DE3727566A1 - Schliesszylinder mit elektromagnetisch betaetigbarem sperrelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schließzylinder, insbesondere einen für Einsteckschlösser bestimmten Profil­ zylinder, der mit einem Zylindergehäuse und einem darin drehverstellbar gelagerten, einen Schließbart tragenden Zylinderkern versehen ist, der durch schlüsselbetätigbare Zuhaltungselemente sowie durch ein zusätzliches, mittels eines eingebauten Elektromagneten betätigbares Sperrelement gegen unbefugtes Verdrehen zu sichern ist.

Bei einem solchen Schließzylinder müssen zur Freigabe des Zylinderkerns nicht nur die regelmäßig als Stifte ausgebildeten Zuhaltungselemente durch den richtigen Schlüssel korrekt ausgerichtet werden, sondern es muß gleichzeitig auch durch den Elektromagneten das zusätzliche Sperrelement in seine Entriege­ lungsposition gebracht werden. Ein solcher Schließzylinder, insbesondere in seiner Ausbildung als Profilzylinder, kann in eine Vielzahl unterschiedlicher Türschlösser eingesetzt werden, wobei die Schloßbetätigung, je nach Schloßausführung und Schloßriegelbeschaffenheit unterschiedliche Schwenkver­ stellbewegungen des Zylinderkerns bzw. des ihn betätigenden Schlüssels erfordert. Muß dazu ein Schlüssel gar mehrmals im Schließzylinder gedreht werden, wie das bei mehrtourig auszuschließenden Schloßriegeln der Fall ist, so muß bei jeder vollen Schlüsseldrehung das elektromagnetisch zu entriegelnde Sperrelement sich in seiner Entriegelungsposition befinden. Außerdem muß beim Abziehen des Schlüssels das zusätzlich elektromagnetisch betätigbare Sperrelement auch wieder in seine Sperrposition gelangen.

Ein Profilschließzylinder obiger Art ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 37 12 300.9. Der das zusätzliche Sperrelement betätigende Elektromagnet wird dabei im Arbeitsstromprinzip betrieben, wobei das Sperrelement sich im stromlosen Zustand des Elektromagneten in seiner Sperr­ position befindet. Unabhängig von den herkömmlichen Stift­ zuhaltungen wird der Zylinderkern dabei also erst freigegeben, wenn der Elektromagnet stromerregt wird. Ist ein solcher Schließzylinder in ein Türschloß eingebaut, das zur Betätigung mehr als eine Schlüsselumdrehung erfordert, dann muß der das Sperrelement entriegelnde Elektromagnet während der gesamten Betätigungsdauer stromversorgt sein. Diese Zeitspanne kann dann verhältnismäßig groß sein, wenn der Schloßbenutzer den Betätigungsvorgang zwischenzeitlich unterbricht oder gar den Schlüssel stecken läßt. In diesen Fällen erfordert die andauernde Stromversorgung des Elektromagneten einen erheb­ lichen elektrischen Energieverbrauch, der vor allem bei Batteriebetrieb des Türschlosses problematisch ist. Ein solcher Batteriebetrieb ist aber gerade bei Türschlößern vorteilhaft, weil andernfalls ihr Anschluß an das allgemeine Stromversor­ gungsnetz über das Türblatt erfolgt und daher entsprechend schwierig zu verlegende und unschön in Erscheinung tretende Stromleitungen erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schließzylinder der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß sein das zusätzliche Sperrelement betätigender Elektromagnet mit geringstmöglichem Energieverbrauch betrieben werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß im Zylinderkern ein durch den Schlüssel entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder verschiebliches Steuerelement angeordnet ist, das bei eingestecktem Schlüssel das durch kurzzeitige Strom­ erregung des Elektromagneten in seine Freigabeposition verschobene Sperrelement arretiert und es erst nach Abziehen des Schlüssels wieder in seine Sperrstellung zurückgelangen läßt. Hierdurch wird erreicht, daß der Elektromagnet zur Betätigung des Sperrelements nur äußerst kurz stromversorgt zu werden braucht, da das Sperrelement, nachdem es in seine Freigabeposition gelangt ist, durch das vom Schlüssel direkt oder indirekt verschobene Sperrelement in seiner Freigabe­ positon arretiert wird und darin solange auch gehalten wird, bis der Schlüssel wieder abgezogen wird, um dann in seine Sperrstellung zurückzugelangen, ohne daß dazu der Elektromagnet erneut beaufschlagt werden müßte.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Steuerelement aus einem in einer achsparallelen Bohrung des Zylinderkerns verschieblich lagernden, unter Wirkung einer an seinem einen Ende angreifenden und ihn in Arretierstellung zu bringen suchenden Arretierfeder stehenden sowie mit Arretier­ mitteln für das Sperrelement versehenen Steuerstift besteht, an dessen anderem Ende ein gleichfalls im Zylinderkern axial verschiebliches, unter Wirkung der stärker als die Arretier­ feder ausgebildeten Rückstellfeder stehendes Kupplungsstück anliegt, das durch die Spitze des einzusteckenden Schlüssels zu beaufschlagen und dadurch in eine vom Steuerstift abgehobene und dadurch letzteren für seine Arretierposition freigebende Ausrückstellung zu bringen ist. Das Sperrelement kann dabei gleichwohl aus einem im Zylinderkern radial verschieblichen Sperrstift wie aber auch aus einem im Zylindergehäusesteg radial verschieblichen Sperrschieber bestehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1, 2 und 3 jeweils axiale Teilschnitte durch eine erste Ausführungsform des Profilzylinders in jeweils verschiedenen Arbeitspositionen seines Sperr- sowie Steuerelements, die

