DE3537785C2 - Schloß mit elektromagnetisch gesteuerter Schließfunktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloß mit elektromagnetisch gesteuerter Schließfunktion derart, daß ein von einem Code veranlaßter Stromstoß den Anker eines Elektromagneten betätigt, welcher Anker in zwei den beiden Funktionsstellungen des Schlosses entsprechende Positionen bringbar ist, von denen die eine als Permanentmagnet-Haftstellung des Ankers gestaltet ist und die andere als davon abgehobene Stellung auftritt veranlaßt durch ein mittels des Stromstoßes im Elektromagneten aufgebautes, der Permanentmagnetkraft entgegengesetztes, den Anker abhebendes Magnetfeld.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 31 13 054 ist ein Schloß bekannt mit einer elektromagnetischen Zusatzverriegelung. Die Zusatzverriegelung ist bei diesem Schloß fernsteuerbar, wobei ein mit einem Anker zusammenwirkender Elektromagnet strombeaufschlagt wird. Der Anker ist dabei in zwei Funktionsstellungen bringbar, von denen eine der Freigabe- und die andere der Sperrstellung des Schlosses entspricht.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 06 687 ist ein Hubmagnetantrieb bekannt, bestehend aus einem Elektromagneten mit einem Weicheisenkern und einem axial zum Weicheisenkern angeordneten permanent magnetischen Anker, welcher sich entsprechend der Magnetisierung des Magnetfeldes des Elektromagneten relativ zu einer ortsfesten Eisenscheibe verlagern kann. Aufgrund seines Permanentmagnetfeldes und der magnetischen Wechselwirkung mit der Eisenscheibe bleibt der Anker in den jeweiligen Endlagen bei stromlosen Elektromagneten gehalten.

Eine freigebbare Offenheit der Einrichtung für Türschließer ist aus der Offenlegungsschrift 33 42 990 bekannt. Dort ist ein Betätigungselement vorgesehen, das mit einer Sperreinrichtung in Eingriff bringbar ist, und hinsichtlich der Sperreinrichtung zwischen zwei Stellungen bewegbar ist. Dort ist weiter ein Permanentmagnet vorgesehen, an dem sich das Betätigungselement in einer Stellung anlegen kann, um dort gehalten zu sein. Es ist ferner ein Elektromagnet vorgesehen, welches durch seine Erregung die Wirkung des Permanentmagneten aufheben kann.

