ο

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig» 1 ein Prinζip-=Schaltschema der erfindungsgemäßen Anordnung,

Figo 2 einen vereinfachten Stromlaufplan der in der Fig„ 1 dargestellten Anordnung und

Fig«, J verschiedene graphische Darstellungen von Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung=

Gemäß der Darstellung in der Figo 1 ist schematisch ein Bohrer 10 dargestellt, welcher auf den Kern eines Profil— Zylinders 18 gerichtet ist, der in einem Gehäuse 19 eines (nicht dargestellten) Schlosses angeordnet ist. Benachbart zu dem Profilzylinder 18 ist an dem Gehäuse 19 ein elektromechanischer Wandler 11 in Form eines piezoelek-

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trischen Elementes angebrachte Die eine Seite des piezoelektrischen Elementes ist an Masse gelegt, und die andere Seite ist über eine Leitung E1 über einen Koppelkondensator C1 an eine elektrische Auswerteschaltung 12 - 16 angekoppelt, Die elektrische Auswerteschaltung, welche anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert wird, besteht im wesentlichen aus einem Hochpaßfilter 12, einem NF-Verstärker ^, einem Integrator mit Mittelwertbilder 14, einem Komparstor 15 und einem Schaltverstärker 16» An den Schaltverstärke" 16 ist ein Schaltrelais d1 angeschlossen, welches einen öffnungskontakt K1 steuert, der in Reihe mit einem Zylinder-Abreißkontakt 20 und einem Deckelkontakt 21 in ein«r ruhestromüberwachten Leitung 17 angeordnet ist.

Wenn beispielsweise versucht werden sollte, mit dem Bohrer 10 den Kern des Profilzylinders 18 aufzubohren, so wird durch die dabei auftretende mechanische Energie mit Hilfe des elektromechanischen Wandlers 11 ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt« Über die Leitung E1 wird ein analoges Spannungssignal, dessen Frequenz proportional zu der Frequenz der mechanischen Schwingung am Profilzylinder 18 ist, über den Koppelkondensator C1 in die elektrische Auswerteschaltung eingekoppelt„

Durch geeignete Wahl der Bauelementenwerte für die dynamische Ankopplung sowie für des Hochpaßfiltei¹ 12 wi-d nur diejenige Signalfrequenz ausgewertet, welche fü^Ti Aufbohren, Auffräsen oder Aufsägen arttypisch ist»

Um kurzzeitige mechanische Belastungen wie Stöße, Schläge od., dgl» zu unterdrücken, wird das im NF-Verstärker aufbereitete Analogsignal in dem Integrator mit Micielwertbilder 14 in der Weise weiterverarbeitet, daß an den Komparator 15 ein Signal gelangt, welches die Alarmanlage nur dann zum Ansprechen bringt, wenn einer der speziell

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überwachten Eingriffe vorliegt. Die hier nicht näher erläuterte Art der Signalverarbeitung wird unten anhand der Figuren 2 und 3 detailliert beschrieben.

Wenn die Amplitude E2 des Eingangssignals am Eingang des Komparators 15 größer ist als eine vorgegebene Referenzspannung U_R χ., so wird die als Schaltverstärker -⁰G ausgebildete Ausgangsstufe aktiviert, das Schaltrelais dl zieht an, und es wird mit Hilfe des Öffnungskontaktes K1 die ruhestrom-überwachte Leitung 17 unte"brochen.

Es können natürlich mit Hilfe der elektrischen Auswerteschaltung und gegebenenfalls mit dem nachgeschalteten Schaltrelais d1 auch andere geeignete Maßnahmen eingeleitet werden, anstatt einen direkt in der ruhestrom-überwachten Leitung 17 angeordneten Öffnungskontakt zu betätigen.

In der Fig. 1 sind zur weiteren Veranschaulichung grundsätzlich rein schematisch auch eine Blockschloß-Spule sowie ein elektromechanischer flächenschutz dargestellt. Ebenso ist auch grundsätzlich der Umschalter zum Scharfschalten der Alarmanlage veranschaulicht. Diese Teile in der Fig. 1 dargestellten GesamtanOrdnung sind jedoch grundsätzlich bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.

Aus der Fig. 1 ist jedenfalls bereits ersichtlich, daß keine zusätzlichen Leitungen notwendig sind, um die erfindungsgemäße Anordnung in eine vorhandene Alarmanlage einzufügen»

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung anhand der Fig. 2 und 3 naher erläutert.

Der als piezoelektrisches Element ausgebildete elektromechanische Wandler 11 ist zwischen der Leitung Ei und dem Maßepotential angeordnet. Die Leitung E1 ist über den bereits anhand der Fig. 1 erläuterten Koppelkondensator C1 und einen Widerstand R1 an den Eingang eines Operationsverstärkers IC1 geführt. Der Koppel kompensator C1 entkoppelt galvanisch den elektromechanischen V.indler 11 und bildet zugleich zusammen mit dem Wider-stand R1 und der Impedanz des piezoelektrischen Elem'-?r:l.es ''as für die gewünschten Übertragungseigenschaften vornanc■ -ne Hochpaßfilter 12. Die Dioden Di und D2 dienen zu¹· Begrenzung der Eingangsspannung auf einen vorgebbar-.Mi Wert Ü_B.

Ein wesentliches Kernstück der elektrischen A-isw^-r-teschaltung wird durch das Hochpaßfilter 12 in Vert-i :;du;j.- mit dem nachgeschalteten passiven Integrationsgi Led .-vbiLdet. Das aktive Hochpaßfilter wird in seinen Eigrei.r.ch-iften wesentlich bestimmt durch den Operationsverstärker ICi mit der externen Beschaltung durch den Koppe¹, kondensator C1 und den Widerstand R1, in Verbindung mit einen: Gegenkopplungszweig für den Operationsverstärker, in welchem parallel zueinander ein Widerstand R2 und eine Diode EJ angeordnet sind. Das oben erwähnte passive Integ^ationsglied wird im wesentlichen aus dem Widerstand R^ und dem Kondensator C2 gebildet.

