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Die Erfindung betrifft ein Zylinder schloß mit mindestens ei-
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nem in einem Schloßgehäuse drehbaren Zylinderkern mit Schlüsselkanal,
in welchem radial angeordnete, geteilte Zuhaltungsstifte gelagert und mit Hilfe
eines Schlüssels gegen Federkraft aus einer Sperrstellung in eine Freigabestellung
verschiebbar sind, wobei der Schlüssel zur coderichtigen Verschiebung der Zuhaltungsstifte
eine Zähnung aufweist. Durch zusätzliche Stifte, Wippen oder Kugeln, die von Kodierungselementen
des Schlüssels in eine Freigabestellung verschoben werden, hat man versucht, ein
Zylinderschloß gegen Nachsperren noch sicherer zu gestalten.
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Ferner hat man bereits optische Abtastelemente in einem Schloß für
die Schlüsselzähnung bzw. für Marken wie z.B. Bohrungen, im Schlüssel eingebaut,
um eine Information (richtig, falsch) im statischen, eingeschobenen Zustand des
Schlüssels zu erhalten.
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Auf Grund zusätzlicher Marken am Schlüssel konnte ein Unbefugter eine
entsprechende Information über die Bauart des Schlosses erhalten. Bei Doppelverwendung
der Schlüsselzähnung neben der Verschiebung der Zuhaltungen auch für eine Betätigung
einer Lichtschranke wird kein echtes zusätzliches Sicherheitskriterium erreicht,
da bei einer für die Verschiebung der Zuhaltungen richtigen Zähnung automatisch
auch die Lichtschranke richtig ausgelöst wird. Die Erfindung zielt ebenfalls auf
eine Verbesserung der Sicherheit eines Zylinderschlosses ab, wobei neue Wege beschritten
werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine rückstellbare Meßeinrichtung.für
die Summe der zurückgelegten Einzelwege mindestens eines der Zuhaltungsstifte vorgesehen
ist, die sich beim Einschieben des Schlüssels in den Schlüsselkanal infolge der
von der Zähnung des Schlüssels bewirkten mehrfachen Abwärts- und gegebenenfalls
AufwErtsbewegungen des Zuhaltungsstiftes ergibt und daß die Wegmeßeinrichtung mit
einer vorzugsweise in den Zylinderkern eingreifenden mechanischen Sperre verbunden
ist, die bei einem voreinstellbaren Meßwert der Wegmeßeinrichtung die Drehung des
Zylinderkernes freigibt oder daß der Wegmeßeinrichtung eine Vergleichsschaltung
zum Soll-Istvergleich mit einem voreinstellbaren Wegmeß-Sollwert nachgeschaltet
ist, die bei Übereihstimmung einen Stromkreis zum Entriegeln einer in das Zylinderschloß
eingreifenden
elektromagnetischen Sperre und bzw. oder ein Relais
zum Scharfstellen oder Abschalten einer Alarmanlage umschaltet.
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Ein Schlüssel für ein Zylinderschloß weist in seinem Bartbereich
Zacken auf, zwischen welchen Senken als Codierung für die Zuhaltungsstifte (Kern-
und Gehäusestifte) vorgesehen ist. Während des Einschiebens des Schlüssels in den
Schlüsselkanal werden die Zuhaltungsstifte durch die genannten Zacken des Schlüssels
nach unten gedrückt und infolge der Federn wieder angehoben. Bis zum Erreichen der
Endlage des Schlüssels im Schlüsselkanal vollführen die Zuhaltungsstifte daher Bewegungen,
die erfindungsgemäß als weiteres Codierungskriterium ausgenützt werden.
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Betrachtet man einen Kern- und Gehäusestift isoliert, dann ist die
Summe der während des dynamischen Vorgangs des Schlüsseleinschiebens vollführten
Bewegungen von der Höhe der Zacken des Schlüssels abhängig.
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Diese Wegsumme wird auf mechanische Weise oder durch einen elektrischen
Impulsgeber ermittelt, verglichen und bei Ubereinstimmung mit dem Sollwert wird
der Kern entriegelt.
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Beim Erfindungsgegenstand sind zwei echte Codierungsebenen vorhanden.
Durch die Senken im Schlüssel werden die Stifte in die Teilungsebene verschoben
und durch die Zacken, deren Höhen zur zweiten Codierung von Schlüssel zu Schlüssel
unterschiedlich ausgebildet sein können, ergibt sich beim Einschieben des Schlüssels
(dynamischer Vorgang) eine ununterbrochene Auf- und Abverschiebung jedes Stiftpaares,
wobei der Summenverschiebungsweg der Summe der Höhen der Zacken entspricht.
