DE69312977T2

DE69312977T2 - Hochsicherheits-Verriegelungsmechanismus

Info

Publication number: DE69312977T2
Application number: DE69312977T
Authority: DE
Inventors: Thomas Clark; Gerry Dawson; Michael Harvey; Clayton J Miller; James L Taylor
Original assignee: C and M Tech Inc
Current assignee: C and M Tech Inc
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2013-01-12
Also published as: US5715716A; JPH06229155A; DE69332230D1; US20050081583A1; EP0777023A2; US6813917B2; US20030172694A1; DE69312977D1; US6546769B2; EP0777023A3; US7263865B2; EP0552115A1; US5960655A; US5487290A; EP1213420A3; US6502438B1; EP0777023B1; EP1213420A2; DE69332230T2; US5653135A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochsicherheits-Verriegelungsmechanismus und insbesondere auf eine elektronisch gesteuerte Kombination aus Schloß und Sperriegel, die durch einen sehr kleinen Betrag selbsterzeugter elektrischer Leistung bzw. Energie betätigbar ist.

Hintergrund im Stand der Technik

Gegenstände von außerordentlich sensitiver Natur oder von sehr hohem Vermögenswert müssen häufig sicher in einem Safe oder in einer anderen Behältnisvorrichtung gespeichert werden, wobei der Zugang zu den Gegenständen auf ausgewählte Personen beschränkt ist, die über eine vorgegebene Codekombination verfügen, die zur Ermöglichung einer befugten Entriegelung erforderlich ist. Wesentlich ist eine Sicherung gegen unbefugtes Entriegeln derartiger Safe- oder Tresorbehälter durch Personen, welche mit herkömmlichen Verfahren zum Aufbrechen des Tresors arbeiten, oder mit ausgeklügelten Vorrichtungen zur Anwendung elektrischer oder magnetischer Felder, hoher mechanischer Kräfte oder Beschleunigungen zur Manipulation von Teilen des Verriegelungsmechanismus, un diesen zu öffnen.
Es sind zahlreiche Verriegelungsmechanismen bekannt, bei welchen verschiedene Kombinationen mechanischer, elektrischer und magnetischer Elemente Anwendung finden, sowohl zur Sicherung gegen unbefugte, Betätigung wie auch zur Ausführung miteinander zusammenwirkender Bewegungen und Verstellungen zwischen den Elementen für befugt, Verriegelungs- und Entriegelungsbetätigungen.
Ein Beispiel derartiger Vorrichtungen neuerer Entwicklung ist in der US-Patentschrift 4 684 945 (Sanderford, Jr.) beschrieben, welche sich auf ein elektronisches Schloß bezieht, das durch eine vorbestimmte Eingabe über eine außerhalb eines Safes befindliche oder vorgesehene Tastatur an eine innerhalb eines Safegehäuses angeordnete programmierbare Steuer- und Kontrolleinheit betätigt wird. Diese Vorrichtung weist einen Elektromotor zum Antrieb eines Sperriegels zum Versperren bzw. verriegeln einer Safetür mit dem Safegehäuse auf sowie Mittel zur Anzeige von durch den Benutzer eingegebenen Codes, mit einer Möglichkeit zur selektiven Änderung des erforderlichen Codes. Die Vorrichtung weist auch eine batteriegespeiste Backup- bzw. Reserveschaltung auf, die zur Energiesparung bis zum Drücken einer Betätigungstaste in einem Ruhe- bzw. Reservezustand gehalten wird. Ein Mikroprozessor der Einheit ist so programmiert, daß er eine verhältnismäßig hohe Frequenz von Leistungsausgangsimpulsen beim Start der Verstellung eines Sperrriegels durch den Elektromotor auslöst, um die Massenträgheit und jegliche Festhaltekräfte auf den Sperriegel zu überwinden, sowie eine niedrigere Frequenz von Energieimpulsen zur abschließenden Durchführung der Bewegung bzw. Verstellung des Riegels.
Ein anderes Beispiel bietet die US-Patentschrift 4 674 781 (Reece et al.), die eine elektrische Türschloß-Betätigungsvorrichtung und -mechanismus mit manuell und elektrisch angetriebenen Verriegelungsmitteln beschreibt. Bei dieser Vorrichtung findet eine Kombination aus einer Kupplung mit Spiel und elastischen Federn zum Antrieb einer Stellvorrichtung in eine neutrale Stellung Anwendung, um auf diese Weise einen Elektromotor mit Getriebe von den Verriegelungsmitteln zu isolieren, derart daß die Verriegelungsmittel von Hand betätigt werden können, ohne Rückantrieb des Elektromotors und des Zwischengetriebes.
Ein Hauptproblem mit derartigen Vorrichtungen besteht darin, daß sie zur Durchführung ihrer Verriegelungs- und Entriegelungsfunktionen beträchtliche Mengen elektrischer Leistung bzw. Energie erfordern. Zur Sicherung der Aufbewahrung von und des Zugangs zu hochempfindlichen oder wertvollen Gegenständen ist es wichtig, eine Abhängigkeit von der jederzeitigen Verfügbarkeit ausreichender elektrischer Energie zum Antrieb des Verriegelungsmechanismus zu vermeiden. Tatsächlich kann für viele Anwendungen sogar die Verwendung von Batterien langer Lebensdauer, selbst zur Speisung eines kleinen Mikroprozessors, ebenfalls als unannehmbar angesehen werden.
Die Strenge der einschlägigen gesetzlichen Bestimmungen in den USA ist klar ersichtlich aus der Federal Specification FF-L2740 vom 12. Oktober 1989 mit dem Titel ''Federal Specification: Locks, Combination'' für die Anwendung durch alle Bundesbehörden. So wird beispielsweise in Abschnitt 3.4.7 ''Combination Redial'' (''Erneute Wahl bzw. Eingabe der Kombination'') gefordert, daß, nachdem der Sperriegel in seine Verriegelungsstellung ausgefahren wurde, ''es nicht möglich sein soll, das Schloß ohne vollständige erneute Wahl bzw. Eingabe der Verriegelungskombination wieder zu öffnen'', und die Verriegelungsstellung wird als eine definiert, in welcher der Sperriegel voll ausgefahren wurde. In Abschnitt 3.6.1.3 ''Emanation Analysis'' (''Emanationsanalyse'') wird gefordert, daß das Schloß keinerlei Töne oder anderweitigen Signale aussenden soll, die zum verstohlenen unerlaubten Öffnen des Schlosses innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode verwendet werden können. In Abschnitt 4.5.2.2.4 ''Surreptitious Entry'' (''Heimliches unerlaubtes Eindringen'') wird gefordert, daß für jedes Schloß, das als zulässig angesehen werden soll, Versuche zur Entriegelung des Schlosses mittels Manipulation, radiologischer Analyse und Emanationsanalyse, einschließlich des Einsatzes von Computerunterstützungsverfahren für Signale oder Emanationen, durchgeführt werden sollen. Und weiter wird in Abschnitt 6.3.2 heimlich unerlaubtes Eindringen definiert als ein Eindringverfahren, wie beispielsweise ein Manipulations- oder radiologischer Angriff, der bei der normalen Verwendung oder bei der Inspektion durch qualifiziertes Personal nicht feststellbar wäre.
Kurz gesagt, gibt es für die Hochsicherheits-Aufbewahrung von empfindlichem oder wertvollem Material im Hinblick auf die Verfügbarkeit ausgeklügelter, computerunterstützter Mittel und Verfahren zur unbefugten Betätigung von Verriegelungsmechanismen ein Bedürfnis nach einem autonomselbstgenügsamen Verriegelungsmechanismus, der keine Batterien oder äußeren Energiequellen für irgendwelche Zwecke benötigt, der nur spezifische, vom Benutzer gewählte Codekombinations-Information für den Zugang empfängt und anerkennt, von dem keine Information ausgeht, die für Personen, welche eine unbefugte Betätigung versuchen, nützlich oder brauchbar ist, und der so ausgebildet ist, daß er einer unbefugten Betätigung selbst dann standhält, wenn er starken von außen aufgebrachten elektrischen, magnetischen oder mechanischen Kräften ausgesetzt wird, und der anderen gesetzlichen US-Bestimmungen genügt. Bedeutsam ist, daß der Mechanismus, sobald er einmal in seine Verriegelungsstellung gebracht ist, jegliche ''Erinnerung'' an die Codekombinations-Eingabe verliert und eine vollständige neue und richtige Eingabe der vollständigen Codekombination benötigt, um wieder entriegelt zu werden.