Die Übertragungsfunktion der oben beschriebenen Anordnung wird nachfolgend anhand der Fig. 3 näher er"!.-'iuter-t;.

Einen typischen Verlauf der Ausgangsspannunr Ut./, des elektromechanischen Wandlers zeigt die Fig. 3A. Über din Leitung E1 wird das Signal mit der Randbedingung übertragen, daß

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für ein positives Eingangssignal über die Diode E3 eine vollständige Gegenkopplung erfolgt. Das Ausgangssignal am Ausgang A1 des Operationsverstärkers IC1 wird dabei auf ein bestimmtes Potential begrenzt, beispielsweise auf etwa -0,6 Volt. Da das Verstärkungsmaß verhältnismäßig groß ist, und zwar zumindest für das zu übertragende und auszuwertende Frequenzspektrum, wird am Ausgang A2 des dem Operationsverstärker IC1 nachgeschalteten Operationsverstärkers IC2 mit guter Näherung ein Rechteck-Signal geliefert, wie es in der Fig. 3B veranschaulicht ist. Das Tastverhältnis T ist dabei proportional zu dem angelegten Eingangssignal. Das Rechteck-Signal nach der Fig. 3B wird dem Integrator zugeführt, dessen Zeitkonstante tau dem Produkt aus dem Wert des Widerstandes R4 und des Kondensators C2 entspricht. .In der Fig. JC ist anschaulich dargestellt, in welcher Weise bei jedem auftretenden Impuls die dargestellte Spannung IL™ während der Zeitspanne ti ansteigt und während der Zeitspanne t2 wieder abfällt. In Abhängigkeit von dem Tastverhältnis T erreicht die Amplitude IL,^, entweder die mit 22 bezeichnete Schwellenspannung Ug₁- des Komparators 15? oder die Amplitude bleibt unter dieser Schwellenspannung. Sobald die Schwellenspannung erreicht wird, tippt die Schaltung, wozu die Mitkopplung durch den Widerstand R6 beiträgt, und das Schalt relais d1 wird aktiviert. Dadurch wird über den Öffnungskontakt K1 die ruhestrom-überwachte Leitung unterbrochen, Diese Unterbrechung wird in der Gefahrenmeldezentrale registriert, so daß ein Alarm ausgelöst werden kann. Die Spannung U^₂, welche einen positiven Sprung ausführt, sobald die Spannung U^ die Schwellenspannung U_RI- des !Comparators 15 erreicht, ist in der Fig. 3D veranschaulicht. Sobald der obere Spannungspegel gemäß der Darstellung in der Fig. 3 erreicht ist, kann durch das Schaltrelais d1 der Öffnungskontakt K1 zur Alarmgabe betätigt werden.

Gemäß der Darstellung in der Figo 2 ist der Öffnungskontakt K1 direkt in die Euhestrom-überwachte Leitung 17 eingefügt, welche bereits in der Anlage vorhanden ist und in welcher ohnehin sowohl der Zylinder-AbreiSkontakt 20 als auch der Deckelkontakt 21 angeordnet sind»

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Anordnung zur Überwachung eines Schlosses gegen Einwirkung durch Werkzeuge wie Bohrer, Sägen, Fräsen odo dgl«, insbesondere gegen Aufbohren eines Profilzylinders in einem Blockschloß, mit einer ruhestrom-überwacht en elektrischen Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromechanischer Wandler (11) am Schloß angeordnet ist, daß dem elektromechanischen Wandler (11) eine elektrische Auswerteschaltung (12 - 16) nachgeschaltet ist, welche dann, wenn in dem von dem elektronischen Wandler (11) gelieferten Signal eine für die überwachten Einwirkungen arttypischen Frequenz ermittelt wird, ein Ausgangssignal abgibt, welches zur Unterbrechung der ruhestrom-überwachten Leitung (17) verwendbar ist_o

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler (11) als piezoelektrisches Element ausgebildet ist_o

3° Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler (11) am Gehäuse (19) des Schlosses angebracht ist»

A-. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichn'e t, daß der elektromechanische Wandler (11) benachbart zu dem Profilzylinder (18) angebracht ist.

5o Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Auswerteschaltung (12 - 16) über einen Koppelkondensator (C1) an den elektromechanischen Wandler (11) angekoppelt ist.

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6o Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Auswerteschaltung (12 - 16) ein Hochpaßfilter (12) aufweist, durch welches alle elektrischen Signale ausgefiltert werden, deren Frequenz unterhalb der für die überwachten Einwirkungen arttypischen Frequenzen liegen»

7° Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter (12) aus dem Koppelkondensator (01) und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand (R1) sowie unter Ausnutzung der Impedanz des elektromechanischen Wandlers (11) gebildet ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Auswerteschaltung (12 - 16) einen Integrator mit Mittelwertbilder (14·) aufweist, dessen Zeitkonstante dem für eine überwachte Einwirkung erwartbaren Frequenzspektrum angepaßt ist.

9«. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Auswerteschaltung (12 = 16) folgende hintereinander angeordnete Teile aufweist: Ein Hochpaßfilter (12), einen NF-Verstärker (13), einen Integrator mit Mittelwertbilder (14-), einen Komparator (15) und einen Schaltverstärker (16).

10« Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Schaltverstärkers (16) ein Schaltrelais (d1) angeschlossen ist, durch welches ein Öffnungskontakt (K1) in der ruhestrom-überwachten Leitung (17) betätigbar ist_o

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