DE4112208A1

DE4112208A1 - Verfahren zum bau eines kombinationsstarken sicherheits-zylinderschlosses und anbohrmaschine zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE4112208A1
Application number: DE4112208A
Authority: DE
Inventors: Friedrich G Brodmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-13
Filing date: 1991-04-13
Publication date: 1992-10-15

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anbohrma schine zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bisherige Anwendungen bestanden in einer Doppelführung der Öffnungszylinder mit zwei Hauptzylindern und der mittleren Nase; auch sind aus den nachstehenden Druck schriften symmetrische Anwendungen bekannt, welche im wesentlichen den derzeitigen Stand der Technik wiederge ben.
Deutsche Patentschrift N. 3 35 094
Brevèt francais Nr. 980 458
Brevt francais Nr. 71 426 41

Derartige Zylinderschlösser bilden bei Einbrüchen kein unüberwindliches Hindernis, weil man die Öffnungszylin der, über ein Stück Draht auf gleiche Höhe gebracht, leicht über Ultraschall oder Ultrarotaufnahmen abtasten und sich entsprechende Schlüssel verschaffen kann. Auch können Schlösser nicht beliebig lang gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bau eines Zylinderschlosses anzugeben, bei welchem ohne Doppelführung des Hauptzylinders die Kombinatorik der Zacken des Schlüssels, verglichen mit bekannten Zy linderschlössern, stark erhöht ist, sowie eine Anbohrma schine zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 9 gelöst.

Durch die punkt- und ebenensymmetrische Anordnung der Öffnungszylinder ergibt die Kombinatorik der Zacken, bei einer möglichen Erhöhung der Öffnungszylinder von 5 auf 10, aber ohne Berücksichtigung der verwendeten Anbohrun gen rechts und/oder links, bei gleicher Schloßlänge eine Verbesserung von 1 : 1,365. Ferner wird durch die seit lichen Anbohrungen bei Ausnutzung gleicher Symmetrieeigen schaften das Erkennen von Öffnungszylindergrößen aus Ultraschall- oder Ultrarotaufnahmen ungemein erschwert, da das "auf gleiche Höhe bringen" über einen eingesteck ten Draht nur noch schwerlich funktioniert und bei Auf nahmen fast jede Zylinderreihe durch eine jeweils andere überdeckt ist.

In der beiliegenden Zeichnung sind Einzelheiten der Er findung dargestellt, die nachstehend näher erläutert wer den. Es zeigt

Fig. 1 einen Hauptzylinder des Schlosses mit Darlegung des eigentlichen geometrischen Problems;

Fig. 2 einen Schlüssel mit Bartkerbungen;

Fig. 3 einen Schlüssel in vier Stellungen;

Fig. 4 einen Schlüssel mit geometrischen Angaben für die Zackenberechnung;

Fig. 5 eine Anbohrmaschine in schematischer Darstellung.

Voraussetzung für den Bau solcher Schlösser mit Schlüsselbart ist die Anwendung von punkt- und ebenengeome trischer Gesichtpunkte am Schloß, am Bart und in der Her stellung. Diese Gesichtspunkte beruhen darauf, daß eine Ma schine gebaut wird, welche dieselben computergesteuert über eine Arbeitsmatrix auf das Schloß und den Bart des Schlüs sels überträgt. Die Gesamtgeometrie ist die Geometrie des Würfels dergestalt, daß der Hauptdiagonalenschnittpunkt "D" des Würfels in einer Linie mit zwei Flächendiagonalen "d" in seiner Fortsetzung auf den Mittelpunkt "" des Hauptzy linders trifft; auf der gleichen Linie liegen die seitlichen Bartmittelpunkte "D" des Schlüsselbartes.