Die im weiteren näher beschriebene vorliegende Erfindung genügt diesen erkannten Bedürfnissen mit einem räumlich-geometrisch kompakten, elektrisch autonomen Verriegelungsmechanismus, zu vernünftigen Kosten.

Zusammenfassung der Erfindungsoffenbarung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verriegelungsmechanismus, der sicher in einem verriegelten Zustand verbleibt, bis er, nach Erhalt einer vorgegebenen Codekombination, unter Aufwendung eines sehr kleinen Betrags elektrischer Energie in einen Zustand versetzt wird, in dem er danach von Hand entriegelt werden kann.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verriegelungsmechanismus, der betätigt wird durch Eingabe einer ausgewählten Codekombination mit nachfolgender Zufuhr eines im Verlauf der Eingabe einer vom Benutzer gewählten Codekombination erzeugten sehr kleinen Betrags elektrischer Energie an eine reibungsarme Eingriffsvorrichtung, um diese in eine Stellung zu verbringen, welche danach eine rein manuelle Entriegelung des Mechanismus ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verriegelungsmechanismus, der, nachdem er in einen Verriegelungszustand verbracht wurde, in diesem Zustand verharrt, immun für elektrische, magnetische, thermische oder mechanische Eingaben, die mit Versuchen zur unbefugten Entriegelung einhergehen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines sicheren Verriegelungsmechanismus, der entriegelt wird durch Zufuhr bzw. Eingabe einer vorgewählten Codekombination mit innerhalb einer vorgegebenen Zeit nachfolgender Zufuhr eines sehr kleinen Betrags elektrischer Energie zur Verstellung eines Eingriffselements in eine Stellung, welche danach die ausschließlich manuelle Entriegelung des Mechanismus gestattet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verriegelungsmechanismus, bei welchem ein während der Eingabe einer vom Benutzer gelieferten Codekombination erzeugter sehr kleiner Betrag elektrischer Energie dazu dient, den Mechanismus in einen Zustand für manuelle Entriegelung zu versetzen, wobei der Mechanismus, nachdem er manuell in einen verriegelten Zustand versetzt wurde, bis zur Eingabe einer vorgegebenen Codekombination in diesem verriegelten Zustand verbleibt.
Diese und weitere damit zusammenhängende Ziele werden gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung durch die Schaffung eines Verriegelungsmechanismus, wie er in den beigefügten Ansprüchen gekennzeichnet ist, realisiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Beispiel eines Safes bzw. Tresors, der ein insgesamt rechtwinkliges Gehäuse und eine Schwenktür aufweist, mit einem an der Tür des Safes bzw. Tresors angebrachten Verriegelungsmechanismus.
Fig. 2 ist eine horizontale Schnittansicht der Tür und des Verriegelungsmechanismus im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht einen Verriegelungsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung von einer Stelle hinter einem Gehäuse des Verriegelungsmechanismus.
Fig. 4 zeigt in vertikaler Seitenansicht Elemente des Verriegelungsmechanismus, die an einem hinteren Deckel eines Gehäuses des Verriegelungsmechanismus nach Fig. 3 angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 veranschaulichten Elemente in Draufsicht in Richtung des Pfeils V in Fig. 4.
Figg. 6A, 6B und 6C sind Seitenansichten von funktionell an und in dem Gehäuse des Verriegelungsmechanismus gemäß Fig. 3 angeordneten Elementen des Verriegelungsmechanismus, zur Erläuterung des Zusammenwirkens der Elemente in verschiedenen Stadien während der Verstellung des Sperrriegels in eine Entriegelungsstellung.
Figg. 7A, 7B und 7C sind vertikale Seitenansichten, welche für eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wie verschiedene Elemente der Erfindung in unterschiedlichen Stadien zusammenwirken, während der Sperriegel aus seiner verriegelten Stellung in seine entriegelte Stellung bewegt wird.
Figg. 8A, 8B und 8C sind Seitenansichten gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zur Veranschaulichung verschiedener Stadien während der Verstellung des Sperriegels aus seiner verriegelten in seine entriegelte Stellung.
Fig. 9 zeigt in vertikaler Teilschnittansicht eine Ausführungsform eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Schwingspule zur Sicherung gegen eine unbefugte Entriegelung des Mechanismus auf magnetischem Wege verwendet wird.
Fig. 10 zeigt in vertikaler Teilschnittansicht eine andere Ausführungsform des in Fig. 9 gezeigten Aspekts.
Fig. 10A ist eine vertikale Schnittansicht im Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein typischer Safe oder Tresor zur sicheren Aufbewahrung wertvoller Gegenstände, wie beispielsweise empfindlicher Dokumente, wertvollen Schmucks oder Bargeld, gefährlicher Stoffe, wie beispielsweise radioaktiver oder biologisch gefährlicher Substanzen, und dergleichen, besitzt zweckmäßig eine insgesamt kubische Form, mit einer durch eine einzige Schwenktür verschließbaren Öffnung. Ein derartiger Safe bzw. Tresor besitzt typischerweise eine mehrwandige Konstruktion, sowohl für die Hauptseitenwände wie für die Tür. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt ein derartiger Safe bzw. Tresor 100 eine Hauptseitenwandung 102, mit welcher eine Tür 104 durch Betätigung eines Verriegelungsmechanismus 200 verriegelt wird.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, weist ein Verriegelungsmechanismus 200 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine für den Benutzer zugängliche äußere Nabe bzw. Trommel 202 auf, die zweckmäßig mit einem gut sichtbaren Fenster 204 zur Anzeige einer Kombinationscode-Eingabe und mit einem manuell verdrehbaren Kombinationseingabeknopf 206 versehen ist. Die Nabe bzw. Trommel 202 ist in beliebiger bekannter Weise an der Außenoberfläche 106 der Tür 104 angebracht. Ebenso ist in bekannter Weise ein Gehäuse 208 sicher an einer Innenoberfläche 108 der Tür 104 angebracht. Die Tür 104 kann hohl ausgebildet sein oder einen mit einem (nicht dargestellten) wärmeisolierenden Material gefüllten Innenraum zum Schutz des Tresorinhalts im Fall eines örtlichen Feuers besitzen.
Eine durch den Knopf 206 drehbare Welle 210 erstreckt sich über die Dicke der Tür 104 in das Gehäuse 208, um dort mit einer Kombination wichtiger Elemente der vorliegenden Erfindung zusammenzuwirken, wie nachfolgend näher beschrieben. In dem Gehäuse 208 ist ein Verriegelungsbolzen bzw. -sperrriegel 212 gleitend verschieblich, derart daß er nach außen in eine Verriegelungsstellung ausgefahren oder in eine Entriegelungsstellung im wesentlichen in dem Gehäuse 208 eingezogen werden kann, nach geeigneter manueller Betätigung des Kombinationseingabeknopfes 206 durch einen Benutzer. Das Gehäuse 208 ist mit einem abnehmbaren Deckel 214 versehen, der auch zur Lagerung verschiedener Bauteile des Verriegelungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dient.