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Durch einen Meßvorgang wird beim Einschieben des Schlüssels die Summe
der Verschiebungen eines Stiftpaares gebildet (mechanisch oder elektrisch) und diese
Summe wird mit einem Sollwert verglichen. Während die Tiefe der Schlüsseleinschnitte
durch den Schloßcode der Zuhaltungsstifte festliegt, können die'Zacken voll ausgeprägt
oder aber in gewissen Reihungen abgeflacht werden, woraus das Variationskriterium
gebildet wird.
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So ist es zweckmäßig, wenn die Wegmeßeinrichtung eine quer zu mindestens
einem Zuhaltungsstift ausgerichtete Lichtschranke umfaßt, wenn der Zuhaltungsstift
Ausnehmungen zum Durchtritt der Lichtschranke aufweist, und wenn der Empfänger der
Lichtschranke mit der Impulszähleinrichtung verbunden ist, die die Vergleichsschaltung
enthält. Die Auf- und Abbewegungen des Zuhaitungsstiftes
während
des Einschiebens des Schlüssels bewirkt Lichtblitze, die gezählt werden. Das Ergebnis
ist in gewissem Sinn ein Abbild der Schlüsselzähnung unter Berücksichtigung der
dem Code entsprechenden reduzierten Zackenhöhe. Die Vergleichsschaltung stellt Identität
der gezählten Impulse (Lichtblitze) mit einem eingespeicherten Sollwert der Impulse
fest und gibt einen elektromagnetischen Riegel im Schloß frei. Es kann auch ein
Relais angesteuert werden, welches auf eine Alarmanlage wirkt. Stellt die Vergleichsschaltung
keine Identität zwischen den Ist- und Sollimpulsen fest, dann ist offenbar ein falscher
Schlüssel in das Schloß eingeführt worden oder es versucht jemand, die Zuhaltungen
abzutasten. In diesem Fall bleibt das Schloß durch den elektromagnetischen Riegel
gesperrt. Über das vorgenannte Relais kann Alarm ausgelöst werden.
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Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausnehmungen im Zuhaltungsstift Ringnuten sind und daß die Lichtschranke in einer
Querbohrung vorgesehen ist, die die Ringnuten tangential durchsetzt.
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Die Summenwegmessungen der beim Anstecken eines Schlüssels erfolgender
Auf- und Abbewegungen einer Zuhaltung kann auch mechanisch erfolgen. Eine entsprechende
Ausführungsform kann dadurch verwirklicht werden, daß die Wegmeßeinrichtung eine
Freilaufeinrichtung, insbesondere ein Klinkenrad ist, wobei die das Klinkenrad betätigende
Klinke mit dem Zuhaltungsstift in Verbindung steht und daß auf der Achse des Klinkenrades
eine in eine Längsnut des Zylinderkernes greif ende Kulissenscheibe mit einer randseitigen
Abflachung vorgesehen ist, die bei Ubereinstimmung des voreingestellten Summen-Verschiebungsweges
des Zuhaltungsstiftes mit dem Istwert der Summenverschiebung beim Anstecken des
Schlüssels der Längsnut gegenübersteht und die Drehung des Zylinderkernes freigibt.
Zur Rückstellung beim Abziehen des Schlüssels ist eine Spiralfeder vorgesehen, die
das Klinkenrad wieder in die Ausgangsstellung zurückdreht. Eine weitere Klinke,
die bei eingestecktem Schlüssel gegen das Klinkenrad vorgeschoben wird, bewirkt,
daß das Klinkenrad nur in einer Richtung gedreht werden kann, also daß die Rückstellfeder
so lange unwirksam bleibt, bis die letztgenannte Klinke
durch Abziehen
des Schlüssels vom Klinkenrad abgehoben wird.
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Der Schlüssel unterscheidet sich wesentlich vom herkömmlichen Flachschlüssel,
denn er weist eine Zähnung auf, deren Zähne entsprechend der Codierung der Wegmeßeinrichtung
wenigstens teilweise abgeflacht sind. Die Summe der jedem Schlüssel eigenen Zahnhöhen
bestimmt die Verdrehung oder Verschiebung des Sperrelements aus der Sperrstellung
in die Freigabestellung, sofern der Schlüsselcode mit dem Schloßcode übereinstimmt.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen
dargestellt. Fig.1 zeigt ein Zylinderschloß im Querschnitt im Rahmen einer Steuer-
und Uberwachungseinrichtung, Fig.2 einen schematischen Längsschnitt eines Doppelzylinderschlosses,
wobei links ein für eine elektronische Steuerung geeigneter Gehäusestift und rechts
eine mechanische Wegmeßeinrichtung dargestellt ist, Fig.3 einen Querschnitt durch
ein Zylinderschloß nach der Linie III-III in Fig.4 mit mechanischer Wegmeßeinrichtung,
Fig.4 einen Längsschnitt dazu, Fig.5a einen Schlüssel und Fig.5b die Summierung
der Verschiebungswege in graphischer Darstellung.