Fig. 4 bis 9 jeweils stark vergrößerte Schnittdar­ stellungen von Profilzylindern, wobei die Fig. 4 und 5 die erste Ausführungsform jeweils im Schnitt nach den Linien IV-IV bzw. V-V und die

Fig. 6 und 7 eine zweite Ausführungsform im Schnitt nach den Linien VI-VI und VII-VII darstellen, während die

Fig. 8 und 9 eine dritte Ausführungsform jeweils im Schnitt nach den Linien VIII-VIII und IX-IX wiedergeben, wobei in Fig. 9 der Steuerstift der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen ist.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Profilschließzylinder ist mit einem Zylindergehäuse 1 versehen, in dessen kreiszy­ lindrischem Teil 1′ der den Schließbart 2 tragende bzw. mit ihm kuppelbare Zylinderkern 3 drehverstellbar gelagert ist. Dieser Kern 3 ist herkömmlicherweise mit durch einen Schlüssel 4 betätigbaren Zuhaltungsstiften 5 versehen, die - wie Fig. 5 zeigt - mit den im Zylindergehäusesteg 1′′ in den dort vorhandenen Bohrungen 6 verschieblich lagernden und von Zuhaltungsfedern 7 beaufschlagten Gehäusestiften 8 zusammen­ wirken. Sie müssen zum allfälligen Betätigen des Türschlosses und dem dazu notwendigen Drehverstellen des Zylinderkerns 3 durch den passenden Schlüssel 4 in eine solche Position verschoben werden, in der die Stifte 5, 8 mit ihren gegen­ seitigen Stoßstellen in Höhe der Trennfläche 9 zwischen Zylinderkern 3 und Zylindergehäuse 1 zu liegen kommen.