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung eines Verriegelungsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei Betrachtung mit Blickrichtung auf die Innenseite 108 der Tür 104. Für den Fachmann dürfte klar sein, daß es für die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht kritisch ist, daß der Verriegelungsmechanismus 200 an einer Tür angebracht ist, da der Verriegelungsmechanismus ohne Schwierigkeit an einer Wandung des Safes oder Tresors 100 angebracht werden könnte, in solcher Weise, daß der Verriegelungsbolzen bzw. -sperriegel 212 in seiner Verriegelungsstellung in die Tresortür hineinragt, um diese mit dem Tresorkorpus zu verriegeln. Einzelheiten einer derartigen alternativen Konstruktion lassen sich einfach und leicht konzipieren, so daß auf entsprechende Abbildungen verzichtet wird. Derartige baulich-konstruktiv naheliegende Abwandlungen werden als im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend angesehen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erstreckt sich eine Öffnung 110 über die gesamte Dicke der Tür 104, zur engsitzenden Aufnahme einer Welle 210, welche sich von dem Kombinationseingabeknopf 206 in einen innerhalb des Gehäuses 208 definierten Raum 214 hinein erstreckt. In Ausrichtung mit der Öffnung 110 in der Tür 104 ist in dem Gehäuse 208 ein ringförmiges Achs- bzw. Zapflager 216 vorgesehen, das die Welle 210 dichtsitzend aufnimmt und drehbar lagert, welche durch das Teil 266 hindurch in den Raum 214 übersteht.
Das Gehäuse 208 ist durch geeignete Formgebung, beispielsweise mittels spanender Bearbeitung, Formgießen oder in anderweitiger bekannter Weise, so geformt, daß ein Paar Führungsschlitze 218, 218 gebildet werden, mit solcher Formgebung, Abmessung und Anordnung, daß sie den Verriegelungssperriegel 212 bei seiner Gleitbewegung zwischen der verriegelten und der entriegelten Stellung engsitzend aufnehmen. Zwar ist ein bedeutsames Ziel der vorliegenden Erfindung, seine Verriegelungsfunktion in einer hochkompakten Weise zu gewährleisten, was von Haus aus die Wahl fester Materialien für die Herstellung des Gehäuses 208 und den Sperriegel 212 erfordert; die Führungen 218, 218 und der Sperriegel 212 müssen jedoch so geformt und bemessen sein, daß sie die erforderliche Festigkeit besitzen, um jeder erdenklichen Anwendung brutaler Kraft zum Öffnen der Tür 104 standzuhalten. Dem Fachmann sind hierfür geeignete Materialien bekannt. So können beispielsweise die Tresorwandungen und die Tür aus hochgehärtetem Stahl oder gehärteter Legierung hergestellt sein, während der Sperriegel selbst aus einem weicheren Metall, wie beispielsweise Messing oder einer Legierung wie ''ZAMAK'', hergestellt sein kann, ebenso andere Elemente des Mechanismus.
Wie ebenfalls in Fig. 3 veranschaulicht, sind in dem Raum 214 im Inneren des Gehäuses 208 auch Befestigungspunkte für Vorspannmittel, wie beispielsweise Federn 222, 222, für einen weiter unten noch erläuterten Zweck vorgesehen. Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsform können ferner auch an einer Innenseite des Gehäuses 208 ein kleiner Reed-Schalter 224 und ein Sockel 226 in solcher Anordnung vorgesehen sein, daß eine elektrische Steckverbindung mit einer Anzahl elektrischer Steckerstifte 282 möglich wird, die am besten aus Fig. 5 ersichtlich sind. Ebenfalls an einer Wandfläche des Gehäuses 208, benachbart den Vorspannfedern 222, 222, ist ein Führungszapfen 228 vorgesehen, der engsitzend in eine längliche Öffnung 230 mit parallelen Seiten in einem Gleitelement 232 paßt, das insgesamt flacheben ist und längs einer Innenoberfläche des Gehäuses 208 gleitet. Das Gleitelement 232 ist mit einem Paar Federeingriffstiften 234, 234 versehen, welche in Eingriff mit den Vorspannfedern 222, 222 stehen, derart daß das Gleitelement 232 in einer bevorzugten Richtung (in der Darstellung von Fig.3 in einer aufwärts gerichteten Richtung) vorgespannt ist.
Zu beachten ist, daß das Gleitelement 232 auch mit einem Nockeneingriffsstift 236 versehen ist, des weiteren mit wenigstens einer länglichen geraden Seitenkante 238, die in bekannter Weise als zusätzliche Gleitführung dienen kann, des weiteren mit einer oder mehreren gewichtsverringernden Ausnehmung(en), wie beispielsweise 242, die auch zur Ausübung von Nockenfunktionen geeignet geformt sein können, des weiteren mit einer kreisförmigen Öffnung bzw. Ausnehmung 244, eng benachbart zu dem Nockeneingriffsstift 236, sowie mit einer Nockenkerbe oder -raste 246 an dem Ende des Gleitelements 232, das von dem dem Nockeneingriffsstift 236 am engsten benachbarten Ende entfernt ist.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Verriegelungsbolzen bzw. -sperriegel 212 mit einer Zapfenlager-Öffnung 248 versehen, in welcher ein Zapfen 250 gelagert ist, zur Schwenkverbindung eines Hebelarms 252 mit dem Schloß- bzw. Sperriegel 212, zur Übertragung einer manuellen Kraft für die Verstellung des Sperriegels bei seiner durch die Führungen 218, 218 geführten Verschiebung zwischen seiner Verriegelungs- und seiner Entriegelungsstellung.
Der Hebelarm 252 ist mit einem seitlichen Zapfen bzw. Stift 254 versehen, der so angeordnet ist, daß er in Eingriff mit der Nockenkerbe bzw. -raste 246 des Gleitelements 232 gelangt, zur zwangsweisen Verschiebung durch dieses, in weiter unten noch näher zu beschreibender Weise, sobald das Gleitelement 232 seinerseits selbst zu einer abwärts gerichteten Gleitbewegung veranlaßt wird, unter der Führung durch das Zusammenwirken des Führungszapfens bzw. -stifts 228 und der parallelen Seiten der länglichen Öffnung 230. Der distale bzw. entfernte Teil des Hebelarms 252, der sich über die Stelle des seitlichen Zapfens bzw. Stifts 254 hinaus erstreckt, ist als Haken 256 ausgebildet, dessen Form mit einer Außenkante versehen ist, welche mehrere aneinandergrenzende Bereiche 258, 260 und 262 aufweist, die mit einem abwärts gerichteten, an der Innenseite des Gehäuses 208 angeformten festen Nockenbereich 264 zusammenwirken. Dieses Zusammenwirken in verschiedenen Stadien im Verlauf der Verstellung des Sperriegels 212 zwischen seiner Verriegelungs- und seiner Entriegelungsstellung ist am besten verständlich unter aufeinanderfolgender Bezugnahme auf die Figg. 6A, 6B und 6C und wird weiter unten im einzelnen beschrieben.
Ein Endabschnitt der Welle 210, welcher sich in den Raum 214 hinein erstreckt, hat vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt; auf diesem ist ein Drehelement 266 befestigt, und zwar über eine passend geformte und bemessene Paß-Mittelöffnung 268, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich. Sobald daher ein Benutzer des Safes bzw. Tresors manuell ein Drehmoment auf den Kombinationseingabeknopf 206 (vgl. Fig. 2) ausübt, überträgt er hierbei das Drehmoment auf die Welle 210 und bewirkt dadurch eine zwangsweise Verdrehung des Drehelements 266. Beispielsweise mittels eines Sprengrings 270 kann in bekannter Weise das Drehelement 266 auf der Welle 210 gehaltert werden. Anstelle eines derartigen Sprengrings können für diese Halterung auch andere bekannte Verfahren oder Gebilde verwendet werden. Durch diese Anordnung ist vermittels des Drehelements 266 in einfacher Weise ein manuell aufgebrachtes Drehmoment an einer Stelle innerhalb des Raums 214 des Gehäuses 208, d. h. innerhalb des gesicherten Behälterraums im Inneren des Safes 100, verfügbar, auch wenn die Tür 104 verriegelt ist. Dies ist ein den verschiedenen hier beschriebenen und beanspruchten Ausführungsformen wesentlich gemeinsames Merkmal. Die genaue konstruktive Form des von Hand mit einem Drehmoment beaufschlagten Drehelements ist in den verschiedenen Ausführungsformen verschieden und wird etwas unterschiedlich angewandt.