Bei einem eingangs genannten Schloß könnte der den Stromstoß veranlassende Code auch entweder durch eine Karte oder eine Tastatur vermittelt werden. Beim Einsatz in Badeanstalten soll der Benutzer mittels einer Code-Karte bzw. -Streifen das Schloß irgendeines leerstehenden Schließeinfaches nach Eingabe der Code-Karte schließen unter Erzielung einer generellen Bedienungsweise. Dagegen empfiehlt es sich z. B. in Hotels individualisierte Karten auszugeben, so daß der Gast nur Zutrittsberechtigung zu bestimmten Räumen erhält. Das Rückbringen des Ankers aus der abgehobenen Stellung geschieht dabei über das Schloß in seinem Aufbau verteuernde mechanische Bauteile.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloß der in Rede stehenden Art in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß neben weitgehender Verhinderung von unerlaubten Manipulationen das Rückführen des Ankers in die Permanentmagnet-Haft­ stellung ohne Zusatzbauteile geschieht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßes Schloß angege­ ben, das sich durch einen einfachen Aufbau bei großer Manipulations­ sicherheit auszeichnet. Die Steuerung des Elektromagneten läßt sich nur nach Eingabe des vorschriftsmäßigen Codes erreichen. Erst dann ist das Schloß betätigbar. Während dieses Vorganges erhält der Elektromagnet einen umgepolten Stromstoß, so daß er den Anker aus seiner abgehobenen Stellung in die Permanentmagnet-Haftstellung zurückführt. Dabei addie­ ren sich die beiden Magnetkräfte, was zur wirksamen Steuerung des Schloßeingerichtes beiträgt. Der die Schließfunktionsstellung aufhebende Stromstoß kann dabei von der Schließbetätigung des Schlosses ausgelöst werden. Erfolgt nach Eingabe des Codes in einen Zwischenspeicher des Schlosses keine Schließbetätigung, so wird innerhalb des nach der Code- Eingabe folgenden Zeitintervalls von der Zeitsteuereinrichtung der Strom­ stoß veranlaßt, so daß dann wieder die Schließfunktionsstellung aufgeho­ ben ist verbunden mit einer Löschung dieses Speichers. Dagegen über­ führt die Schließbetätigung des Schlosses die Kodierung des Zwischen­ speichers an einen Hauptspeicher des Schlosses. Diese Maßnahme schließt einen weitgehenden Mißbrauch aus. Es ist nicht möglich, mehrere Schlös­ ser unbenutzt zu blockieren. Werden mit einer einzigen Code-Karte bzw. -Streifen mehrere Schlösser kodiert und erfolgt anschließend keine Schließbetätigung, so führt die Zeitsteuereinrichtung das Schloß in die nicht betätigbare Stellung zurück. Der Aufbau der Schlösser kann dabei verschieden sein. In der nicht betätigbaren Stellung kann sich der Anker in der Permanentmagnet-Haftstellung oder in der angehobenen Position befinden. Bei letzterer Ausführungsform des Schlosses läßt die Bedie­ nungshandhabe kein Öffnen zu. Erst nach Eingabe des vorschriftsmäßi­ gen Codes erhält der Elektromagnet den umgepolten Stromstoß verbunden mit einer Kupplung der Bedienungshandhabe. Erfolgt dann durch diese nicht innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls die Betätigung, kehrt der Anker über die Zeitsteuereinrichtung in die angehobene Stellung zurück. Die Längsbewegung des Ankers wird über den Winkelhebel auf die Feder­ schwinge übertragen, die ihrerseits den Schloßbetätigungsknopf in die Schließfunktionsstellung einkuppelt. Es liegen dabei günstige Hebelüber­ setzungen vor. Je weiter der Anker in seine Permanentmagnet-Haftstel­ lung tritt, desto größer wird der an der Schwinge angreifende wirksame Hebelarm verbunden mit einem sicheren Einkuppeln. Günstig ist es, wenn der die Schließfunktion aufhebende Stromstoß von der Bewegung des Riegels oder Falle geschaltet ist. Bei Einsatz des Schlosses in Badeanstal­ ten ist der Betätigungsknopf mit dem Riegel eines auf der Türinnenseite anzuschlagenden Zusatzschlosses zu kuppeln. Zusätzlich zum Schließvor­ gang muß dann eine in das Zusatzschloß einzuwerfende Pfandmünze vor­ handen sein; die nach der Schloßbenutzung in bekannter Weise zurückge­ geben wird. Nach Einwurf derselben hat das Eingeben des Codes zu erfolgen, sei es in Form einer Karte, eines Streifens oder mittels einer Tastatur. Hierdurch erhält der Elektromagnet einen Stromstoß, der zu einem Ankuppeln der Schloßbetätigungshandhabe in das Zusatzschloß führt. Damit kann der Riegel des Zusatzschlosses an die Verschlußlage bewegt werden. In der Endphase der Riegelbewegung erhält der Elektro­ magnet den umgepolten Stromstoß, was zu einem Entkuppeln führt. Die Kupplungsstellung ist dann nur wieder erreichbar durch Eingabe des Öffnungscodes. Wird dagegen versucht, das Schloß zu schließen ohne Einwurf einer Münze, so wird zwar der Öffnungscode zwischengespeichert; jedoch ist ein Vorschließen des Riegels blockiert. Nach Ablauf eines Zeit­ intervalls wird dann mikroprozessorgesteuert der umgepolte Stromstoß an den Elektromagneten gegeben, der die Entkupplungsstellung herbeiführt. Die Übertragung des vom Zwischenspeicher erfaßten Wertes wird erst mit Vorschließen des Riegels an den Hauptspeicher übergeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1-7 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht gegen ein einer Türe zugeordnete Schloß mit ent­ kuppeltem Schloßbetätigungsknopf,

Fig. 2 eine klappfigürliche Ansicht der Fig. 1,

Fig. 3 eine Rückansicht des Schlosses,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Schloß,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht des Schlosses, teilweise aufgebrochen unter Veranschaulichung der entkuppelten Stellung,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch die einge­ kuppelte Schließfunktionsstellung des Schloßbetätigungsknopfes betreffend und

Fig. 7 eine Rückansicht des in Fig. 6 veranschaulichten Schlosses bei abgenommener Schloßdecke.

