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Die
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Schlosserei und der
Verriegelungsmechanismen.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum selektiven Blockieren
und Freigeben einer Betätigungsbewegung,
anwendbar auf ein Sicherheitsschloss, wobei diese Vorrichtung zumindest einen
sich entlang einer Achse erstreckenden Schlüssel umfasst, der entlang der
Längsachse
des Schlüssels
aufeinander folgende und sich senkrecht zu dieser Achse erstreckende
Profile zur Echtheitscodierung trägt, sowie einen Abtastmechanismus
für die
Profile zur Echtheitscodierung, in den der Schlüssel durch eine Verschiebebewegung
entlang seiner Achse selektiv eingeführt wird, einen Authentifizierungsmechanismus
für die
Profile zur Echtheitscodierung und einen Rotor, in dem der Abtastmechanismus
und der Authentifizierungsmechanismus untergebracht sind, wobei
der Abtastmechanismus einen Satz von Einsätzen umfasst, denen die Profile
zur Echtheitscodierung des Schlüssels
jeweils durch eine nach Einführung
des Schlüssels
entstehende Komplementärentsprechung
zugeordnet sind, wobei diese Einsätze bei der Einführung des
Schlüssels
jeweils durch die aufeinander folgenden Profile des Schlüssels gesteuerte
Positionen einnehmen und zusammen eine dynamische Konfiguration
des Abtastmechanismus definieren, die sich nach vollständiger Einführung des
Schlüssels
zu einer statischen Prüfkonfiguration
verfestigt, wobei der Authentifizierungsmechanismus spätestens
nach Einführung
des Schlüssels
eine Referenzkonfiguration liefert und wobei die Vorrichtung einen
Vergleich zwischen der Prüfkonfiguration
und der Referenzkonfiguration durchführt und einen Blockierungs-
oder Freigabezustand annimmt, je nachdem, ob der Vergleich eine Übereinstimmung
zwischen den verglichenen Konfigurationen offenbart oder nicht,
wobei jedes gegenüber
einem Einsatz positionierte Profil des Schlüssels in der dynamischen Konfiguration
des Abtastmechanismus eine Führung
dieses Einsatzes zur Drehung um die Längsachse des Schlüssels sowohl
im als auch entgegen dem Uhrzeigersinn gewährleistet, wobei jedes Profil
auf diese Weise durch seine Ausprägung in der Prüfkonfiguration
des Abtastmechanismus eine festgelegte Winkelausrichtung des entsprechenden
Einsatzes in einer quer zur Längsachse des
Schlüssels
verlaufenden Ebene erzwingt.
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Vorrichtungen
dieser Art sind im Stand der Technik bekannt, wie beispielsweise
aus der unter der Nummer
CH87515 veröffentlichten
Patentschrift. Eine dieser Vorrichtungen enthält einen Schlüssel, dessen
vorderer Teil Profile in Form von Abflachungen mit unterschiedlichen
Ausrichtungen trägt.
Die Einsätze
tragen komplementäre
Abflachungen, die mit den Abflachungen des Schlüssels in Kontakt treten, wenn
dieser in den Rotor eingeführt
wird, und zwar unter der Wirkung einer elastischen oder nicht elastischen
Rückholkraft,
welche den Einsatz um eine Längsachse
verschwenkt. Die Ausrichtung der Abflachung des Schlüssels, die
der Abflachung des Einsatzes gegenüberliegt, bestimmt das Ausmaß der Drehung
des Einsatzes.
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Die
Einsätze
tragen jeweils an einer Außenseite
eine Längsrille.
Wenn die Ausrichtung der Abflachungen des Schlüssels und der komplementären Abflachungen
der Einsätze übereinstimmt,
d. h. wenn die Codierung des Schlüssels dem der Einsätze entspricht,
fluchten sämtliche
Rillen und bilden eine durchgehende Nut.
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Eine
längs verlaufende
Blockierungsstange kann dann in die Nut eingefahren werden, wodurch die
Freigabe der Vorrichtung erfolgt.
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Die
Prüfkonfiguration
in dieser Vorrichtung ist die Konfiguration, die von den Rillen
angenommen wird, welche von den Einsätzen getragen werden. Die Referenzkonfiguration
ist die Form der längs
verlaufenden Stange. Der Vergleich erfolgt, indem der Schlüssel gedreht
wird: Wenn die Einsatze die Prüfkonfiguration
angenommen haben, in welcher sämtliche
Rillen miteinander fluchten, wird die Drehbewegung nicht mehr von
der Stange blockiert. Wenn die Konfiguration davon abweicht, wird
die Drehbewegung blockiert.
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Diese
Vorrichtung ist aufwendig, da jedem Einsatz ein elastisches Rückholmittel
zugeordnet ist. Ferner ist sie Einbrechern wohl bekannt, die bereits Gelegenheit
fanden, ihre Werkzeuge und Methoden auf diese Art von Schutz abzustimmen.
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In
diesem Zusammenhang liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die nachfolgend erwähnten
Schwierigkeiten zu beseitigen, indem eine einfache Vorrichtung vorgeschlagen
wird, die nach einer neuartigen Technik arbeitet und besonders schwierig
aufzubrechen ist.
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Dazu
ist die Vorrichtung der Erfindung, die im übrigen der gattungsgemäßen Definition
aus dem oben genannten Oberbegriff entspricht, im wesentlichen durch
den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
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Bei
der dynamischen Konfiguration des Abtastmechanismus gewährleistet
jedes gegenüber
einem Einsatz positionierte Profil des Schlüssels ferner eine Führung zur
Verschiebung dieses Einsatzes entlang zumindest einer ersten, in
der Querebene enthaltenen Querachse und zudem in der einen oder anderen
von zwei entgegengesetzten Richtungen, die zu dieser ersten Querachse
fluchten, wobei jedes Profil durch seine Ausprägung in der Prüfkonfiguration
des Abtastmechanismus eine festgelegte Verschiebeposition des entsprechenden
Einsatzes entlang dieser ersten Querachse erzwingt.