Bei der besten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, für die die in der auseinandergezogenen Ansicht von Fig. 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform ein Beispiel ist, ist das Drehelement 266 in einem einer Innenfläche des Deckels 272 des Gehäuses 208 eng benachbarten Teil mit einem Innenzahnring 274 versehen. Am Außenumfang des Zahnrings 274 ist ein gezahnter bogenförmiger Bereich 276, ein glatter Umfangsbereich 278 und ein radial einwärts versetzter glatter kreisförmiger Bereich 280 vorgesehen.
Auf einer Seite des Drehelements 266 zwischen dem Innenzahnrad 274 und dem ringförmigen Achs- bzw. Zapflager 216 befindet sich ein kreisförmiger Nockenteil 400, der mit einer radial einwärts gezogenen mechanischen Arretierung bzw. Raste 402 solcher Form und Abmessung versehen ist, daß sie den Haken bzw. die Nase 256 aufnehmen kann, sobald der Schwenkarm 252 um einen vorgegebenen Winkel um die Schwenkachse 250 verschwenkt wird, durch eine Gleitbewegung des Gleitelements 232 und ein entsprechendes Zusammenwirken zwischen dem seitlichen Stift 254 des Hebelarms 252 und der Nockenkerbe 246 des Gleitelements 232. An dem Drehelement 266 ist ein kleiner Magnet 245 in einem vorgegebenen Winkelabstand bezüglich der mechanischen Arretierungsraste 402 in einem solchen Radius vorgesehen, daß er den Reed-Schalter 244 passiert und diesen unter durch den Mikroprozessor 288 ausgewählten Bedingungen aktiviert, wie weiter unten beschrieben.
Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, trägt die Abdeckung 272 auf der dem Raum 214 des Gehäuses 208 zugewandten Seite ein mehrere Steckerstifte aufweisendes elektrisches Steckerelement, dessen Stifte 282 so ausgerichtet sind, daß sie mit dem Sockel 226 elektrisch in Eingriff gelangen können; des weiteren sind an dieser Deckelwandung ein Generator 284 zur Erzeugung elektrischer Energie, ein Energiespeicherkondensator 286, ein Mikroprozessor 288 sowie bestimmte Kabel und Drähte 290, die Teil einer elektrischen Schaltung sind, angeordnet. Einzelheiten dieser elektrischen Schaltung und verschiedene Aspekte ihrer Funktionsweise, beispielsweise auf welche Weise eine vorgegebene Codekombination dem Mikroprozessor 288 zugeführt und in diesem gespeichert werden kann, auf welche Weise Segmente eines ausgewählten Kombinationscodes bei ihrer Eingabe durch einen den von Hand verdrehbaren Kombinationseingabeknopf 206 betätigenden Benutzer in einem Fenster 204 angezeigt werden, und dergleichen, sind in der US-Patentanmeldung Ser. No. 07/250 918 vom 29. September 1988 beschrieben, die mit ihrem gesamten im vorliegenden Zusammenhang relevanten Offenbarungsgehalt ausdrücklich in Bezug genommen und zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
Der Deckel 272 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, mit Versenköffnungen 292 und einem oder mehreren Ausricht- bzw. Positionierungsvorsprüngen 294 versehen, zur Erleichterung einer genauen Ausrichtung des Deckels 272 mit dem Gehäuse 208 und zur Befestigung des Deckels an dem Gehäuse mittels Schrauben 296. Sobald der Deckel 272 in dieser Weise mit dem Gehäuse 208 ausgerichtet und an diesem befestigt ist, gelangt ein am besten in Fig. 4 ersichtliches Planetenzahnradgetriebe 298 in Eingriff mit dem Innenzahnrad 274 des Drehelements 266 zur Drehung durch dieses, wobei das Stekkerteil 282 in Paßausrichtung mit dem Sockel bzw. der Buchse 226 gelangt; der Sperriegel 212 ist dann in einer engsitzenden Öffnung des geschlossenen Gehäuses 208 gleitend verschieblich.
Wie in der für derartige Einzelheiten ausdrücklich hier in Bezug genommenen US-Patentanmeldung Ser. No. 07/250 918 beschrieben, gewährleistet diese Befestigung des Deckels 272 an dem Gehäuse 208, daß bei einer manuellen Verdrehung des Kombinationseingabeknopfes 206 die Welle 210 und das auf dieser angeordnete Drehelement 266 gedreht werden, was eine manuelle Verdrehung des Planetengetriebes 298 zur Erzeugung elektrischer Energie in dem elektrischen Generator 284 zur Folge hat. Ein Teil dieser elektrischen Energie wird über mehrere (nicht dargestellte) längs der Welle 210 angeordnete feine Drähte zum Zweck einer Flüssigkristallanzeige von zu einem Kombinationscode in Beziehung stehenden Zahlen bzw. Ziffern in dem Anzeigefenster 204 übertragen. Ein Teil der durch den Elektrogenerator 284 erzeugten Energie wird unter der Steuerungswirkung des Mikroprozessors 288 in einem Energiespeicherkondensator 286 gespeichert. Ein Teil dieser gespeicherten elektrischen Energie ist danach während einer gewissen Zeitdauer unter der Steuerungswirkung des Mikroprozessors 288 verfügbar, um nach Feststellung durch den Mikroprozessor 288, daß eine korrekte Code-Kombination vom Benutzer eingegeben wurde, eine wichtige Funktion der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Diese wichtige Funktion besteht darin, ein solches Zusammenwirken der zuvor beschriebenen Elemente herbeizuführen, daß der Sperriegel 212 ausschließlich mittels manueller Kraftanwendung in eindeutiger und kontrollierter Weise aus seiner verriegelten Stellung in seine entriegelte Stellung bewegt wird.
Bei der besten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie am besten unter Bezugnahme auf Fig. 3 verständlich ist, ist ein äußerst reibungsarmer Elektromotor 300 als Drehantrieb vorgesehen, der mit magnetischen Arretierungen bzw. Rasten versehen ist, welche einem Rotor 302 wenigstens zwei stabile Stellungen verleihen, die voneinander einen vorgegebenen Winkelabstand von vorzugsweise etwa 36 º bezüglich der Rotorachse aufweisen. Derartige Motoren sind bekannt; ein Beispiel ist ein Seiko-Modell. Daher werden detaillierte Darstellungen und Beschreibungen des Innenaufbaus des Motors 300 usw. für ein Verständnis des Aufbaus und der spezifischen Funktionsweise der vorliegenden Erfindung in einer der hier beschriebenen und beanspruchten Ausführungsformen nicht für erforderlich gehalten.
Von besonderer Bedeutung ist, daß der Motor 300 elektrisch mit einem Teil der Schaltungsverdrahtung 290 verbunden ist, derart daß er von dem Energiespeicherkondensator 286 wenigstens einen vorgegebenen kleinen Impuls elektrischer Energie zu einer durch den Mikroprozessor 288 gesteuerten Zeit zugeführt erhalten kann. Der Mikroprozessor 288 wird anfänglich mit einer vom Benutzer eingegebenen Bezugs-Code- Kombination versehen, der danach als Bezugsdateninformation dient, bis und soferne er ersetzt oder geändert wird, wie im einzelnen in der erwähnten US-Patentanmeldung Ser. No. 07/250 918 beschrieben, die mit den relevanten Einzelheiten zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird. Sobald danach ein Benutzer den Kombinationseingabeknopf 206 zur Betätigung des Verriegelungsmechanismus verdreht, erzeugt die Verdrehung der Welle 210 (und zwar unabhängig vom Richtungssinn ihrer Drehung) elektrische Energie zur Anzeige von Elementen der Code-Kombination, wie sie eingegeben werden, und ermöglicht gleichzeitig die Speicherung einer gewissen Energiemenge in dem Energiespeicherkondensator 286. Wenn danach der Mikroprozessor 288 feststellt, daß ein korrekter Kombinationscode eingegeben wurde, beispielsweise also nach Eingabe eines Satzes von drei Ziffern in vorgegebener Ordnung, wird sodann ein Teil der in dem Energiespeicherkondensator 286 gespeicherten Energie an den Motor 300 freigegeben, wenn eine weitere Drehung des Drehelements 266 in einer vorgegebenen Richtung als nächstes den Magnet 245 genügend nahe an den Reed-Schalter 244 heranführt, um diesen zu betätigen. Alternativ kann dem Motor 300 Energie durch einen (nicht gezeigten) gesonderten Kondensator zugeführt werden.