Der Zylinderkern 3 ist aber noch mit einem zusätzlichen Sperrelement in Gestalt des Sperrstiftes 10 versehen, der den Zylinderkern 3 gegen unbefugtes Verdrehen zusätzlich schützt und der allein durch kurzzeitige Stromerregung des im Zylin­ dergehäusesteg 1′′ untergebrachten Elektromagneten 11 in seine Freigabeposition (Fig. 2) zu bringen ist. Der Elektromagnet 11 besitzt dazu einen bei Stromerregung aus seiner Spulenwick­ lungshülse 11′ teilweise herausfahrenden Anker 11′′. Die Spulenwicklung 11′′′ ist über das Verbindungskabel 11 ^IV mit einer entsprechenden Stromversorgungsquelle verbunden, die zur jeweiligen Betätigung des Elektromagneten 11 lediglich kurzzeitige Stromimpulse, beispielsweise von nur etwa 0,1 Sek. Dauer, zu liefern braucht.

Mit dem Sperrstift 10 wirkt der in einer achsparallelen Bohrung 12 des Zylinderkerns 3 verschieblich lagernde Steuer­ stift 13 zusammen. Er steht unter Wirkung einer an seinem einen Ende angreifenden, vergleichsweise schwachen Arretierfeder 14, die ihn in seine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Arretierpo­ sition zu drücken sucht. Am anderen Ende des Steuerstiftes 13 liegt in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ruheposition ein gleichfalls im Zylinderkern 3 in dessen Aussparung 3′ axial verschiebliches Kupplungsstück 15 an, das unter Wirkung der Rückstellfeder 16 steht, die stärker als die Arretierfeder 14 ausgebildet ist und sich an der Nabe des Schließbarts oder auch einem darin herkömmlicherweise untergebrachten Kupplungskörper 17 abstützen kann, das für die allfällige Kupplungsverbindung zwischen dem Schließbart 2 und dem Zylinderkern 3 in der einen oder anderen Doppelprofilzylinderhälfte vorgesehen ist. Das Kupplungsstück 15 ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, durch die Spitze 4′ des Schlüssels 4 zu beaufschlagen, nämlich bei voll eingestecktem Schlüssel dadurch in eine Ausrückstellung zu bringen, in der die Rückstellfeder 16 stärker gespannt ist, der Steuerstift 13 aber für seine Arretierposition freigegeben wird.

Der Sperrstift 10, der im wesentlichen radial ver­ schieblich in der Kernbohrung 18 lagert, ragt mit seinem oberen, seitlich ausgeklinkten Ende 10′ in eine seitliche Aussparung 13′ am Steuerstift 13 hinein, wodurch er zugleich verdrehungssicher geführt wird. Die der Arretierfeder 14 zugewandte Flanke 13′′ der Stiftaussparung 13′ dient in der in Fig. 2 dargestellten Arretierposition des Steuerstiftes 13 als Arretiermittel für den Sperrstift 10, weil dieser dadurch in seiner durch den stromerregten Elektromagneten 11 angehobenen Freigabeposition gehalten wird, wozu bereits bloße Kraftschlüs­ sigkeit zwischen der Arretierfläche 13′′ und dem Sperrstift 10 genügt. Dieser Arretiereingriff kann aber auch formschlüssig erfolgen, beispielsweise in der Weise, daß am Sperrstift 13 im Bereich der Aussparungsflanke 13′′ ein nasenartiger Vorsprung vorhanden wäre, der in eine entsprechende Rastaussparung am Sperrstiftende 10′ eingreifen könnte. Die andere Flanke 13′′′ der Stiftaussparung 13′ ist ebenso wie das ihr zugewandte Sperrstiftende 10′ abgeschrägt, so daß dadurch der Sperrstift 10 beim Einwärtsverschieben des Steuerstiftes 13 durch dessen Schrägfläche 13′′′ in seine in Fig. 3 dargestellte Sperr­ position keilschubartig verschoben werden kann.

In der in Fig. 1 dargestellten Position, in der der Schlüssel 4 voll in den Schlüsselkanal des Zylinderkerns 3 eingeführt ist, befindet sich das Kupplungsstück 15 in seiner Ausrückposition, in der der Steuerstift 13 durch die Arretier­ feder 14 in die dargestellte Arretierposition verschoben worden ist und darin gehalten wird. Die Zuhaltungsstifte sind durch den eingeführten Schlüssel 4 in ihre den Zylinderkern 3 für seine Drehbewegung freigebende Trennstellung gebracht worden.