Mit der Ziffer 1 ist eine Türe bezeichnet. Dieselbe trägt auf ihrer Außen­ seite ein Schloß 2. Gegenüberliegend zu diesem ist auf der Innenseite der Türe ein Zusatzschloß 3 vorgesehen, welches eine Falle 4 beinhaltet. Von der Türinnenseite läßt sich die Falle 4 mittels einer Betätigungshand­ habe 5 zurückziehen.

Das auf der Türaußenseite angebrachte Schloß 2 lagert in seinem oberen Bereich einen Schloßbetätigungsknopf 6. Letzterer ist drehfest mit einem im Querschnitt quadratischen Vierkant 7 gekuppelt, welcher endseitig in einen stufenförmig abgesetzten Zapfen 8 übergeht. Dieser greift passend in eine Bohrung 9 eines Anschlußstücks 10 ein, welches in seinem Querschnitt dem Vierkant 7 entspricht. Das Anschlußstück 10 lagert andererends mit einem querschnittsabgesetzten Bund 11 in einer Bohrung 12 einer das Schloßgehäuse 13 verschließenden Schloßdecke 14. An den Bund 11 schließt sich ein Vierkantzapfen 15 an, der formschlüssig in eine Kupplungsbüchse 16 eingreift, die ihrerseits mit dem Zusatzschloß 3 gekuppelt ist. Eine Verlagerung der türinnenseitigen Betätigungshand­ habe 5 kann dabei unabhängig von dem Schloßbetätigungsknopf 6 erfol­ gen, um die Falle 4 vom Rauminneren her zurückzuziehen.

Gemäß Fig. 5 übergreift eine Kupplungshülse 17 ausschließlich das vier­ kantige Anschlußstück 10. Diese Stellung wird aufrecht gehalten durch eine Druckfeder 18, die sich einerends am Schloßgehäuse 13 und andererends an der zugekehrten Stirnseite der Kupplungshülse 17 ab­ stützt. Die gegenüberliegende Stirnseite der Kupplungshülse 17 ist stufenförmig abgesetzt. Der dort verbleibende Kragen 19 wird umfaßt von einer endseitig gegabelten Federschwinge 20. Dieselbe ist an einem Träger 21 mittels der Schrauben 22 festgelegt. Der Träger 21 befindet sich im unteren Abschnitt des Schloßgehäuses 13 und ist mit einem im Querschnitt U-profilierten Formstück 23 verbunden. Letzteres nimmt in seinem Innenraum einen Elektromagneten 24 auf. Oberhalb der Wicklung 25 erstreckt sich fluchtend ein Permanentmagnet 26. Sowohl dieser als auch die Wicklung 25 werden durchsetzt von einem im Querschnitt kreis­ förmigen Anker 27, der in Richtung der angehobenen Stellung gemäß Fig. 5 von einer ihn umgebenden Druckfeder 28 belastet ist. Diese stützt sich einerends an der oberen Stirnwand 29 des Elektromagneten 24 ab. Das andere Ende der Druckfeder 28 findet Abstützung an einem Quer­ zapfen 30, der einen Längsschlitz 31 des einen Armes 32 eines Winkel­ hebels 33 durchsetzt. Der Arm 32 erstreckt sich dabei innerhalb einer endseitigen Gabelöffnung 34 des Ankers 27. Der Winkelhebel 33 lagert seinerseits um einen Achszapfen 35 der Seitenwände des Formstücks 23. Der andere Arm 36 durchgreift einen Längsschlitz 20′ der Federschwinge 20. Der Angriffspunkt D an der Federschwinge 20 bestimmt die wirksame Hebellänge H des Armes 36, vergl. Fig. 5. Die Federschwinge 20 besteht aus geeignetem Federmaterial, um die entsprechende Bewegungsfreiheit zu gewähren.