Dieser Motor 300 hat äußerst reibungsarme Lager zur drehbaren Lagerung des Rotors 302, vorzugsweise ohne Verwendung von Fett, Öl oder anderen Schmiermitteln, um deren Beeinträchtigung oder Zersetzung über längere Zeitdauern zu vermeiden. Das Zusammenwirken des Zahnrings 274 und des Planetengetriebezugs 298 erzeugt ausreichend elektrische Energie während des Vorgangs der Eingabe des erforderlichen Kombinationscodes, um den Energiespeicherkondensator 286 in die Lage zu versetzen, einen ausreichenden elektrischen Energieimpuls (oder gegebenenfalls mehr als einen Impuls) zu speichern und abzugeben, um den Rotor 302 aus einer stabilen Nichteingriffs-Stellung entsprechend einer ersten magnetischen Arretierung bzw. Raste in eine stabile zum Eingriff geeignete Stellung entsprechend einer zweiten magnetischen Arretierung bzw. Raste zu verstellen.
Mittels einfacher Abwandlungen der Schaltung kann eine Abwandlung dieser Anordnung erfolgen, derart daß Energie zur Betätigung des Motors 300 dem Motor direkt von den Energieerzeugungselementen zugeführt wird, ohne diese Energiemenge zuerst in einem oder mehreren Kondensator(en) zu speichern. Energie zur Betätigung des Mikroprozessors kann jedoch weiterhin in einem oder mehreren Kondensator(en) gespeichert und von diesem zugeführt werden.
Wie am besten aus Fig. 6A ersichtlich, weist der Rotor 302 einen bogenförmigen zurückgesetzten Abschnitt 304 in solcher Anordnung auf, daß er in der Nichteingriffs-Stellung des Rotors 302 dem äußeren Umfangsabschnitt 276 des Drehelements 266 zunächst liegt und diesen aufnimmt. In der in den Figg. 6A bis 6C veranschaulichten besten Ausführung ist ein Umfangsbogenbereich 306 des Rotors 302 mit mehreren Zähnen solcher Form und Abmessung versehen, daß sie in eindeutigen positiven Eingriff mit den Zähnen des gezahnten äußeren Umfangsbereichs 276 des Rotorelements 266 gelangen können. Nach der Zufuhr des erforderlichen elektrischen Energieimpulses von dem Energiespeicherkondensator 286, wie zuvor beschrieben, verdreht sich der Rotor 302 sogleich in seine stabile zum Eingriff geeignete Stellung, bei der es sich um die Stellung handelt, in welcher sein gezahnter äußerer Bereich 306 so verdreht ist, daß er in Eingriff mit dem gezahnten Umfangsbereich 276 des Drehelements 266 treten kann, das heißt, wenn das Drehelement 266 in den Figg. 6A, 6B und 6C im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, zum Eingriff zwischen den Zähnen des Bereichs 276 mit den Zähnen des Rotors 302.
Sobald ein derartiger Eingriff eingeleitet ist, wird bei weiterer manueller Drehung des Drehelements 266 mittels eines von einem den Kombinationseingabeknopf 206 verdrehenden Benutzer von Hand aufgebrachten Drehmoments der Rotor 302 zwangsläufig und positiv in einer zur Drehrichtung der Welle 210 entgegengesetzten Drehrichtung gedreht. Mit anderen Worten: Einfach durch die Zufuhr eines sehr kleinen elektrischen Energieimpulses, vorzugsweise im Bereich von nur einigen wenigen Mikrowatt, kann der Rotor 302 nur noch durch manuellen Drehantrieb unter der Steuerung durch den Benutzer angetrieben werden, und dies tritt erst nach Eingabe einer korrekten Codekombination und deren Erkennung durch den Mikroprozessor 288 unter Bezugnahme auf die in diesem vorgespeicherten Bezugs-Codekombinations-Daten ein.
Der Rotor 302 weist, wie am besten aus Fig. 6A ersichtlich, in einer dem Gleitelement 232 nächstgelegenen Fläche zwei bogenförmige, diametral gegenüberliegende, insgesamt nierenförmige Öffnungen 308, 308 auf. Diese Ausnehmungen sind so geformt und bemessen, daß sie nicht-formschlüssig ein Paar Antriebsstifte 310, 310 aufnehmen, die an einem drehbaren Nockenelement 312 vorgesehen sind, das auf derselben Achse wie der Rotor 302 innerhalb Winkelgrenzen frei drehbar ist, die durch die bogenförmigen Ausnehmungen 308 im Zusammenwirken mit den Antriebsstiften 310 festgelegt sind. Mit anderen Worten: Die Antriebsstifte 310 bleiben, wenn sie nahe entsprechenden Enden der bogenförmigen Ausnehmungen 308 angeordnet sind, während sich der Rotor 302 in seiner Nichteingriffs-Stellung befindet, bewegungslos in Ruhe, während der oben erwähnte elektrische Energieimpuls den Rotor 302 zur Verdrehung in seine stabile Eingriffsstellung veranlaßt, in welcher die Antriebsstifte 310 an den entsprechenden entgegengesetzten Enden ihrer jeweiligen Ausnehmungen 308, 308 liegen. Dies gewährleistet, daß mit einer Energie von nur wenigen Mikrowatt der Rotor 302 sich aus seiner Nichteingriffs-Stellung in seine Eingriffsstellung verdreht. Dies ist ein bedeutsamer Aspekt der vorliegenden Erfindung, der allen beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam ist. Bei weiterer von Hand erzwungener Drehung des Rotors 302 hingegen kommen die bogenförmigen Ausnehmungen 308, 308 jeweils in kraftschlüssigen Eingriff mit den entsprechenden Antriebsstiften 310, 310 zur Zwangsverdrehung des verdrehbaren Nockenelements 312. Das drehbare Nockenelement 312 ist so angeordnet, daß es dann, und nur dann, einen Bereich seiner Außenumfangskante in Kontakt mit einem Nockeneingriffsstift 236 des Gleitelements 232 drückt.
Auf diese Weise wird eine weitere ausschließlich manuelle Drehung des drehbaren Nockens 312 eine Zwangs-Gleitbewegung des Gleitelements 232, unter Führung durch einen Führungsstift 228 in Eingriff mit der Längsöffnung 230, hervorrufen, unter Überwindung einer von den Vorspannfedern 220, 220 aufgebrachten Vorspannkraft. Bei der in den Figg. 3 und 6A bis 6C veranschaulichten Konstruktion wird das Gleitelement 232 somit von Hand abwärts verschoben.