Zum Verdrehen des Kerns 3 muß aber noch der Sperrstift 10 in seine Freigabeposition gebracht werden. Das geschieht durch kurzzeitige Stromerregung des Elektromagneten 11, dessen aus­ fahrender Anker 11′′ den Sperrstift 10 in die in Fig. 2 dargestellte Freigabeposition anhebt. In dieser Position wird der Sperrstift 10 durch den Steuerstift 13 und die an letzterem angreifende Arretierfeder 14 durch hinreichenden Kraftschluß arretiert, und zwar solange wie der Schlüssel 4 im Zylinderkern 3 steckt. Erst wenn der Schlüssel 4 abgezogen wird, gelangt das Kupplungsstück 15 durch die stärkere Rückstellfeder 16 in die in Fig. 3 dargestellte Einrückstellung, wodurch der Steuerstift 13 gegen die Wirkung seiner Arretierfeder 14 verschoben wird und dabei die am Steuerstift 13 vorhandene Schrägfläche 13′′′ den Sperrstift 10 in seine in Fig. 3 dargestellte Sperrposition drückt. Der Schließzylinder ist dann durch seine herkömmlichen Stiftzuhaltungen wie auch durch den zusätzlichen, elektromagne­ tisch betätigbaren Sperrstift 10 wieder ordnungsgemäß gegen Verdrehen gesichert.

Wie die Fig. 5 zeigt, liegen die Arretierfeder 14, der Steuerstift 13, der Sperrstift 10 und der Elektromagnet 11 in einer zu den schlüsselbeaufschlagbaren Stiftzuhaltungen versetzten Parallelebene. Um dabei ein reibungsloses Entsperren des Zylinderkerns 3 durch den Sperrstift 10 zu gewährleisten, ist dessen Sperrende 10′′ mit einer dem zugehörigen Zylinder­ kern-Umfangsbereich entsprechenden Abschrägung 10′′′ versehen.

Das in Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen lediglich durch seine andersartige Ausbildung des Elektromagneten 19, der hier wie im Falle der älteren deutschen Patentanmeldung P 37 12 300.9 in einem Einbaugehäuse 20 untergebracht ist, das in eine im Zylindergehäusesteg 1′′ seitlich vorhandene, unmittelbar an die Schließbart-Aussparung 1′′′ anschließende flache Ausnehmung 21 eingebaut ist. Der Elektromagnet 19 besteht im wesentlichen aus dem in der Aussparung 22 des Einbaugehäuses 20 untergebrachten Eisenkern 23, der um seinen Mittelsteg 23′ gewundenen Spulen­ wicklung 24 und dem am Boden der Aussparung 22 flach auf­ liegenden Ankerhebel 25. Am freien Ende des Ankerhebels 25 sitzt das mit dem Sperrhebel 10 zusammenwirkende Ankerteil 26. Die Ausbildung des Sperrstiftes 10, des mit ihm zusammenwir­ kenden Steuerstiftes 13 sowie die Anordnung der Arretierfeder 14, des Kupplungsstücks 15 und der Rückstellfeder 16 ent­ sprechen der in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 besteht das Sperrelement aus einem im Zylindergehäusesteg 1′′ radial verschieblichen Sperrschieber 27, der mit dem Anker des in der gleichen Stegbohrung 1 ^IV untergebrachten Elektromagneten 11 fest verbunden ist. Der Sperrschieber 27 steht unter Wirkung der ihn in die dargestellte Sperrstellung zu drücken suchenden Sperrfeder 28. Hier wird also zur Freigabe des Zylinderkerns 3 der Sperrschieber 27 durch kurze Stromerregung des Elektro­ magneten 11 aus dem im Zylinderkern 3 vorhandenen Sperrschlitz 29 herausgezogen. In diesem Falle ist der gleichfalls in einer axialen Lagerbohrung im Zylinderkern 3 verschieblich lagernde Steuerstift 13 mit einem das Arretiermittel bildenden Flügel 13 ^IV versehen, der auch in den Sperrschlitz 29 hineinragt und in der in Fig. 8 strichpunktiert angedeuteten Arretierposition des Steuerstiftes 13 in die Bewegungsbahn des Sperrschiebers 27 hineinragt und ihn dadurch in seiner durch den Elektromagneten 11 kurzzeitig zurückgezogenen Entsperrungsposition hält. Im übrigen entspricht hier die Arbeitsweise des Steuerstiftes 13 vollständig der Funktion des bei den vorerwähnten Ausführungs­ beispielen vorhandenen Steuerstiftes 13.