Die Frontseite des Schloßgehäuses 13 wird überragt von einem verdickt ausgebildeten Gehäuseabschnitt 13′. In diesem befindet sich die Einführ­ öffnung 37 eines Durchschubkanales 38, der auf einem Teil seiner Länge gekrümmt verläuft und in die Unterseite des Schloßgehäuses 13 mündet. Dem Durchschubkanal 38 benachbart ist eine nicht im einzelnen darge­ stellte Leseeinrichtung 39, die einen in den Durchschubkanal 38 einge­ führten kodierten Streifen 40 nach seiner Kodierung abfragt und diese an einen nicht dargestellten Zwischenspeicher weitergibt.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Soll die die Verschlußstellung einnehmende Türe 1 von der Türaußenseite geöffnet werden, so genügt es nicht, den Schloßbetätigungsknopf 6 zu verdrehen, da er sich gemäß Fig. 5 in der Entkupplungsstellung be­ findet. Es muß der entsprechende Streifen 40 durch den Durchschubka­ nal 38 gezogen werden, woraufhin die Leseeinrichtung 39 die Kodierung registriert. Hierdurch erhält der Elektromagnet 24 einen umgepolten Stromstoß, was zu einem Anziehen des Ankers 27 führt. Gleichzeitig wirkt die Kraft des Permanentmagneten 26 auf den Anker 27. Beide Magnetkräfte addieren sich demzufolge. Die Verlagerung des Ankers 27 in die Permanentmagnet-Haftstellung gemäß Fig. 6 führt dabei zu einem Verschwenken des Winkelhebels 33. Der Druckpunkt D zwischen Winkel­ hebel 33 und Federschwinge 20 wandert dabei so, daß sich die wirksame Hebellänge H1 vergrößert unter Erzielung eines günstigen Kraftangriffes. In der in Fig. 6 veranschaulichten Permanentmagnet-Haftstellung hat die Federschwinge 20 die Kupplungshülse 17 in Einwärtsrichtung entgegen der Kraft der Druckfeder 18 verschoben, so daß dann die Kupplungshülse 17 sowohl den Vierkant 7 als auch das Anschlußstück 10 übergreift unter Herstellung einer Kupplungsverbindung zwischen Schloßbetätigungs­ knopf 6 und Zusatzschloß 3. Erfolgt nun während eines bestimmten Zeitintervalls -bspw. 30 Sekunden- keine Schließbetätigung, so wird dieses von einer nicht dargestellten Zeitsteuereinrichtung registriert, und der Elektromagnet 24 erhält dann einen Stromstoß, welcher den Anker 27 in die Abhebestellung gemäß Fig. 5 zurückführt unter Entkupplung des Schloßbetätigungsknopfes 6. Geschieht dagegen innerhalb des vorgege­ benen Zeitintervalls eine Drehung des Schloßbetätigungsknopfes 6 in Öffnungsrichtung, kann die Falle 4 zurückgezogen und die Türe geöffnet werden. Der die Schließfunktion aufhebende Stromstoß ist dabei von der Bewegung der Falle 4 abgeleitet, wobei in der Endphase der Rückziehbe­ wegung über ein Schaltbauteil der Impuls gegeben wird, der dazu führt, daß der Elektromagnet 24 den entsprechenden Stromstoß erhält. Der Anker 27 fährt aufwärts und verschwenkt über den Winkelhebel 33 die Federschwinge, die ihrerseits die Bewegung der Kupplungshülse 17 in die Entkupplungsstellung gemäß Fig. 5 zuläßt. Die geöffnete Türe kann dann zugezogen werden, wobei die Falle zwangsläufig ausweicht, um danach in die entsprechende Schließausnehmung des türrahmenseitigen Schließ­ bleches einzugreifen.