Wie weiter oben angegebenf steht die Nockenkerbe 246 am oberen entfernten Ende des Gleitelements 232 in Eingriff mit dem seitlichen Stift 254 des Hebelarms 252. Somit übt, während das Gleitelement 232 abwärtsgedrückt wird (vgl. Figg. 6A, 6B und 6C), die Nockenkerbe bzw. -ausnehmung 246 des Gleitelements einen abwärts gerichteten Zug auf das Hakenende des Hebelarms 252 aus, wodurch entsprechend der Haken 256 des Hebelarms 252 abwärts in Richtung auf eine an dem Drehelement 266 vorgesehene mechanische Arretierung bzw. Verrastung 400 gezogen wird. Während gemäß den Darstellungen in den Figg. 6A, 6B und 6C der Hebelarm 252 abwärts zum Eingriff mit der mechanischen Arretierung 400 gezogen wird, wirkt der Kantenbereich 260 des Hebelarms 252 mit einer Schrägfläche bzw. -kante des festen, stationären Nockenbereichs 264 zusammen, für eine weitere Abwärtsbewegung in einen positiven Eingriff mit der mechanischen Arretierung 400. Somit führen, wie am besten aus Fig. 6B ersichtlich, die Abwärtsbewegung des Gleitelements 232, der Kontakteingriff zwischen der Schrägkante des festen Nockenbereichs 264 und den Außenkantenbereichen 258, 260 und 262 des Hebelarms 252 sowie der schließliche Eingriff des Hakens 256 mit der mechanischen Arretierung 400 des Drehelements 266 schließlich sämtlich zur Übertragung einer manuell aufgebrachten Kraft durch den Hebel 252 über die Schwenkachse 250 zum zwangsweisen Einziehen des Sperriegels 212 in das Gehäuse 208. Abschließend ist der Sperriegel 212 schließlich im wesentlichen in das Gehäuse 208 in seine entriegelte Stellung eingezogen.
Des weiteren kann, wie am besten aus Fig. 6C ersichtlich, sobald dieser Zustand erreicht ist, der Hebelarm 252 sich nicht mehr weiter um seinen Schwenkpunkt 250 verdrehen, da er dann in kraftschlüssiger Zwangsberührung mit den radial äußersten Bereichen der Arretierungsseite des Drehelements 266 steht. Daher wird, sobald der Hebelarm 252 mit dem Drehelement 266 in Eingriff steht, um den Sperriegel 212 in seine entriegelte Stellung zu ziehen, eine weitere erzwungene Verdrehung des Kombinationseingabeknopfs 206 verhindert. Unter diesen Umständen kann nunmehr die Tür 104 geöffnet werden, so daß der Benutzer Zugang zum Inhalt des Safes bzw. Tresors 100 hat.
Nachdem der Benutzer seine Beschäftigung mit dem Safeinhalt beendet hat, kann die Tür 104 in eine Stellung zum Schließen des Safes 100 gebracht und der Kombinationseingabeknopf 206 im entgegengesetzten Sinn verdreht werden, d. h. in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung, welche die manuelle Verstellung des Sperriegels 212 in seine entriegelte Stellung ermöglichte. Während, wie am besten aus Fig. 6A ersichtlich, der einspringende Arretierungsbereich des Drehelements 266 so verdreht wird, wird im Zusammenwirken zwischen dem Drehelement 266 und dem äußeren Randbereich 262 des Hebelarms 252 der Hebelarm 252 aufwärts und in einer Richtung gedrückt, bei welcher der Sperriegel 212 aus dem Gehäuse 208 heraus in Richtung auf die Verriegelungsstellung angetrieben wird. Bei diesem Vorgang schlüpft das distale Ende des Hebelarms 252 an dem festen Nockenteil 264 des Gehäuses 208 vorbei, und der seitliche Stift 254 des Hebelarms 252 gelangt in Eingriff mit der Nockenkerbe 246 und dient dazu, das Gleitelement 232 nach oben zu bewegen, während gleichzeitig die Vorspannkraft der Federn 222 ebenfalls in Aufwärtsrichtung auf das Gleitelement 232 einwirkt. Gleichzeitig bewegen sich bei der Verdrehung des Drehelements 266 die ineinandergreifenden Zähne am Umfangsbereich 276 des Drehelements 266 mit den Zähnen des Zahnungsbereichs 306 des Rotors 302 in Eingriff miteinander, bis der Rotor 302 in einem solchen Ausmaß verdreht ist, daß dessen bogenförmiger einspringender Bereich 304 in Anlage gegen den einspringenden Bereich am Umfang des Drehelements 266 gelangt.
Wie wiederum am besten aus Fig. 6A ersichtlich, ist dieses Zusammenwirken der vorstehend beschriebenen Elemente solcherart, daß, sobald der gleitende Verriegelungsbolzen 212 schließlich seine Verriegelungsstellung erreicht, der Rotor 302 in seine stabile Nichteingriffs-Stellung gelangt und danach in dieser durch die entsprechende magnetische Arretierung des Motors 300 festgehalten wird.
Es ist zu beachten, daß die zu diesem Ausfahren des Sperrriegels 212 aus dem Gehäuse 208 heraus in seine Verriegelungsstellung erforderliche Verdrehung des Drehelements 266 minimal ist und daß hierbei eine sehr kleine elektrische Energiemenge erzeugt wird. Daher erlangt die elektrisch entladene Schaltung nicht genügend gespeicherte elektrische Ladung, um den Schrittschaltmotor 300 während der Verschiebung des Sperriegels 212 aus seiner entriegelten in seine verriegelte Stellung beeinflussen zu können. Eine sehr bedeutsame Konsequenz hiervon im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist, daß der gesamte Verriegelungsmechanismus, nachdem der Sperriegel 212 seine Verriegelungsstellung erreicht hat, vollständig desaktiviert wird. Sobald dies geschieht, kann der Sperriegel 212 nicht in seine Entriegelungsstellung verbracht werden, ohne daß die richtige und vollständige Codekombination, die von dem Mikroprozessor 288 als zutreffend festgestellt werden muß, zugeführt wird, um den oben beschriebenen Entriegelungsvorgang zu ermöglichen. Kurz gesagt: Sobald die Tür verriegelt ist, besteht der einzige Weg zu ihrer Entriegelung in der richtigen Eingabe der gesamten Codekombination.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, wie er in der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform verwirklicht ist, kann auch mit anderen Ausführungsformen praktiziert werden. Eine derartige Ausführungsform 700 ist in verschiedenen operativen Stufen in den Figg. 7A bis 7C veranschaulicht. Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung dieser zweiten Ausführungsform.
Die Figg. 7A bis 7C zeigen eine insgesamt vergleichbare Ansicht wie in Fig. 6A für die erste Ausführungsform; ein Sperriegel 212 ist gleitend in Gleitführungen 218, 218 geführt, und ein Schwenkgelenk bzw. -zapfen 250 verbindet den Sperriegel 212 schwenkbar mit einem Hebelarm 702, der an seinem distalen Ende einen Haken 704 aufweist. Das entfernte distale Ende des Hebelarms 702 endet in einer Frontalfläche 706, die Form des Hakens 704 ist durch eine längliche gekrümmte Fläche 708 definiert, welche in einem Punkt 712 des Hakens auf eine Hakenrückseite 710 trifft. Diese Flächen sind glatt geschliffen. An einer Stelle zwischen seinen Enden ist der Hebelarm 702 mit einem Federanschluß- bzw. -einhängstift 714 versehen. Eine erste Feder 716 von bestimmter Länge und Steifigkeit ist an ihrem einen Ende mit dem Federanschlußstift 714 und an ihrem anderen Ende mit einem ersten Federbefestigungspunkt 718 im oberen Bereich des Verriegelungsgehäuses 208 eingehakt. Bei Fehlen einer von außen aufgebrachten Kraft liefert die erste Feder 716 eine ausreichende Vorspannkraft, um den Hebelarm 702 mit seiner glatten Frontfläche 706 in Anlageberührung mit einer entsprechend geneigten Fläche des als Teil an das Gehäuse 208 angeformten festen Nockens 264 zu halten.