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Vorteilhaft
kann der Authentifizierungsmechanismus mehrere Authentifizierungselemente
umfassen, denen die Einsätze
durch eine dauerhafte Komplementärentsprechung
zugeordnet sind, wobei jedes Authentifizierungselement in der Querebene und
entlang der ersten Querachse eine durch die Verschiebeposition des
entsprechenden Einsatzes festgelegte Verschiebeposition sowie eine
durch eine festgelegte Funktion mit der Verschiebeposition dieses
Authentifizierungselements gekoppelte Drehposition im Verhältnis zur
Längsachse
des Schlüssels einnimmt,
wodurch die Authentifizierungselemente somit beim Einführen des
Schlüssels
jeweilige Stellungen einnehmen, die gemeinsam eine dynamische Konfiguration
des Authentifizierungsmechanismus definieren, die von der dynamischen
Konfiguration des Abtastmechanismus abhängt und sich nach Einführen des
Schlüssels
zur Referenzkonfiguration verfestigt.
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Vorzugsweise
kann jeder Einsatz als Ring ausgeführt sein, der von einer mit
einem Profil versehenen Mittelöffnung
durchbrochen ist, in dem selektiv zumindest ein Profil des Schlüssels in
Eingriff gebracht wird, wobei dieser Einsatz eine Außenfläche mit
zumindest einem zylindrischen Längsabschnitt und
einem zweiten, durch eine axiale Rippe teilweise nicht zylindrisch
ausgeführten
Längsabschnitt
aufweist, wobei das diesem Einsatz entsprechende Authentifizierungselement
zumindest einen ersten, von einer Authentifizierungsöffnung durchbrochenen Zahnkranz
umfassen kann, der zumindest die geraden hervorstehenden Teile des
ersten Längsabschnitts
und des zweiten Längsabschnitts
des entsprechenden Einsatzes umschließt und in dem in der dynamischen
Konfiguration des Abtastmechanismus der erste Abschnitt des entsprechenden
Einsatzes ohne Verschiebefreiheit und mit Drehfreiheit in Eingriff
gebracht wird, wobei der erste Zahnkranz in einem länglichen
Hohlraum des Rotors verschiebbar angebracht ist, wobei der Hohlraum
durch den ersten und den zweiten sich entlang der ersten Querachse erstreckenden
Rand begrenzt ist, und wobei der erste Zahnkranz mit einer auf dem
ersten Rand des länglichen
Hohlraums angeordneten Zahnstange in Eingriff treten kann, um in
der Drehung um die Längsachse
eine Winkelposition einzunehmen, die durch eine erste Linearfunktion
mit seiner Verschiebeposition im länglichen Hohlraum gekoppelt
ist.
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Beispielsweise
kann jedes Authentifizierungselement einen zweiten, von einer Authentifizierungsöffnung durchbrochenen
Zahnkranz umfassen, der zumindest die geraden hervorstehenden Teile des
ersten Längsabschnitts
und des zweiten Längsabschnitts
des entsprechenden Einsatzes umschließt und in dem in der dynamischen
Konfiguration des Abtastmechanismus der erste Abschnitt des entsprechenden
Einsatzes ohne Verschiebefreiheit und mit Drehfreiheit in Eingriff
gebracht wird, wobei der zweite Zahnkranz in demselben länglichen
Hohlraum des Rotors wie der erste Zahnkranz verschiebbar angebracht
sein kann, und wobei der zweite Zahnkranz mit einer am zweiten Rand
des länglichen Hohlraums angeordneten
Zahnstange in Eingriff treten kann, um in der Drehung um die Längsachse
eine Winkelposition einzunehmen, die durch eine zweite, in entgegengesetzter
Richtung zur ersten Linearfunktion veränderliche Linearfunktion mit
seiner Verschiebeposition im länglichen
Hohlraum gekoppelt ist.
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Vorteilhaft
kann der Vergleich zwischen der Prüfkonfiguration und der Referenzkonfiguration durch
eine Verschiebebewegung des Schlüssels
entlang seiner Längsachse über die
Bewegung zur Einführung
des Schlüssels
hinaus erfolgen, die zur Herstellung der Prüf- und der Referenzkonfiguration führt, wobei
die Vorrichtung ihren Freigabezustand annimmt, wenn jeder Einsatz
in die Authentifizierungsöffnung
des jeweiligen Zahnkranzes des diesem Einsatz entsprechenden Authentifizierungselements
einrücken
kann, und ihren Blockierungszustand annimmt, wenn zumindest die
axiale Rippe des zweiten Längsabschnitts
zumindest eines Einsatzes an einem Rand der Authentifizierungsöffnung von
zumindest einem Zahnkranz des diesem Einsatz entsprechenden Authentifizierungselements
anschlägt.
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Vorzugsweise
kann zumindest an einem Einsatz zumindest ein axiales Maskierungsprofil
auf dem zweiten Abschnitt angeordnet sein, wobei die axiale Länge dieses
Maskierungsprofils größer ist
als die axiale Länge
der auf dem Einsatz angeordneten axialen Rippen, wobei jede der
Authentifizierungsöffnungen
des ersten Zahnkranzes und des zweiten Zahnkranzes des dem Einsatz
entsprechenden Authentifizierungselements jeweils mehrere Ausnehmungen
mit axialen Querschnitten umfasst, die dem axialen Querschnitt des
Maskierungsprofils entsprechen, wobei die Anzahl der Ausnehmungen
größer ist
als die Anzahl der auf dem Einsatz angeordneten Maskierungsprofile,
und wobei das Maskierungsprofil durch axiale Verschiebung des Einsatzes
in eine Ausnehmung einrücken
kann, während
sich die Vorrichtung in ihrem Blockierungszustand befindet.