Diese Gerade dDd, auf der jeder Punkt eine Punktsym metrie darstellt, liegt in der ständig verwendeten Ebene "E1", welche die Ebenensymmetrie bestimmt. Bei den einzel nen Bohrungen verändern sich ständig die Würfelkantenlängen "c" des Würfels, punktsymmetrisch zu den Diagonalmittelpunk ten. Zwei über die Diagonale ohne Kantennachbarschaft zu er reichende Bohrer bohren punktsymmetrisch. Sind vier Bohrer gemäß der vier Würfelkanten einer Fläche im Einsatz, je zwei diagonal zusammengehörig, so kann dies als gleichzeitige An wendung zweier konzentrischer Würfel angesehen werden mit gleichem Hauptdiagonalmittelpunkt "D" aber verschiedener Kan tenlängen.

Eine Anbohrmaschine, wie sie die später beschriebene Fig. 5 wiedergibt, kann als eine Laserbohrmaschine verstanden werden, welche die Anbohrungen mit einem Laserstrahl in Rich tung nach beschriebener Geometrie vornimmt, worauf eine me chanische Bohrmaschine mit Ankerbeabtastung die eigentlichen Bohrungen übernimmt. Die Richtung des Laserstrahls geschieht bei punktsymmetrischer Zugehörigkeit von je zwei immer in gleichem Winkel ϕ zur Hauptachse des Hauptzylinders hin oder gleichzeitig von ihr weg. So entstehen ellipt. Bohrungen; ist ϕ dagegen 90°, dann sind es immer kreisrunde Bohrungen. Der Schlüsselbart kann mit angebohrt werden, wobei die Tiefe computergesteuert realisiert werden muß.

Allgemein kann die Verbesserung wie folgt berechnet werden: Für die linke Seite liefert der Computer punktsym metrische Anbohrstellen nach einer Funktion x₁ = g(y), für die rechte Seite desgleichen nach einer Funktion x₂ = h(y), wobei x₁, x₂ punktsymmetrische Funktionen zu "D" darstellen, im allgemeinen aber gilt g(y) ≠ h(y), für die Mittellinien getrennt aber gelten x₁ = k₁, y = 0, (linke Seite), und x₂ = k₂, y = 0 (rechte Seite).

Ist der Hauptzylinder gem. Fig. 5 mit dem Winkel ein gespannt, so können durch ständige Kontrollrechnungen und Kontrollen die Produktionsprozesse aller Bohrungen über prüft werden.

Die Kombinatorik liefert als Verbesserungen folgende Ergebnisse:

a) 5 Öffnungszylinder unterschiedlicher Größen werden in einer Reihe auf 5 Plätzen verteilt mit der Einschränkung, daß der größte Zylinder nur ein einziges Mal auf den Plätzen 2, 3 oder 4 verwendet werden darf, was den bishe rigen Normalfall von Haustürzylinderschlössern darstellt.
b) 5 Öffnungszylinder unterschiedlicher Größen werden in einer Reihe auf 10 Plätzen verteilt mit der Einschrän kung, daß der größte Zylinder nur ein einziges Mal auf den Plätzen 2, 3 oder 8, 9 verwendet werden darf, was den dargestellten Fall der doppelten Schlüsselbartzahnung oben und unten bei gleicher Schloßlänge und Haustürdicke darstellt, aber ohne seitliche Anbohrungen.

Eine solche Verbesserung ist auch für die seitlichen Anboh rungen zu erzielen mit je dem Faktor 1/2 falls einer Zacke höchstens eine Bohrung auf einer Seitenbreite entspricht, rechte und linke Seite zusammen also noch einmal dieselbe Verbesserung (1/2 + 1/2). Durch Multiplikation der beiden Ergebnisse erhält man das Quadrat obiger Verbesserung, d. h. 1 048 576² = 4²⁰ = 1 099 511 628 000 Möglichkeiten, d. i. etwa 1 Billion. Die Gesamtrechnung entspricht einer Verbesserung von ungefähr 1 : 1,4 Milliarden.