Wie bei der ersten, in den Figg. 3 bis 6C beschriebenen Ausführung ist auch bei dieser zweiten Ausführung eine Welle 210 vorgesehen, die von einem Benutzer manuell durch Betätigung des Kombinationseingabeknopfes 206 gedreht wird, vgl. Fig. 2. Mit der Welle 210, zur gemeinsamen Drehung mit dieser verkeilt, ist ein Drehnockenelement 720 vorgesehen, das einen solchen Außendurchmesser hat, daß, wenn sich der Hebelarm 702 in seiner obersten Stellung befindet, der Punkt 712 des Hakens 704 dem Umfangsrand des Drehnockenelements 720 freigibt. Auf diesem Umfangsbereich ist eine insgesamt dreieckförmige Arretierungsausnehmung bzw. -raste 722, deren schräge Seitenflächen eine in Richtung auf die Drehachse des Drehnockenelements 720 weisende Winkelspitze bilden, wie aus dem Figg. 7A bis 7C ersichtlich. Das Drehnockenelement 720 ist auch mit einer Hakeneingriffsarretierung bzw. -ausnehmung 724 solcher Formgebung versehen, daß sie unter weiter unten beschriebenen Bedingungen den Haken 704 des Hebelarms 702 aufnehmen kann.
Des weiteren ist ein reibungsarmer Elektromotor 300 niedriger Leistung vorgesehen, dem unter denselben Bedingungen und im wesentlichen in gleicher Weise wie im einzelnen für die erste Ausführungsform beschrieben, ein gesteuerter elektrischer Energieimpuls zugeführt wird. Über ein auf der Welle 210 angeordnetes Planetengetriebe wird bei einer Verdrehung der Welle 210 durch einen Benutzer unter der Steuerwirkung eines Mikroprozessors eine gewisse elektrische Energiemenge erzeugt und gesteuert. Nach erfolgreichem Empfang der Eingabe einer richtigen Codekombination durch einen Benutzer gibt der Mikroprozessor aus einem elektrischen Speicherkondensator einen kleinen kontrollierten Impuls elektrischer Energie ab, wodurch der Rotor des Elektromotors 300 zu einer Drehung aus einer ersten stabilen ''Nichteingriffs''-Stellung in eine zweite stabile ''Eingriffs''- Stellung verdreht wird, wobei diese Stellungen durch entsprechende magnetische Arretierungen bzw. Rasten definiert sind. Zur Vermeidung unnötiger Länge wird hier die Art und Weise, wie die elektrische Energie erzeugt wird und wie nach Zufuhr der richtigen Codekombinationseingabe der Mikroprozessor den erforderlichen kleinen elektrischen Energieimpuls an den Motor 300 zur Drehung des Rotors liefert, nicht noch einmal im einzelnen beschrieben. Es darf angenommen werden, daß diese Einzelheiten für den Fachmann nach Kenntnisnahme der weiter oben gegebenen detaillierten Beschreibung verständlich sind.
Wie aus den Figg. 7A bis 7C ersichtlich, ist bei der zweiten Ausführungsform 700 der Rotor des Elektromotors 300 mit einem sich im wesentlichen radial erstreckenden Eingriffshebel 726 und einem radial exzentrischen elastischen Nockenelement 701 versehen. Der Eingriffshebel 726 und der Exzenternocken 701 sind zur gemeinsamen Verdrehung mit dem (nicht dargestellten) Rotor des Motors 300 ausgebildet und angeordnet. In der Nichteingriffs-Stellung des Rotors des Motors 300 liegt der Umfang des Exzenternockens 701 nahe dem Umfang des Drehnockenelements 720, jedoch außer Berührung mit diesem, und das distale Ende des Eingriffshebels 726 ist von dem Drehnockenelement 720 entfernt. Die Zufuhr des vorgegebenen kleinen elektrischen Energieimpulses an den Motor 300 (in den Figg 7A bis 7C im Uhrzeigersinn) bewirkt jedoch, daß der Exzenternocken 701 den Umfang des Drehnockenelements 720 berührt. Die hierdurch erzeugte Reibungskraft bewirkt, daß der Rotor danach von Hand gedreht wird, und der Eingriffshebel 726 wird somit positiv-eindeutig in die Stellung verstellt, in welcher er in die dreieckförmige Arretierungsausnehmung bzw. -raste 722 hineinragt. Weitere manuelle Drehung des Drehnockenelements 720 bewirkt danach eine zwangsweise manuelle Drehung des Rotors des Motors 300.
Wie erinnerlich, betätigte die Anbringung eines kleinen Magneten an dem Drehelement der ersten Ausführungsform einen Reed-Schalter 224, sobald das Drehelement 266 sich nach der Zufuhr eines richtigen und vollständigen Kombinationseingangssignals an den Mikroprozessor in eine vorgegebene Stellung verdreht hatte. Aus Gründen der Knappheit und Übersichtlichkeit werden die Einzelheiten dieses Vorgangs hier nicht wiederholt und sind diese Elemente in den Figg. 7A bis 7C nicht dargestellt, jedoch sind selbstverständlich diese Bauteile vorhanden und wirken in derselben Weise wie zuvor beschrieben zusammen. Somit wird, nachdem dem Mikroprozessor in der zweiten Ausführungsform eine vollständige und richtige Kombinationseingabe zugeführt wurde, dem Motor 300 der erforderliche kleine elektrische Energieimpuls zugeführt und so sein Rotor verdreht, derart daß das distale Ende des Eingriffshebels 726, mit Unterstützung durch Reibung zwischen dem elastischen Exzenternocken 701 und dem damit in Berührung stehenden Umfang des Drehnockenelements 720, in die dreieckförmige Arretierung bzw. Raste 722 des von Hand verdrehten Drehnockenelements 720 verdreht wird.
Wie im Falle der ersten Ausführungsform ist ein drehbares Element (in den Figg. 7A bis 7C nicht gezeigt, vgl. jedoch 312 in Fig. 3) vorgesehen, das um die Achse des Motors 300 frei drehbar angeordnet ist. Sobald daher der Motor 300 seinen Rotor nach Zufuhr des kleinen elektrischen Impulses um einen vorgegebenen kleinen Betrag verdreht hat, gelangt das drehbare Nockenelement in Eingriff und verdreht einen radialen Arm bzw. Hebel, der in einem querverlaufenden Nockenstift 728 endet (vgl. Figg. 7A bis 7C). Die Verdrehung des Nockenstifts 728 um die Achse des Motors wird somit durch Aufbringen eines manuellen Drehmoments durch das Zusammenwirken des Drehnockenelements 720 und den damit in Eingriff stehenden Eingriffshebel 726 erhalten.
Eine zweite Feder 730 steht an ihrem einen Ende in Eingriff mit dem Federverbindungsstift 714 am Hebelarm 702, ihr zweites Ende ist so angeordnet, daß es von dem Nockenstift 728 gezogen werden kann. Die Länge der zweiten Feder 730 ist so gewählt, daß sie nur nach Eingriff des Eingriffshebels 726 mit der Arretierungsausnehmung bzw. -raste 722 des Drehnockenelements 720, wie in den unmittelbar vorhergehenden Absätzen beschrieben, gespannt wird. Bis dies geschieht, ist die zweite Feder 730 keinerlei äußerer Kraft unterworfen. Sobald jedoch der Nockenstift 728 wie oben beschrieben manuell bewegt wird, verdreht er sich um die Achse des Motors 300 in eine Stellung, wo er eine Kraft längs der zweiten Feder 730 auszuüben beginnt, wobei diese Kraft auf den Federverbindungsstift 714 des Hebelarms 752 gerichtet ist. Diese von Hand aufgebrachte Kraft reicht aus, die Vorspannkraft der ersten Feder 716 zu überwinden, und zieht schließlich den Hebelarm 752 in eine Schwenkbewegung um das Schwenkgelenk 250, derart daß der Punkt 712 des Hakens 704 in der mit Hakeneingriffsprofil ausgebildeten Arretierungsausnehmung bzw. -raste 724 aufgenommen wird. Sobald dies geschieht, bewirkt das Zusammenwirken der geeignet mit Hakeneingriffsprofil geformten Arretierungsausnehmung bzw. -raste 724 mit der hinteren Hakenfläche 710, daß der Hebelarm 752 zwangsweise gezogen und hierbei der Sperriegel 212 aus seiner Verriegelungsstellung in seine Entriegelungsstellung (am besten in Fig. 7C ersichtlich) gezogen wird.