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Beispielsweise
kann die Mittelöffnung
jedes Einsatzes Querschnitte aufweisen, deren Größe sich in Längsrichtung ändert, wobei
diese Größe von einem
Längsende
zur mittleren Ebene des Einsatzes hin abnimmt und von der mittleren
Ebene bis zum entgegengesetzten Längsende symmetrisch zunimmt.
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Vorteilhaft
können
die Querschnitte der Mittelöffnung
jedes Einsatzes eine Polygon- oder
Keulenform aufweisen.
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Vorzugsweise
kann jeder Einsatz zumindest drei axiale Rippen, jeder Zahnkranz
zwischen siebenundzwanzig und vierundfünfzig Zähne und jede Zahnstange zwischen
drei und sechs Zähne
umfassen.
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Beispielsweise
kann die Vorrichtung zumindest zwei Einsätze enthalten.
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Vorteilhaft
kann der Schlüssel
einen vorderen Teil umfassen, an dem die Codierungsprofile angeordnet
sind, wobei dieser vordere Teil Querschnitte in Form von Hüllkurven
aufweist, die sich voneinander durch Verschiebung entlang einer
ersten Querachse und durch Drehung um die Längsachse des Schlüssels ableiten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus
der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Figuren, worin zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem abgebrochen dargestellten Teil des Rotors, wobei der Schlüssel der Übersicht
halber nicht dargestellt ist,
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2 eine
Seitenansicht entlang Pfeil II aus 1, wobei
der Rotor nicht dargestellt ist und der Schlüssel parallel zu den Einsätzen angeordnet
ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Zahnkranzes und einer Zahnstange aus 1,
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4 eine
perspektivische Ansicht zweier Zahnkränze und zweier Zahnstangen
aufeinander gestapelt, wobei die Vorrichtung aus 1 in
Blockierungsposition ist,
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5 eine
Draufsicht der Elemente aus 4, wobei
die Vorrichtung aus 1 in Freigabeposition ist,
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6 eine
Draufsicht identisch zu der aus 4, wobei
ein Einsatz in den Zahnkränzen
in Eingriff steht,
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7 eine
identische Ansicht wie 5, wobei ein Einsatz in die
Zahnkränze
eingreift,
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8 eine
perspektivische Ansicht entsprechend 7,
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9 eine
perspektivische Ansicht entsprechend 8, wobei
der Einsatz eine axiale Verschiebung ausgeführt hat,
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Einsatzes der Vorrichtung aus 1,
und
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11 eine
perspektivische Ansicht eines länglichen
Hohlraums der Vorrichtung aus 1.
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Die
Vorrichtung zum selektiven Blockieren und Freigeben einer Betätigungsbewegung
enthält
in bekannter Weise zumindest einen sich entlang einer Längsachse 1 erstreckenden
Schlüssel 10,
der an einem vorderen Teil 11 Profile 12 zur Echtheitscodierung
trägt,
wie in 2 ersichtlich ist. Dieser vordere Teil 11 endet
mit einem Kopf 13.
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Diese
Profile 12 folgen einander entlang der Längsachse 1 des
Schlüssels 10 und
erstrecken sich senkrecht zu dieser Achse.
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Die
Vorrichtung enthält
auch einen Abtastmechanismus 20 für die Profile 12 zur
Echtheitscodierung, in den der Schlüssel 10 durch eine
Verschiebebewegung entlang seiner Achse 1 selektiv eingeführt wird,
einen Authentifizierungsmechanismus 30 für die Profile 12 zur
Echtheitscodierung und einen Rotor 40, in dem der Abtast-
und der Authentifizierungsmechanismus 20 und 30 untergebracht
sind.
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Der
Abtastmechanismus 20 enthält einen Satz von Einsätzen 21,
denen die Profile 12 des Schlüssels 10 jeweils durch
eine nach Einführung des
Schlüssels 10 entstehende
Komplementärentsprechung
zugeordnet sind. Die Einsätze 21 und
die Profile 12 liegen somit in gleicher Anzahl vor.
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Diese
Einsätze 21 nehmen
bei der Einführung
des Schlüssels 10 jeweils
durch die aufeinander folgenden Profile 12 des Schlüssels 10 gesteuerte vorübergehende
Positionen ein und definieren zusammen eine dynamische Konfiguration
des Abtastmechanismus 20.
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Im
Laufe der Einführung
des Schlüssels
werden die Einsätze 21 vorübergehend
verschiedenen Profilen 12 des Schlüssels nach mehreren aufeinanderfolgenden
Entsprechungen zugeordnet. Diese dynamische Konfiguration ändert sich
mit fortschreitendem Einführen
des Schlüssels
in den Abtastmechanismus 20.
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Diese
dynamische Konfiguration verfestigt sich nach vollständiger Einführung des
Schlüssels
zu einer statischen Prüfkonfiguration.
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Der
Authentifizierungsmechanismus 30 liefert spätestens
nach Einführung
des Schlüssels
eine statische Referenzkonfiguration.
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Die
Vorrichtung führt
einen Vergleich zwischen der Prüfkonfiguration
und der Referenzkonfiguration durch und nimmt einen Blockierungs-
oder Freigabezustand gegenüber
der Betätigungsbewegung
an, je nachdem, ob der Vergleich eine vollständige Übereinstimmung zwischen den
verglichenen Konfigurationen offenbart oder nicht.