Die nachstehend beschriebenen Fig. 1 bis 5 veran schaulichen die erfindungsgemäße Verbesserung, insbesondere die geometrischen Voraussetzungen, seine hohe Vielfalt in den Möglichkeiten und die Anleitung zu einer leicht nachzu bauenden Maschinenapparatur, welche am einfachsten verwirk licht wird, durch punkt/ebenensymmetrische Funktionsrechnun gen per Computer der je 2 Raumpunkte der Koordinaten (x, y, z) unter Berücksichtigung entsprechender Winkel (ϕ, ψ) bei der Bohrung. Die errechneten Raumkoordinaten können einem Mini roboter eingegeben werden, der als Laserbohrmaschine mit Feinstbohrstrahl arbeitet und alle Bohrungen des Hauptzylin ders ankerbt, welche nachher durch eine normale Bohrmaschine unter Abtastung der Einkerbungen mit eingestecktem Schlüssel bart und angegebener Bohrtiefe oder es arbeitet synchron ein zweiter Miniroboter, lokal aufeinander abgestimmt zum Schloß am Schlüsselbart zur entsprechenden Ankerbung, ausgeführt werden.

Dann werden Schloß und Schlüssel durch normale Bohrma schinen unter Abtastung der Ankerbungen separat ausgeführt. Eventuell elliptische Anbohrungen am Bart verlangen geson derte Computeranweisungen zwecks Stellung des Winkels ϕ.

Fig. 1 stellt das dabei eigentliche geometrische Pro blem dar; die Symmetrieebene E1 (h, f) durch schneidet den Hauptzylinder senkrecht im Punkt symmetriemittelpunkt ; die Mitte der Hauptachse des Haupt- und des Rotationszylinders ist punktsymmetri scher Punkt von Schloß und Schlüsselbart ; die Flächendia gonalmittelpunkte, der Raumdiagonalmittelpunkt D und der ge rade beschriebene Hauptachsenmittelpunkt der Zylinder bil den eine punktsymmetrische Gerade in Bezug auf alle Anbohr stellen des Hauptzylinders und des Schlüsselbartes.
M′ Grundriß von Ellipsenmittelpunkten, Ebenen schnitte mit dem Hauptzylinder
M′′ Aufriß von Ellipsenmittelpunkten, Ebenenschnitte mit dem Hauptzylinder
h′, h′′ Fall-Linie 1 der Ebene E1 in Grund- und Aufriß
f′, f′′ Fall-Linie 2 der Ebene E1 in Grund- und Aufriß
s′, s′′ Hauptzylinderachsen in Grund- und Aufriß
Durchmesser des Hauptzylinders
P′′, Q′′ 4 Ellipsenschnittpunkte Aufriß
R′′, S′′ 4 Ellipsenschnittpunkte Aufriß
P′, Q′ 4 Ellipsenschnittpunkte Grundriß
R′, S′ 4 Ellipsenschnittpunkte Grundriß
U, V Achsenabschnittspunkte nach Ritz
a, b, (a′, b′, a′′, b′′) Halbhauptachsen der Ellipsen schnittpunkte des Hauptzylinders mit E1 (h, f)
D Raumdiagonalmitte des Würfels
d Flächendiagonalmittelpunkte des Würfels
in E1 (h, f), punktsymmetrischer Mittelpunkt des Hauptzylinders, der Größe nach

x₁, x₁′ Punktsymmetrische Anbohrstellen des Hauptzylind.
x₂, x₂′ Punktsymmetr. Anbohrstellen auf dem Hauptzylind.
E1 (h, f) in den Rissen E₁ (h′, f′), E₁ (h′′; f′′), senkrechte Schnittebene mit dem Hauptzylinder
c Würfelkantenlänge
, zwei zueinander gehörende Bohrkanten ohne Berü rung des Würfels in Bezug auf die Punktsymmetrie Einspannwinkel des Hauptzylinders

Fig. 2 stellt die am Schlüsselbart punktsymmetrisch an gebrachten Zacken oben und unten zum Fabrikations punkt D dar, wobei die Doppelreihe (oben und un ten) eine einfache Reihe doppelter Länge ersetzt oder die Kombinationszahl im rechnerisch einfach sten Fall von zⁿ auf z²ⁿ erhöht. P1 und P1′ sind zwei punkt symmetrische Anbohrungen. Statt 20 Zylinder in einer Länge genügen 10 Zylinder je oben und unten. "N" ist eine Kerbe, welche im Außenraum nach unten, im Innenraum aber nach oben ins Schloß gestreckt werden muß oder umgekehrt; die Kerbe ist zum Abgreifen.