Der vorbeschriebene Schließzylinder mit seinem elektro­ magnetisch betätigbaren Sperrelement ist insbesondere für elektronische Schließzylinder geeignet, bei denen der Schlüssel außer seinen herkömmlichen mechanischen Kennungsmerkmalen, nämlich seinen Schlüsseleinschnitten und seinem Schlüs­ selprofil, auch noch eine oder mehrere elektronische Kennungen besitzt, wodurch mechanisch identische Schlüssel zusätzlich unterschieden und auf Berechtigung geprüft werden können, so daß auch in herkömmlichen Zylinder-Schließanlagen sich die üblichen Funktionen elektronisch arbeitender Zugangssysteme erfüllen lassen. Dabei wird jedem solchen Schließzylinder eine Steuerung mit Auswerteelektronik und Stromversorgung zuge­ ordnet. Dabei kommt es wesentlich darauf an, diese Zylinder und ihre zugehörige Elektronik so einfach wie möglich zu halten und installieren zu können. Dafür bietet sich zur Stromversorgung vornehmlich der Batteriebetrieb an. Da die Stromaufnahme bei dem neuen Schließzylinder äußerst gering ist, kann ein solcher Elektronikzylinder wesentlich länger mit der vorgesehenen Batterie betrieben werden. Weiterhin sind auch keine besonderen Signalgeber und Steuermaßnahmen notwendig, um das zusätzliche Sperrelement in Sperrstellung gelangen zu lassen, da das selbstätig geschieht, sobald der Schlüssel aus dem Zylinderkern herausgezogen wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen möglich. So könnte der Steuerstift 13 beispiels­ weise auch unmittelbar durch den eingeführten Schlüssel in Arretierposition gebracht und dazu gehalten werden. Auch versteht es sich, daß anstelle eines Stromzuleitungskabels 11 ^IV Steckerkupplungen verwendet werden können, wie sie beispiels­ weise bei dem in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel in Form der in einer unteren Aussparung 30 im Zylindergehäuse­ steg 1′′ angeordneten Steckerstifte 31 anzutreffen sind. Diese Steckkupplung ist besonders dann zweckmäßig, wenn in den beiden Hälften des Profil-Doppelzylinders jeweils ein Elektromagnet 11 bzw. 19 installiert ist. Falls der Elektromagnet aber nur in einer Zylinderhälfte sitzt, könnte das Anschlußkabel ohne weiteres fest mit dem Elektromagneten verbunden werden, wobei das Anschlußkabel dann allerdings zweckmäßig durch eine dem Zylindergehäuse angepaßte Tülle geschützt werden sollte.

Claims (8)

1. Schließzylinder, insbesondere für Einsteckschlösser bestimmter Profilzylinder, mit einem Zylindergehäuse und einem darin drehverstellbar gelagerten, einen Schließbart tragenden Zylinderkern, der durch schlüsselbetätigbare Zuhaltungselemente sowie durch ein zusätzliches, mittels eines eingebauten Elektromagneten betätigbares Sperrele­ ment gegen unbefugtes Verdrehen zu sichern ist, da­ durch gekennzeichnet, daß im Zylinder­ kern (3) ein durch den Schlüssel (4) entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder (16) verschiebliches Steuerelement (13) angeordnet ist, das bei eingestecktem Schlüssel das durch kurzzeitige Stromerregung des Elektromagneten (11) in seine Freigabeposition verschobene Sperrelement (10) arretiert und es nach Abziehen des Schlüssels (4) wieder in seine Sperrstellung zurückgelangen läßt.

2. Schließzylinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuerelement aus einem in einer achsparallelen Bohrung (12) des Zylinderkerns (3) verschieblich lagernden, unter Wirkung einer an seinem einen Ende angreifenden und ihn in Arretierstellung zu bringen suchenden Arretierfeder (14) stehenden sowie mit Arretiermitteln (13′′) für das Sperrelement (10) versehenen Steuerstift (13) besteht, an dessen anderen Ende ein gleichfalls im Zylinderkern (3) axial verschiebliches, unter Wirkung der stärker als die Arretierfeder (14) ausgebildeten Rückstellfeder (16) stehendes Kupplungsstück (15) anliegt, das durch die Spitze (4′) des einzustecken­ den Schlüssels (4) zu beaufschlagen und dadurch in eine vom Steuerstift (13) abgehobene und dadurch letzteren für seine Arretierposition freigebende Ausrückstellung zu bringen ist.

3. Schließzylinder nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sperrelement aus einem im Zylinderkern (3) radial verschieblichen Sperrstift (10) besteht, an dessen den Zylinderkern (3) sperrendem Ende (10′′) der Anker (11′′ bzw. 26) des im Zylindergehäusesteg (1′′) untergebrachten Elektromagneten (11 bzw. 19) angreift, wohingegen das andere Ende (10′) des Sperr­ stiftes (10) zwischen eine seitliche Aussparung (13′) des Steuerstiftes (13) greift, deren der Arretierfeder (14) zugewandte Flanke (13′′) das Arretiermittel für den Sperrstift (10) bildet, während die andere Aussparungs- Flanke (13′′′) sowie das ihr zugewandte Sperrstiftende (10′) so abgeschrägt verlaufen, daß der Sperrstift (10) dadurch keilschubartig in seine Sperrposition auszufahren ist (Fig. 1 bis 7).

4. Schließzylinder nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die das Arretiermittel bildende Aussparungs-Flanke (13′′) des Steuerstiftes (13) am Sperrstiftende (10′) kraftschlüssig anzugreifen vermag.

5. Schließzylinder nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die das Arretiermittel bil­ dende Aussparungs-Flanke (13′′) des Steuerstiftes (13) formschlüssig in das Sperrstiftende (10′) einzugreifen vermag.

6. Schließzylinder nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sperrelement aus einem im Zylindergehäusesteg (1′′) radial verschieblichen, mit dem Anker des darin ebenfalls untergebrachten Elektromagneten (11) fest verbundenen Sperrschieber (27) besteht, der unter Wirkung einer ihn in Sperrstellung zu drücken suchenden Sperrfeder (28) steht, und daß der Steuerstift (13) mit einem das Arretiermittel bildenden Flügel (13 ^IV) versehen ist, der in der Arretierposition des Steuer­ stiftes (13) den Sperrschieber (27) in seiner durch den Elektromagneten (11) zurückgezogenen Entsperrungsposition hält (Fig. 8, 9).

7. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arre­ tierfeder (14), der Steuerstift (13), der Sperrstift (10) und der Elektromagnet (11) in einer zu den schlüsselbe­ aufschlagbaren Stiftzuhaltungen (5, 8) versetzten Parallelebene liegen und das Sperrende (10′′) des Sperrstiftes (10) eine dem zugehörigen Zylinderkern- Umfangsbereich entsprechende Abschrägung (10′′′) besitzt.

8. Schließzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Stromzufuhr zum Elektromagneten (11 bzw. 19) Steckerstifte (31) oder ein Anschlußkabel (11 ^IV) vorgesehen sind, die in einer unteren Aussparung (30) im Zylindergehäusesteg (1′′) angeordnet sind.