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Erfindungsgemäß gewährleistet
jedes gegenüber
einem Einsatz 21 positionierte Profil 12 des Schlüssels 10 in
der dynamischen Konfiguration des Abtastmechanismus 20 eine
Führung
dieses Einsatzes zur Drehung um die Längsachse 1 des Schlüssels sowohl
im als auch entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Jedes
Profil 12 erzwingt auf diese Weise durch seine Ausprägung in
der Prüfkonfiguration
des Abtastmechanismus 20 eine festgelegte Winkelausrichtung
in einer quer zur Längsachse 1 des
Schlüssels 10 verlaufenden
Ebene.
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Bei
der dynamischen Konfiguration des Abtastmechanismus 20 gewährleistet
jedes gegenüber einem
Einsatz 21 positionierte Profil 12 des Schlüssels ferner
eine Führung
zur Verschiebung dieses Einsatzes 21 entlang zumindest
einer ersten, in der Querebene enthaltenen Querachse 2.
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Diese
Verschiebung ist zudem in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten
Richtungen ausgerichtet, die zu dieser ersten Querachse 2 fluchten.
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Jedes
Profil 12 erzwingt durch seine Ausprägung in der Prüfkonfiguration
des Abtastmechanismus 20 eine festgelegte Verschiebeposition
des entsprechenden Einsatzes 21 entlang dieser ersten Querachse 2.
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Der
Authentifizierungsmechanismus 30 enthält mehrere Authentifizierungselemente 31,
denen die Einsätze 21 durch
eine dauerhafte Komplementärentsprechung
zugeordnet sind.
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Die
Anzahl an Authentifizierungselementen 31 ist somit identisch
zur Anzahl an Einsätzen 21.
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Jedes
Authentifizierungselement 31 nimmt in der Querebene und
entlang der ersten Querachse 2 eine durch die Verschiebeposition
des entsprechenden Einsatzes 21 festgelegte Verschiebeposition
sowie eine durch eine festgelegte Funktion mit der Verschiebeposition
dieses Authentifizierungselements 31 gekoppelte Drehposition im
Verhältnis
zur Längsachse 1 des
Schlüssels 10 ein.
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Die
Authentifizierungselemente 31 nehmen somit beim Einführen des
Schlüssels 10 jeweilige Stellungen
ein, die gemeinsam eine dynamische Konfiguration des Authentifizierungsmechanismus 30 definieren,
die von der dynamischen Konfiguration des Abtastmechanismus 20 abhängt und
sich nach Einführen
des Schlüssels
zur Referenzkonfiguration verfestigt.
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Wie
in 10 gezeigt ist, ist jeder Einsatz 21 als
im wesentlichen zylinderförmiger
Ring ausgeführt,
der von einer mit einem Profil versehenen Mittelöffnung 22 durchbrochen
ist, in dem selektiv zumindest ein Profil 12 des Schlüssels in
Eingriff gebracht wird.
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Der
Einsatz 21 bietet eine Außenfläche 23 mit zumindest
einem ersten zylindrischen Längsabschnitt 231 und
einem zweiten, durch zumindest eine axiale Rippe 24 teilweise
nicht zylindrisch ausgeführten
Längsabschnitt 232.
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Der
erste Abschnitt 231 und der zylindrische Teil des zweiten
Abschnitts 232 haben den gleichen Durchmesser und im wesentlichen
die gleiche Länge in
Längsrichtung.
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Die
Einsätze 21 tragen
typischerweise drei Rippen 24, die gleichmäßig entlang
des Umfangs des zweiten Längsabschnitts 232 verteilt
sind.
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Diese
Rippen 24 sind stoffschlüssig mit dem Einsatz hergestellt.
Jede Rippe wird von einer radialen Fläche 241 begrenzt,
die parallel zur Außenfläche 23 verläuft, sowie
von zwei zueinander parallel verlaufenden Längsrändern 242 und von
zwei parallel zueinander verlaufenden Querrändern 243, die im wesentlichen
in Ringsektoren vorliegen.
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Jedes
Authentifizierungselement 31 enthält zumindest einen ersten und
einen identischen zweiten Zahnkranz 32 und 33 mit
geringer Stärke,
die in 3 bis 5 dargestellt sind. Jeder Zahnkranz 32, 33 weist
einen Außenrand 321, 331 mit
im wesentlichen radialen Zähnen 322, 332 auf.
Diese Zahnkränze 32, 33 sind
auch jeweils von einer Authentifizierungsöffnung 323, 333 durchbrochen,
die zumindest die geraden hervorstehenden Teile des ersten und des
zweiten Längsabschnitts 231, 232 des
entsprechenden Einsatzes 21 umschließt, wie in 6 bis 9 gezeigt
ist.
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Diese
Authentifizierungsöffnung
weist somit eine Scheibenform auf, von der ein Außenrand
drei Einschnitte 324, 334 in Form der axialen
Rippen 24 enthält,
die gleichmäßig am ihrem
Umfang verteilt sind.
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In
der dynamischen Konfiguration des Abtastmechanismus 20 ist
der erste Abschnitt 231 des dem Authentifizierungselement 31 entsprechenden Einsatzes 21 ohne
Verschiebefreiheit und mit Drehfreiheit mit dem ersten und dem zweiten
Zahnkranz 32 und 33 in Eingriff gebracht, wie
beispielsweise 8 zeigt.
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Der
erste und der zweite Zahnkranz 32 und 33 sind
konzentrisch und liegen aneinander an.
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Der
Rotor 40 weist insgesamt eine zylindrische Form mit koaxial
zur Längsachse
des Schlüssels 10 verlaufender
Achse und ist wie diese mit 1 bezeichnet. Wie in 1 gezeigt
ist, enthält
dieser Rotor 40 eine vordere Querplatte 47, quer
verlaufende längliche
Hohlräume 41,
die in der gleichen Anzahl wie die Einsätze 21 vorliegen,
sowie eine hintere Querplatte 48.