Fig. 3 zeigt den Schlüssel mit Bart in den 4 Stellun gen, die Anbohrungen betreffend, außen "N" nach oben, Türpfosten in der Mitte, rechte Bartseite unabhängig von der linken, aber je punktsymmetr. zu "D", innen entsprechend "N" nach unten. Bei Gußformen könnten diese Anbohrungen Dreiecke, Quadrate, Rauten, Trapeze, Teilkreise, persönliche Symbole usw. sein.
D Punktsymmetrischer Diagonalmittelpunkt für Zacken oben/unten und seitliche Anbohrungen
N Kerbe zum Greifen mit der Hand am Schlüsselbart
T Türpfosten
"1" linke Seite
"2" rechte Seite
"3" innen (Kerbe nach unten)
"4" außen (Kerbe N nach oben)

Fig. 4 Punktsymmetrie der Zacken des Schlüsselbartes mit Formel

n = 2 . . . n Computersteuerung, Beginn n = 1 für n = 2 . . . n,
n′ = (n + 1) für n = m . . . 2
M₁ . . . M_k . . . M_n Zahl der Zacken oben
M_n′ . . . M_k′ . . . M₁′ Zahl der Zacken unten
D Punktsymmetriemittelpunkt
1 Schlüsselbartlänge
b Schlüsselbartbreite

Nach obiger Formel wird das Ausfräsen bzw. Aus- oder Anboh ren der Zacken vorgenommen. Die Fräs-Bohrmaschine besteht aus zwei gleichzeitigen Ansätzen für die Zacken aus gege. Raumko ordinaten aus der Computerrechnung, wobei punktförmig zuzu ordnende Zacken, immer je eine oben und eine unten, gleich zeitig in Angriff genommen werden.

Fig. 5 Anbohrmaschine zur Anfahrtbohrung an den Hauptzylinder oder zur Laserkanonenanbohrung über die Kantenrichtungen c des nur scheinbar vorhan denen geom. Würfels. Wird der Laserbohrstrahl zur Anbohrung, Kerbung usw. verwendet, welcher dann durch eine einfache Bohrmaschine über automatische Abtastung ersetzt wird, wobei der Schlüsselbart eingesteckt und mitangebohrt werden kann oder direkt parallel gesteuert gefertigt wird, dann setzt ein Laserstrahl (23 . . . 28), an einem Roboter be festigt, am besten Markierungen über computergelieferte und gesteuerte Raumpunkte.
ψ Hauptzylinderneigungswinkel
ϕ Neigung der Kanten für ellipt. Bohrungen am Bart
c Würfelkantenlänge
dDd Fahrtrichtung des Würfels zur punktsymm. Bohrung
C Schlüsselbart
G Äußeres Gestell mit Befestigungsständer zur Ein spannung des Hauptzylinders im Winkel
E1 Hauptschnittebene der Ebenen- und Punktsymmetrie
2 Kegelstumpfeinschnitte in welche sich die Bohrer nach erreichter Position würfelkantenparallel legen
3 Kegelstumpfeinschnitt wie (1)
1 Gestell
4 Gewindestange dDd, punktsymmetrische Hauptsymme triegerade
5 Hauptzylinder
6 Innerer Rotationszylinder
7 Schlüsselbartbreite
8 Rotationsgestell für Bohr- bzw. Anbohrmaschine
9 nicht auftretender, gedachter geometrischer Würfel für die Bohrer 10, 11 und 12, 13
10 Bohrer (Anbohrer) als Laser
11 Punktsymmetrischer Bohrer zu 10 wie (10)
12 Bohrer (Anbohrer) als Laser
13 Punktsymmetrischer Bohrer zu 12 wie (12)
14 (x, y)-Koordinatenstellung zusammen mit Drehung (8)
15 Elliptischer Schnitt durch Hauptzylinder
16, 17, 18, 19 Verschiebbare Kantengewinde in quadratischer Tangen tenanordnung entlang des Kegelstumpfes als Bohran sätze für Laserbohrer betr. senkrechtem Schnitt durch den Kegelstumpf
20, 21 Raumkoordinatenhöhe z
22 Würfelkantenlänge c
23 Laserbohrer
24 Zahnrad 1, dreht Quader der Laserkanone gegen den unten liegenden Führungszylinder entlang (16, 17, 18, oder 19)
25 Rad 2, dreht eine Zylinderhälfte gegen die andere des Führungszylinders
26 Achse des Zylinders, die um 90° gekippt wird
27 Abgefrästes Teil des Zylinders beim Kippvorgang, falls diese Aussparung nicht in (2) hereingenommen wird
28 Führungszylinder der quaderischen Laserbohrmaschine entlang der Gewinde (16), (17), (18), (19)