Wie eingangs erwähnt wurde, kann ein solches Schloß auch mit dem Zu­ satzschloß einer Schließfachtüre einer Badeanstalt gekuppelt sein. An­ stelle einer Falle 4 ist dann ein Riegel einzusetzen. Ein türinnenseitiger Bedienungsknopf ist nicht erforderlich. Um das Zusatzschloß vorschließen zu können, bedarf es des Einwurfes einer Pfandmünze. Erst danach ist es mittels des türaußenseitigen Schloßbetätigungsknopfes nach Durch­ schieben eines kodierten Streifens und Herstellen der Kupplungsverbin­ dung möglich, den Riegel vorzuschließen, welcher in seiner Endphase der Schließbewegung den die Schließfunktion aufhebenden Stromstoß schaltet und dadurch über den Elektromagneten 24 die entkuppelte Stellung her­ beiführt.

Ferner ist eine Version denkbar, bei welcher die Schließfunktionsstellung des Bedienungsknopfes in der Permanentmagnet-Haftstellung auftritt. Ein solches Schloß ist dann einer Schließfachtüre zuordbar. Die Falle läßt sich in dieser Stellung zwar mittels des Betätigungsknopfes 6 bewegen, jedoch ist das Fach nicht gesichert. Hierzu bedarf es des Durchschie­ bens des kodierten Streifens, wodurch der Elektromagnet einen Impuls erhält, der seinen Anker aus der Permanentmagnet-Haftstellung abhebt und dabei die Entkupplung des Betätigungsknopfes bewirkt. Ein erneutes Einschieben des kodierten Streifens führt dann dazu, daß der Permanent­ magnet den umgepolten Stromstoß erhält, um die Schließfunktionsstellung zu erreichen.

Der umgepolte Stromstoß kann durch umgekehrten Stromfluß über dieselbe Spule des Magneten gebildet sein, die zum Aufheben der Permanent­ magnet-Haftstellung dient, oder auch durch Speisung einer zweiten umgekehrt gewickelten Spule des Magneten. Statt Kuppeln und Ent­ kuppeln kann auch Sperren und Entsperren des Drückers erfolgen.

Zur Stromversorgung des Elektromagneten dienen im Gehäuse unterge­ brachte, nicht dargestellte Batterien.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den An­ sprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (5)

1. Schloß mit elektromagnetisch gesteuerter Schließfunktion derart, daß ein von einem Code veranlaßter Stromstoß den Anker eines Elektromag­ neten betätigt, welcher Anker in zwei den beiden Funktionsstellungen des Schlosses entsprechende Positionen bringbar ist, von denen die eine als Permanentmagnet-Haftstellung des Ankers gestaltet ist und die andere als davon abgehobene Stellung auftritt veranlaßt durch ein mittels des Strom­ stoßes im Elektromagneten aufgebautes, der Permanentmagnetkraft ent­ gegengesetztes, den Anker abhebendes Magnetfeld, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch Federbelastung in der abgehobenen Stellung gehaltene Anker (27) mittels eines auf den Elektromagneten (24) gege­ benen umgepolten Stromstoßes in die Permanentmagnet-Haftstellung rück­ bringbar ist.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schließfunktionsstellung aufhebende Stromstoß von der Schließbetätigung des Schlosses ausgelöst ist und bei fehlender Schließbetätigung innerhalb eines der Code-Eingabe folgenden Zeitintervalls von einer Zeitsteuerein­ richtung veranlaßt ist.

3. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (27) über einen Winkelhebel (33) an einer Federschwinge (20) angreift, welche den Schloßbetätigungsknopf (6) in die Schließfunktionsstellung einkup­ pelt.

4. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckpunkt (D) zwischen Winkelhebel (33) und Schwinge (20) während der Winkelhebel-Schwenkbewegung wandert derart, daß sich die Arbeitslänge des Winkelhebels (33) bei Betätigungsverlagerung des Ankers (27) vergrößert.

5. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schließfunktion aufhebende Strom­ stoß von der Bewegung des Riegels oder Falle (4) geschaltet ist.