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Die
vordere Platte 47, die insgesamt in Form einer Mittelscheibe 471 vorliegt,
ist mit einer Öffnung 472 zum
Einführen
des Schlüssels 10 durchbrochen. Diese Öffnung 472 enthält zumindest
einen runden Bereich, der in der Mitte der vorderen Platte liegt,
wobei dieser runde Bereich als Drehführungslager für den Schlüssel 10 dient.
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Die
hintere Platte 48 weist an einer Innenseite ein Hohlprofil
auf, das nicht in den Figuren dargestellt ist und in seiner Form
dem Kopf 13 des Schlüssels 10 entspricht.
Dieser Kopf 13 greift in das Hohlprofil ein, wenn der Schlüssel 10 vollständig in
den Rotor 40 eingeführt
ist.
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Die
in 11 dargestellten Hohlräume 41 sind alle identisch
und verlaufen entlang der ersten Querachse 2. Deren Querschnitte
bilden annähernd Mittelellipsen 411 mit
entlang der ersten Querachse 2 verlaufenden Hauptachsen.
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Die
Querschnitte dieser Hohlräume 41 sind symmetrisch
zur ersten Querachse 2 und symmetrisch zu einer senkrecht
zur ersten Querachse 2 verlaufenden Querachse.
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Zwei
benachbarte längliche
Hohlräume 41 sind
durch eine quer verlaufende Abdeckung 46 getrennt, die
eine längliche Öffnung 461 aufweist.
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Diese Öffnungen 461 weisen
zwei lang gestreckte Ränder 463 auf,
die einander gegenüberliegen
und jeweils ein gerades Mittelteil 464 parallel zur ersten
Querachse 2 und zwei gekrümmte Ränder, die die lang gestreckten
Ränder 463 verbinden.
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Diese Öffnungen 461 sind
symmetrisch zur ersten Querachse 2 und symmetrisch zur
Querachse, die senkrecht zur ersten Querachse 2 verläuft, und
haben den Mittelpunkt 462.
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Die
Größe der Öffnungen 461 ist
kleiner als die Querschnitte der Hohlräume 41.
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Der
Mittelpunkt 471 der vorderen Platte 47, die Mittelpunkte 411 der
Querschnitte der Hohlräume 41,
die Mittelpunkte 462 der Öffnungen 461 der Abdeckungen 46 und
das Hohlprofil der hinteren Platte 48 sind alle entlang
einer Längsachse
ausgerichtet.
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Jeder
längliche
Hohlraum 41 ist in dauerhafter Weise einem Einsatz 21 und
einem Authentifizierungselement 31 zugeordnet.
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Jeder
längliche
Hohlraum 41 wird von einem ersten und einem zweiten Längsrand 42 und 43 begrenzt,
die entgegengesetzt sind und jeweils in der Mitte eine Längsbefestigungsrippe 421 bzw. 431 tragen.
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Eine
in 3 dargestellte erste Zahnstange 44 ist
in jedem länglichen
Hohlraum 41 angeordnet. Sie liegt in Form eines dünnen Metallteils
vor, dessen Dicke in etwa der Dicke des ersten und zweiten Zahnkranzes
entspricht, und enthält
einen geraden Rand 441, von dem zwei entgegengesetzte Enden über einen
konkaven Rand 442 verbunden sind.
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Der
gerade Rand 441 trägt
vier Zähne 443 in seiner
Mitte. Der konkave Rand 442 weist in seiner Mitte eine
Ausnehmung 444 auf, die in der Form komplementär ist zum
Querschnitt der Befestigungsrippe 421.
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Die
erste Zahnstange 44 ist in dem länglichen Hohlraum 41 in
einer Querebene angeordnet, wobei die Befestigungsrippe 421 in
die Ausnehmung 444 eingreift, so dass die Zahnstange 44 entlang
der ersten Querachse 2 verschiebefest ist. Die Zähne 443 sind
dann in eine senkrecht zur ersten Querachse 2 verlaufende
Richtung gerichtet.
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Der
erste Zahnkranz 32 des Authentifizierungselements 31,
der dem Hohlraum 41 entspricht, ist entlang der ersten
Querachse 2 in dem länglichen Hohlraum 41 verschiebbar
gelagert. Er kämmt
mit der Zahnstange 44, wie in 3 gezeigt
ist, so dass der erste Zahnkranz 32 in der Drehung um die
Längsachse 1 eine
Winkelposition einnimmt, die durch eine erste Linearfunktion mit
seiner Verschiebeposition in dem länglichen Hohlraum 41 gekoppelt
ist.
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Diese
erste Linearfunktion ist Funktion von der Anzahl an Zähnen der
Zahnstange 44 und von der Anzahl an Zähnen des Zahnkranzes 32.
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Der
Zahnkranz 32 ist über
die Zahnstange 44 entlang des Randes 42 und über ein
Teil gleicher Form die wie Zahnstange 44, jedoch ohne Zähne und mit
der Rippe 431 verbunden, entlang des Rands 43 verschiebbar
geführt.
Dieses Teil ist in 1 und 11 nicht
dargestellt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält der längliche Hohlraum 41 auch
eine zweite Zahnstange 45, die identisch zur ersten Zahnstange 44 ausgeführt und so
angeordnet ist, dass die Befestigungsrippe 431 in eine
Ausnehmung 454 eingreift, mit der ein konkaver Rand 452 der
Zahnstange 45 versehen ist.
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Der
zweite Zahnkranz 33 des Authentifizierungselements 31,
der dem Hohlraum 41 entspricht, ist entlang der ersten
Querachse 2 in dem länglichen Hohlraum 41 verschiebbar
gelagert und kämmt
mit der zweiten Zahnstange 45, wie in 4 gezeigt
ist.
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Ebenso
wie der Zahnkranz 32 ist der Zahnkranz 33 über die
Zahnstange 45 entlang des Rands 43 und über das
Teil 46 entlang des Rands 42 verschiebbar geführt, welches
Teil in 11 ersichtlich ist und keine
Zähne,
jedoch eine ähnliche
Form wie die Zahnstange 44 hat.