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In einem Zylindergehäuse 1 ist ein Zylinderkern 2 drehbar gelagert.
Kern- und Gehäusestifte 3, 4 werden, wie bei Zylinderschlössern üblich, durch einen
passenden Schlüssel so verschoben, daß ihre Teilungsflächen in der Zylinderfläche
zwischen Kern 2 und Gehäuse 1 liegen. Dann kann der Kern 2 im Gehäuse 1 gedreht
und ein gewöhnliches Zylinderschloß aufgesperrt werden.
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Das erfindungsgemäße Schloß verfügt darüber hinaus aber noch über
ein weiteres Steuerungs- und bzw. oder Sicherungssystem.
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Der Gehäusestift 4 weist dazu Ringnuten sowie in einer Querbohrung
6 des Gehäuses eine Lichtschranke 7, bestehend aus Sender und Empfänger bzw. einen
mechanischen oder berührungslosen Schalter auf. Für einen mechanischen Microschalter
geben die Ringnuten 5 die Schaltbefehle ebenso wie für die Lichtschranke 7, welche
-infolge der mehrfachen Verschiebung des Gehäusestiftes um jeweils unterschiedliche
Längen während des Ansteckvorganges eines Schlüssels 15 (Fig.5a) mehrfach unterbrochen
wird. Es ergibt sich daher beim Anstecken einer Schaltimpulszahl, die beim Herausziehen
des Schlüssels 15 wieder auf
Null gesetzt wird. Es ist zweckmäßig,
wenn entsprechend der Fig.2 der erste Stift 4 als Impuisgeberstift ausgebildet ist;
es können jedoch noch weitere Stifte in ähnlicher Weise vorgesehen sein.
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Die auf Grund der Abwärts- und Aufwärtshewegungen des Gehäusestiftes
4 hervorgerufenen Impulse der Lichtschranke 7 gelangen in einem Zählspeicher (Additionsspeicher)
8, in welchem sie mit einem voreinstellbaren Wert, symbolisiert durch das Quadrat
9 verglichen werden. Dazu kann ein UND-Glied verwendet werden. Stimmt die Zahl der
Impulse der Lichtschranke 7 bei Erreichen der Endlage des Schlüssels, also bei voll
eingeschobenem Schlüssel 9, dann schaltet das UND-Glied durch - und über eine Verstärkerschaltung
bzw. ein Relais 10 wird ein Stromkreis zu einer elektromagnetischen Verriegelung
11 geschlossen. Der Zylinderkern wird elektromagnetisch entriegelt.
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Das Schloß kann gesperrt werden, sofern die mechanische Schlüsselcodierung
ebenfalls stimmt.
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Um der Zählschaltung 8 zu signalisieren, daß der Schlüssel 15 nunmehr
ganz eingeschoben ist und daher der IST-Wert gespeichert anliegt, kann der Gehäusestift
12 des letzten Stiftpaares herangezogen werden. Sobald dieser niedergedrückt ist,
hat der Schlüssel seine Endlage erreicht. Das Signal an die Zähl- und Vergleichsschaltung
8 kann wieder durch einen Microschalter oder einen berührungslosen Schalter ausgelöst
werden, die mit dem Gehäusestift 12 zusammenwirken. Mit dem Zurückziehen des Schalters
15 kann der Speicherinhalt gelöscht werden, also der Additionsspeicher in der Schaltung
8 auf Null gesetzt werden.
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Wird beim Soll-Istwertvergleich in der Schaltung 8 eine Diskrepanz
festgestellt, dann wird die Alarmanlage 13 ausgelöst.
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Mit dem Schalter 10 kann auch an Stelle der elektromechanischen Verriegelung
11 oder als Ergänzung zu dieser eine Alarmanlage scharf gestellt und wieder ausgeschaltet
werden.
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Voraussetzung ist jeweils der positive Soll-Istvergleich in der Schaltung
8. Diese Alternative oder Ergänzung wird in Fig.1 durch den Stromkreis 50 dargestellt,
der ein am Ausgang
der Vergleichsschaltung 8 (strichlierte Leitung)
liegendes Relais 51, eine Spannungsquelle 52, verschiedene Alarmauslösekontakte
53, sowie eine Sirene 54 umfaßt. Alarmauslösekontakte können Türkontakte, Fensterkontakte,
Fußmattenkontakte wie auch Schaltrelais von Infrarot-, Ultraschall- oder Radarüberwachungsanlagen
sein.