Claims

1. Verfahren zum Bau eines kombinationsstarken Sicherheits- Zylinderschlosses mit dazugehörigem Bartschlüssel mit wel chem in den Hauptzylinder eingreifende Öffnungszylinder be wegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) durch Anbringen aller Öffnungszylinder, doppelreihig oben und unten in punkt- und ebenensymmetrischer Anord nung, eine multiplikative Kombinationsvermehrung bei gleicher Schloßlänge eintritt,
b) durch Anbringen von seitlichen Anbohrungen rechts und links am Hauptzylinder der Vorgang gemäß a) wiederholt wird, wobei die rechten von den linken Bohrungen unab hängig gewählt werden können,
c) durch Fixieren eines Punktsymmetriezentrums im Schlüs selbart die Zacken zur Aufnahme der Öffnungszylinder von oben und unten punktsymmetrisch angeordnet liegen, so daß eine doppelte Potenz der multiplikativen Kombina tionsvielfalt auftritt,
d) durch seitliche ebenen/punktsymmetrischen Anbohrungen der Schlüsselbart Punktsymmetrie in drei Ebenen aufweist bei Unabhängigkeit der rechten von der linken Seite sowie durch Anbringen einer Nutkerbung oben oder unten am Ein steckteil leicht die Innen- von der Außenlage des Schlüs sels mit den Fingern gegriffen und erkannt wird,
e) durch solche Anbohrungen gemäß d) auch elliptische An bohrungen oder beliebige Formen auf dem Bart entstehen können.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbohrungen mit einem doppelten Laserbohrstrahl nach punktsymmetrischem Arbeitsprogramm oben wie unten gleich zeitig ausgeführt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Anbohrungen mit einem punkt-ebenensym metrischen Arbeitsprogramm auf der rechten Seite und durch Umkehrung des Hauptzylinders auf der linken Seite ausge bohrt werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlüsselbart die zu den Öffnungszylindern entsprechenden Zacken oben und unten am Bart nach punktsymmetrischem Arbeitsprogramm mit Computersteuerung ausgefräst werden.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen ebenensymmetrischen Anbohrungen nach punkt-ebenensymmetrischem, computergesteuertem Arbeitspro gramm ausgeführt werden.

6. Verfahren gemäß den Ansprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß alle computergesteuerten, punktebenensym metrischen Arbeiten bei in den Hauptzylinder des Schlosses eingestecktem Schlüsselbart ausgeführt werden, wobei der Schlüsselbart mit den Bohrungen am Hauptzylinder des Schlos ses gleichzeitig gebohrt werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Schloß und Schlüssel Gießverfahren verwendet werden, wobei die Öffnungszylinder selbst alle möglichen geometri schen Formen unter Symmetriebeachtung der Herstellung anneh men können wie u. a. Öffnungsdreikant oder Öffnungsquader.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten geometrischen Formen senkrechte Schein linien aufweisen um Ultraschall- oder Ultrarotabtastung zu erschweren.

9. Anbohrmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie je zwei, zu sammen vier diagonal angeordnete Laserfeinststrahlboh rer aufweist, welche Ankerbungen für eine Abtastung und Aufbohrung durch eine einfache, gesteuerte Bohrmaschine ausführt.

10. Anbohrmaschine gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Laserdoppelbohrgerät zur gleichzeitigen Aus führung der Punkt-Ebenensymmetriebohrungen durch über Spiegel geteilte Laser.