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Somit
sind die zweite Zahnstange 45 und der zweite Zahnkranz 33 einerseits
und die erste Zahnstange 44 und der erste Zahnkranz 32 andererseits im
länglichen
Hohlraum 41 zur ersten Querachse 2 symmetrisch
angeordnet. Die Zahnstangen 44 und 45 sind in
dem länglichen
Hohlraum 41 einander gegenüberliegend angeordnet.
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Der
zweite Zahnkranz 33 nimmt in der Drehung um die Längsachse
eine Winkelstellung ein, die durch eine zweite Linearfunktion mit
der Verschiebeposition in dem länglichen
Hohlraum 41 gekoppelt ist.
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Diese
zweite Linearfunktion ist Funktion von der Anzahl an Zähnen der
Zahnstange 45 und von der Anzahl an Zähnen von dem Zahnkranz 33.
Sie variiert umgekehrt zur ersten Linearfunktion.
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Die
Größe der länglichen Öffnung 461 der Abdeckung 46 ist
in zumindest einer Richtung kleiner als der Durchmesser der Zahnkränze 32 und 33,
wobei diese Zahnkränze
folglich in dem länglichen
Hohlraum 41 eingeschlossen sind.
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Die
Stärke
des länglichen
Hohlraums 31 in Längsrichtung
entspricht annähernd
der Gesamtstärke
des ersten und des zweiten Zahnkranzes 32 und 33,
die aneinander anliegen, so dass diese Zahnkränze bei ihren Querverlagerungen
von den Abdeckungen 46 geführt werden.
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Die
Länge jeweils
des ersten und des zweiten Abschnitts 231 und 232 eines
jeden Einsatzes 21 in Längsrichtung
ist auch im wesentlichen gleich der Gesamtstärke des ersten und zweiten
Zahnkranzes 32 und 33, die aneinander anliegen.
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Die
Einsätze 21 sind
hintereinander in dem Rotor 40 in einer Längsrichtung
ausgerichtet, wie in 1 und 2 gezeigt
ist. Der erste Abschnitt 231 eines jeden Einsatzes 21 liegt
auf der Seite der hinteren Platte 48, und der zweite Abschnitt 232 liegt
auf der Seite der vorderen Platte.
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Während der
Einführphase
des Schlüssels 10 in
den Rotor 40 greift der erste Abschnitt 231 eines
jeden Einsatzes 21 in die Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 des
entsprechenden ersten und zweiten Zahnkranzes 32 und 33 ein,
während
der zweite Abschnitt 232 in die längliche Öffnung 461 der Abdeckung 46 eingreift,
welche an den entsprechenden Hohlraum auf der Seite der vorderen
Platte 47 angrenzt.
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Wenn
der Schlüssel 10 in
den Abtastmechanismus 20 eingeführt ist, verlagern sich die
Einsätze 21 entlang
der ersten Querachse 2 und drehen sich um die Längsachse 1,
wie mit Pfeilen in 6 dargestellt ist.
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Wenn
der Schlüssel
vollständig
eingeführt ist,
wird jeder Einsatz 21 von dem Schlüssel durchquert und erfährt somit
eine Verlagerung entlang der ersten Querachse 2, die dem
Codierungsprofil 12 für den
dieses durchsetzten Schlüsselabschnitt
entspricht.
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Jeder
Einsatz 21 verschiebt den entsprechenden ersten und den
zweiten Zahnkranz 32 und 33 entlang der ersten
Querachse 2, die auf den Zahnstangen 44 und 45 abrollen
und somit eine Drehung in der Querebene erfahren und dabei konzentrisch bleiben.
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Der
erste und der zweite Zahnkranz 32 und 33 erfahren
Drehungen in entgegengesetzten Richtungen.
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Die
Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 erfahren
auch Drehungen in entgegengesetzten Richtungen. Diese Drehungen
bringen die Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 und
deren Einschnitte 324 und 334 in jeweilige vorbestimmte
Winkelstellungen. Diese Winkelstellungen können einander einwandfrei überlagern
oder auch nicht, d. h. dass die drei Einschnitte 324 und
die drei Einschnitte 334 einander überlagern oder auch nicht.
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Der
Einsatz 21 erfährt
seinerseits eine Drehung unter dem Einfluss des entsprechenden Profils 12 des
Schlüssels 10,
wodurch die drei axialen Rippen 24 in eine vorbestimmte
Winkelstellung gebracht werden.
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Die
Prüfkonfiguration
entspricht somit den gesamten Winkelstellungen, welche die Rippen 24 der
Einsätze 21 unter
der Wirkung der Winkelverlagerungen einnehmen, die aufgrund der
Codierungsprofile 12 des Schlüssels erzwungen werden.
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Die
Referenzkonfiguration entspricht den gesamten Winkelstellungen,
welche die Einschnitte 324 und 334 der Authentifizierungselemente 31 unter
der Wirkung der nachfolgenden Verlagerungen entlang der ersten Querachse 2 einnehmen,
die aufgrund der Codierungsprofile 12 des Schlüssels erzwungen
werden.
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Der
Vergleich zwischen der Prüfkonfiguration
und der Referenzkonfiguration erfolgt durch eine Verschiebebewegung
des Schlüssels 10 entlang
seiner Längsachse über die
Bewegung zur Einführung des
Schlüssels
hinaus, die zur Herstellung der Prüf- und der Referenzkonfiguration führt.
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Der
Schlüssel 10 enthält eine
Verdickung 14 an einem Ende seines vorderen Teils 12,
wobei diese Verdickung 14 sich innerhalb des runden Bereichs der Öffnung 472 zum
Einführen
des Schlüssels
positioniert, wenn dieser bis zu einem Punkt so weit in den Rotor 40 eingeführt ist,
dass die Prüf-
und Referenzkonfiguration entsteht.