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Der Schlüssel 15, welcher schon mehrfach erwähnt wurde, ist in Fig.5a
dargestellt. Er verfügt über die Zähne 15, 16, 17, 18, 19. Gegenüber einem Normalschlüssel
sind einige der Zähne, nämlich 16, 17, 18, 19 abgeflacht. Die strichlierte Linie
zeigt die normale Schlüsselausbildung mit vollen Zähnen. Die Summe der verbleibenden
Zahnhöhen 40, 41, 42, 43 wird als zusätzlicher Schloßcode herangezogen. Das System
läßt Abstufungen zwischen der vollen Zahnhöhe und dem vollkommen entfernten Zahn
zu, woraus sich eine entsprechend große Variationszahl ergibt.
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Die Summenbildung ist auch auf rein mechanische Weise möglich. Fig.2
zeigt in der rechten Hälfte des Doppelzylinderschlosses eine prinzipielle Ausführungsform.
Über eine Freilaufeinrichtung 20 wird jeweils die Eintauchbewegung des Gehäusestiftes
21 in eine der Tiefe des Eintauchens proportionale Drehung der Sperrscheibe 22 umgewandelt.
Die Sperrscheibe greift in einen Schlitz 23 des Zylinderkernes 24 ein. Eine Abflachung
25 der Scheibe 22 ermöglicht das Durchdrehen des Zylinderkernes 24.
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Dazu muß aber die Scheibe 22 exakt in die erforderliche Lage gedreht
werden. Dies erfolgt einzig und allein auf Grund der coderichtigen Zahnhöhen. Beim
richtigen Schlüssel 15 ist somit nicht nur Teilung der Zuhaltungsstifte erreicht,
sondern es hat das Summenmaß der Eintauchbewegungen des Gehäusestiftes 21 die Verdrehung
der Scheibe 22 in die Freigabestellung bewirkt.
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Die Fig.3 und 4 zeigen eine konkrete Ausführungsform. Ein Klinkenrad
30 wird durch eine mit einem Gehäusestift 31 verbundene einseitig wirkende Klinke
32 bei jeder Abwärtsbewegung des Gehäusestiftes 31 proportional der Eintauchtiefe
in das Gehäuse 33 verdreht. Eine Spiralfeder 34 bewirkt ein Gegendrehmoment, das
aber bei eingeschobenem Schlüssel 15 auf Grund einer vorgeschobenen gefederten Rücklaufsperre
35 nicht zur Wirkung kommt.
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Wird also der Schlüssel 15 in das Schloß nach Fig.3 und 4 eingeschoben,
dann wird das Klinkenrad 30 durch jeden Zahn des Schlüssels 15 mittels der Klinke
32 verdreht. Der Schlüssel 15 drückt ferner die gefederte Rücklaufsperre 35 gegen
das Klinkenrad 30,so daß die Rückstellkraft der Spiralfeder 34 nicht zur Wirkung
kommt Das Vorschieben der geförderten Rücklaufsperre 35 kann durch ein ohnehin vorhandenes
Profilelement des Schlüssels 15 oder durch ein zusätzliches Profilelement erfolgen.
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Das Klinkenrad 30 greift in einen Schlitz 37 des Zylinderkernes 38.
-Wenn der Schlüssel 15 ganz in das Schloß nach Fig.3 und 4 eingeschoben ist, dann
liegt die Abflachung 36 des Klinkenrades 30 außerhalb des Schlitzes 37, so daß der
Kern 38 (auf Teilung gebrachte Zuhaltungsstifte vorausgesetzt) gedreht und das Schloß
somit gesperrt werden kann.
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Im Gegensatz zur vereinfachenden Darstellung in Fig.4 kann es zweckmäßig
sein, das Klinkenrad 30 als nicht abgeflachtes, vollständiges Zahnrad auszubilden,
das mit einer Kreisscheibe, welche nun die Abflachung aufweist, gekuppelt ist. Die
Kreisscheibe hat dann größeren Durchmesser, als das Klinkenrad. Bei dieser Ausführung
kann das Klinkenrad mehr als eine Umdrehung -ausführen, bis der Schlüssel 15 vollkommen
eingeschoben ist.
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Wird der Schlüssel 15 abgezogen, dann springt die Rücklaufsperre
35 in den Schlüsselkanal zurück, da die Spiralfeder 34 nun zur Wirkung kommt und
das Klinkenrad 30 in die Ausgangsstellung, die durch einen nicht dargestellten Anschlag
definiert ist, zurückdreht.
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Fig.Sbveranschaulicht zusammen mit Fig.5a die einzelnen Zahnhöhen
40, 41, 42, 43 des Schlüssels 15, die beim Anstecken an ein Schloß nach Fig.3 und
4 nacheinander zur Wirkung kommen und das Summenmaß 44 ergeben. Letzteres, umgewandelt
in eine Verdrehung, führt zur Freigabe des zusätzlichen Gesperres.