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Bei
seiner Bewegung über
diesen Punkt hinaus nimmt der Schlüssel 10 die Einsätze 21 mit
Hilfe der Verdickung 14 mit, welche den der vorderen Platte 47 am
nächsten
liegenden Einsatz verschiebt.
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Die
Vorrichtung nimmt dann ihren Freigabezustand ein, wenn jeder Einsatz 21 in
die Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 der
Zahnkränze 32 und 33 des
Authentifizierungselements 31 eingreifen, das diesem Einsatz 21 entspricht.
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Dies
ist möglich,
wenn die Winkelstellungen sämtlicher
Einschnitte 324, sämtlicher
Einschnitte 334 und sämtlicher
axialer Rippen 24 einwandfrei übereinstimmen. Diese Situation
ist in 5, 7 und 8 dargestellt.
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Die
Vorrichtung nimmt ihren Blockierungszustand zumindest dann an, wenn
eine der axialen Rippen 24 mindestens eines Einsatzes 21 an
einem Rand der Authentifizierungsöffnung 323 bzw. 333 von
zumindest einem Zahnkranz 32 bzw. 33 des diesem
Einsatz 21 entsprechenden Authentifizierungselements 31 anschlägt.
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Dies
ist dann der Fall, wenn zumindest ein Einschnitt 324 nicht
in der gleichen Winkelstellung ist wie ein Einschnitt 334 oder
wenn eine axiale Rippe nicht in der gleichen Winkelstellung ist
wie ein Einschnitt 324 bzw. ein Einschnitt 334.
Eine solche Situation ist in 6 dargestellt.
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Wenn
die Vorrichtung ihren Freigabezustand einnimmt, werden mit der Längsverlagerung
der Einsätze 21 die
ersten Abschnitte 231 der Einsätze zumindest teilweise in
die längliche Öffnung 461 der Abdeckung 46 in
Eingriff gebracht, welche an die entsprechenden Hohlräume auf
der Seite der hinteren Platte 47 angrenzt. Parallel dazu
greifen die zweiten Abschnitte 232 der Einsätze zumindest
teilweise in die Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 des entsprechenden
ersten und zweiten Zahnkranzes 32 und 33 ein.
Diese Situation ist in 9 dargestellt.
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Es
sei angemerkt, dass die Bewegung nur dann möglich ist, wenn zwischen der
hinteren Platte 48 und dem dieser am nächsten liegenden Hohlraum 41 und
zwischen der vorderen Platte 47 und dem dieser am nächsten liegenden
Hohlraum 41 ein Bewegungsspiel besteht.
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Diese
Bewegungsspiele entstehen beispielsweise dadurch, dass eine zusätzliche
Abdeckung 46 zwischen der vorderen Platte 47 und
dem nächstliegenden
Hohlraum 41 und eine weitere Abdeckung 46 zwischen
der hinteren Platte 48 und dem nächstliegenden Hohlraum 41 eingefügt wird.
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Die
Codierung der Vorrichtung erfolgt somit dadurch, dass für jeden
Einsatz 21 die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden.
- 1) An den Zahnstangen 44/45 der
dem Einsatz 21 entsprechenden länglichen Öffnung 41 wird die quer
verlaufenden Position des Zahnkränze 32 und 33 gewählt, für welche
die Freigabe erfolgt; dies bedeutet, dass die Querverlagerung des
Einsatzes 21 gewählt
wird, für
welche die Freigabe erfolgt.
- 2) Es wird die Winkelstellung gewählt, welche der erste und der
zweite Zahnkranz 32 und 33 in der bei 1) gewählten quer
verlaufenden Position einnehmen und in welcher die Freigabe erfolgt.
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Die
Form des vorderen Teils 11 des Schlüssels 10 und der Codierungsprofile 12 können abgeleitet
werden, nachdem diese Parameter festgelegt wurden.
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Um
ein Aufbrechen der Vorrichtung zu erschweren, trägt zumindest ein Einsatz 21,
im allgemeinen sämtliche
Einsätze
zumindest ein axiales Maskierungsprofil 25 auf dem zweiten
Abschnitt 232 seiner Außenfläche 23, wie beispielsweise
in 10 gezeigt ist.
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Dieses
Maskierungsprofil 25 liegt in Form einer stoffschlüssig mit
dem Einsatz 21 ausgeführten Rippe
vor, die lang und schmal ist und im Querschnitt in Form einer Scheibenhälfte.
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Die
axiale Länge
dieses Maskierungsprofils 25 ist größer als die axiale Länge der
axialen Rippen 24, welche der Einsatz 21 aufweist.
Die Maskierungsprofile 25 verlängern sich in Längsrichtung
zum ersten Abschnitt 231 hin über das Ende der Rippen 24 hinaus.
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Die
jeweiligen Authentifizierungsöffnungen 323 und 333 des
ersten und des zweiten Zahnkranzes 32 und 33 des
dem Einsatz 21 entsprechenden Authentifizierungselements 31 enthalten
jeweils eine Mehrzahl von Ausnehmungen 35 mit axialen Querschnitten
umfasst, die dem axialen Querschnitt des Maskierungsprofils entsprechen
und in 3 bis 9 ersichtlich sind.
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Die
Anzahl der Ausnehmungen 35 ist größer als die Anzahl der auf
dem Einsatz 21 angeordneten Maskierungsprofile 25.
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Das
Maskierungsprofil 25 kann durch axiale Verschiebung des
Einsatzes 21 in eine Ausnehmung 35 einrücken, während sich
die Vorrichtung in ihrem Blockierungszustand befindet.
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Dabei
kann das Maskierungsprofil 25 so weit eingreifen, bis eine
axiale Rippe 24 des Einsatzes 21 an dem Zahnkranz 32 bzw. 33 anschlägt.
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Durch
dieses Merkmal der Vorrichtung ist es für einen Einbrecher schwieriger,
für jeden
Einsatz 21 einzeln die Winkelstellungen zu prüfen, die
es ermöglichen,
den Einsatz in die zugeordneten Zahnkränze in Eingriff zu bringen.
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Wenn
die Vorrichtung ihre Freigabestellung einnehmen kann, fluchten die
Maskierungsprofile 25 mit den Ausnehmungen 35.
Die axiale Bewegung des Schlüssels 10,
mit welcher der Vergleich zwischen der Prüfkonfiguration und der Referenzkonfiguration
erfolgt, bewirkt das Eingreifen der Maskierungsprofile 25 in
diese entsprechenden Ausnehmungen 35, wie in 7 bis 9 ersichtlich
ist.
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Bei
der in 1 bis 10 dargestellten Ausführungsform
tragen die Einsätze
sechs Maskierungsprofile, die gleichmäßig zwischen den Rippen verteilt
sind, und die Zahnkränze
tragen zwölf
Ausnehmungen, die jeweils gleichmäßig zwischen den Einschnitten 324 und 334 verteilt
sind.
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Die
Mittelöffnung 22 jedes
Einsatzes 21 weist Querschnitte auf, deren Größe sich
in Längsrichtung ändert. Diese
Größe nimmt
von einem Längsende
zu einer mittleren Ebene des Einsatzes 21 hin ab und nimmt
von der mittleren Ebene bis zum entgegengesetzten Längsende
des Einsatzes 21 symmetrisch zu. Die Mittelöffnung weist
somit in Längsrichtung
abgeschrägte
Ränder
auf.
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Dieses
Merkmal ist besonders vorteilhaft, da der Schlüssel 10 an seinem
vorderen Abschnitt 11 Profile 12 aufweist, die
zwischen sich ausgeprägte Winkel
bilden können.
Die abgeschrägten
Ränder der
Mittelöffnung 22 ermöglichen
es, den Schlüssel durch
den Einsatz hindurch trotz dieser ausgeprägten Winkel einzuführen.
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Die
Querschnitte der Mittelöffnung 22 eines jeden
Einsatzes 21 weisen im wesentlichen gleichseitige Dreiecksformen
auf. Die Ecken dieser Winkel sind zugeschnitten.
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Auch
können
weitere Formen vorgesehen werden, etwa quadratische, fünfeckige,
mehreckige Formen oder sogar eine Keulenform.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung enthält
jeder Einsatz 21 drei axiale Rippen 24. Diese
Rippen befinden sich in den Winkelstellungen, die den Winkeln der
Mittelöffnung 22 entsprechen.
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Es
ist möglich,
eine größere Anzahl
von axialen Rippen, etwa vier oder mehr vorzusehen, ohne dabei die
Erfindung zu verlassen.
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Bei
der in 1 bis 10 dargestellten Ausführungsform
enthält
jeder Zahnkranz 36 Zähne und
jede Zahnstange vier Zähne.
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Diese
Anzahlen von Zähnen
sind zwar für das
angestrebte Ziel geeignet, jedoch ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung
beispielsweise mit Zahnstangen von drei bis sechs Zähnen und
mit Zahnkränzen
von 27 bis 54 Zähnen
auszubilden.
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Die
Vorrichtung enthält
sechs Einsätze
bei der in 1 bis 10 dargestellten
Ausführungsform.
Sie kann auch mit einer kleineren oder größeren Anzahl von Einsätzen Anwendung
finden.
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Je
weniger Einsätze
vorhanden sind, desto geringer ist das Sicherheitsniveau der Vorrichtung.
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Umgekehrt
gewährleistet
eine große
Anzahl von Einsätzen
mehr Sicherheit, jedoch werden dadurch die Kosten erhöht und es
muss die Größe eines
jeden Codierungsprofils vermindert werden. Über ein Mindestmaß hinaus
besteht die Gefahr von Funktionsausfällen der Vorrichtung.
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Die
Vorrichtung kann nur einen Zahnkranz pro Einsatz enthalten, so dass
der Mechanismus vereinfacht wird und/oder mehrere Verschiebungen
gestattet und damit mehrere Schlüssel
akzeptiert werden.
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Der
Schlüssel 10 trägt an seinem
vorderen Bereich 11 die Codierungsprofile 12.
dieser vordere Bereich 11 weist Querschnitte in Form von
Hüllkurven
auf, die sich voneinander durch Verschiebung entlang der ersten
Querachse 2 und durch Drehung um die Längsachse 1 des Schlüssels 10 ableiten.
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Um
die Montage der Vorrichtung zu erleichtern, ist der Rotor entlang
einer Längsebene
in zwei Halbzylinder aufgeteilt.
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Diese
Halbzylinder sind über
herkömmliche Mittel
fest miteinander verbunden, wie etwa Schrauben oder Niete.
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Es
wird verständlich,
dass die oben beschriebene Vorrichtung besonders schwierig zu knacken ist.
Die Prüfkonfiguration
des Mechanismus wird nämlich
durch eine zweifache Bewegung der Einsätze, nämlich in einer quer verlaufenden
Richtung und durch Drehung erhalten. Die Referenzkonfiguration der
Authentifizierungselemente ergibt sich auch aus einer zweifachen
Bewegung, wobei die Winkelverlagerung mit der seitlichen Verlagerung über die
Zahnstangen gekoppelt ist. Die Authentifizierungselemente enthalten
zwei in entgegengesetzten Richtungen abrollende Zahnkränze, was
das Aufbrechen der Vorrichtung noch komplizierter macht. Schließlich ist das
Funktionsprinzip der Vorrichtung neu und bei Einbrechern noch unbekannt.