Die zweite Ausführungsform arbeitet somit in der eben beschriebenen Weise gemäß den gleichen Grundprinzipien, wie sie weiter oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden.
Will der Benutzer den Mechanismus verriegeln, so braucht er lediglich den Kombinationseingabeknopf 206 und damit die Welle 210 und das Drehnockenelement 720 im Uhrzeigersinn (in Blickrichtung von Fig. 7C), d. h. in einer Richtung entgegengesetzt derjenigen Richtung zu drehen, in der er zur Verbringung des Sperriegels 212 in seine Entriegelungsstellung gedreht wurde. Sobald dies geschieht, bewirkt das zwangsläufige Zusammenwirken zwischen der mit Hakeneingriffsprofil ausgebildeten Arretierungsausnehmung bzw. -raste 724 und der langgestreckten gekrümmten Vorderseite 708 des Hakens 704, daß der Hebelarm 752 um seinen Schwenkpunkt 250 verdreht wird und gleichzeitig eine von Hand aufgebrachte Kraft zum Antrieb des Sperriegels 212 in seine Verriegelungsstellung ausübt. Sobald schließlich das Drehnockenelement 720 ausreichend verdreht wurde, bewirkt das Zusammenwirken der dreieckförmigen Arretierungsausnehmung bzw. -raste 722 mit dem Eingriffshebel 726, daß die Zugspannung in der zweiten Feder 730 aufgehoben wird und der Rotor des Motors 300 in seine durch die entsprechende magnetische Arretierung definierte Nichteingriffs-Stellung zurückkehrt. Sobald dies geschehen ist, führt die von der ersten Feder 716 ausgeübte Vorspannkraft den Hebelarm 752 in die aus Fig. 7A ersichtliche Stellung zurück. Da der Haken 704 zu diesem Zeitpunkt dann nicht mehr in Berührung mit dem Drehnockenelement 720 steht, kann ein unbefugtes Drehen der Welle 210 nicht mehr zur Entriegelung des Verriegelungsmechanismus führen. Nur die Einführung einer vollständigen und richtigen Codekombinationseingabe kann danach den Mechanismus wieder reaktivieren und ihn zur Verstellung in seine Entriegelungsstellung veranlassen. Somit wird hierdurch eine alternative einfache Konstruktion für einen Verriegelungsmechanismus geschaffen.
Die dritte, nach denselben Grundprinzipien arbeitende Ausführungsform 800 ist in den Figg. 8A bis 8C dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die Elemente zur Erzeugung elektrischer Energie und zur Steuerung ihrer Zufuhr an den Motor 300 wie zuvor beschrieben. Der Sperriegel 212 ist wie zuvor in Gleitführungen 218, 218 geführt. Der Hebelarm 802 ist um einen Schwenkpunkt 250 verschwenkbar und weist wie in der zweiten Ausführungsform 700 an seinem distalen Ende einen Haken 804 auf. Ein Drehnockenelement 806 ist durch Befestigung auf der Welle 210 von Hand drehbar. Das Drehnockenelement 806 hat eine mit einem Hakeneingriffsprofil ausgebildete Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808 mit einem glatten Übergang zu einem im übrigen glatten Umfang 810 des Nockenelements.
Der Rotor des Elektromotors 300 weist ein Zahnrad 812 auf, dessen Zähne in kontinuierlichem, dauerhaftem Eingriff mit den Zähnen eines bogenförmigen Zahnsektors 814 eines Elements 816 stehen, das um einen an einer Innenwandung des Gehäuses 208 befestigten Schwenkpunkt 818 schwenkbar gelagert ist. Das Element 816 weist an seiner dem Zahnsektorabschnitt 814 gegenüberliegenden Seite einen seitlichen Fortsatz 820 mit einer insgesamt dreieckförmigen Innenöffnung 822 und einem als Nockenfläche ausgebildeten äußeren Rand auf; diese Nockenfläche umfaßt einen ersten geradlinigen Bereich 824, einen stumpfen Winkel 826, einen kurzen äußeren Randbereich 828, eine im wesentlichen rechtwinklige Ecke 830 und einen zweiten geradlinigen Randbereich 832 auf, wie in den Figg. 8A bis 8C dargestellt.
Der Hebelarm 802 besitzt einen Feder-Verbindungspunkt 834, einen auf einem Schwenkgelenk 838 schwenkbar gelagerten kurzen drehbaren Arm 836 sowie einen Anschlagstift 840, gegen welchen der kurze drehbare Arm 836 unter der Vorspannwirkung einer Feder 842 anliegt.
Wie in Fig. 8A ersichtlich, befinden sich, wenn der Sperrriegel 212 sich in seiner Verriegelungsstellung befindet, d. h. aus dem Gehäuse 208 nach außen übersteht, das distale Ende und der Haken 804 des Hebelarms 802 in ihrer obersten Stellung, wobei der Haken 804 den glatten Umfangsbereich 810 des Drehelements 806 kaum berührt. In diesem Zeitpunkt befindet sich ein Nockenstift 844, der sich von dem kurzen drehbaren Arm 836 aus quer erstreckt, und zwar an dessen Ende, das dem mit der Feder 842 verbundenen Ende gegenüberliegt, nahe dem Nockenflächenrand des Elements 816 an dessen stumpfem Winkel 826, ohne diese Nockenfläche jedoch zu berühren, vgl. Fig. 8A.
Sobald ein Benutzer die richtige und vollständige Codekombination wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen eingibt, wirkt ein Mikroprozessor in Verbindung mit dem Reed-Schalter und einem an dem Drehelement 806 angebrachten (nicht dargestellten) Magnet in der zuvor bezüglich der anderen Ausführungsbeispiele beschriebenen Weise zusammen. Es wird sodann dem Elektromotor 300 ein kleiner elektrischer Energieimpuls zugeführt, sobald die Hakeneingriffs-Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808 sich in einer vorgegebenen Stellung bezüglich dem Haken 804 befindet. Das schwenkbar gelagerte Element 816 ist sehr gewichtsleicht, hat daher nur eine geringe träge Masse und ist auf dem Schwenklager 818 mit sehr geringer Reibung gelagert, vorzugsweise ohne Verwendung von Schmiermitteln, die sich mit der Zeit verändern oder zersetzen könnten. Das Element sollte auch um den Schwenkpunkt 818 ausbalanciert sein, derart daß auch bei einem elektrischen Impuls sehr kleiner Energie der Motor 300 das Zahnrad 812 und damit das Element 816 zu verdrehen vermag. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. bei der in Fig. 8A veranschaulichten Lage, befindet sich ein Hebelarm- Nockenstift 846 in einer ersten Ecke der Öffnung 822 des Elements 816.
Nach Erhalt des kleinen elektrischen Impulses veranlaßt der Motor 300 die Drehung seines Rotors und des daran angebrachten Zahnrads 812, und der mit diesem in Eingriff stehende Zahnsektor 814 bewirkt eine Drehung des Elements 816 im Uhrzeigersinn, vorzugsweise um etwa 30 º, wie in den Figg. 8A bis 8C veranschaulicht. Der kurze Randbereich 828 der Nokkenfläche schlüpft dann unter dem Nockenstift 844 durch, und der Nockenstift 846 des Hebelarms wirkt mit einer Innenkante der Dreiecköffnung 822 unter Verschwenkung des Hebelarms 804 um seinen Schwenkpunkt 250 zusammen, derart daß der Haken 804 sodann in Berührungsanlage gegen den Außenumfang 810 gelangen kann.
Bei der Verdrehung des Drehnockenelements 806 von Hand im Gegenuhrzeigersinn läuft der Haken 804 schließlich in die Hakeneingriffs-Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808 des von Hand verdrehten Drehelements 806 ein. Sobald dies geschieht, wird bei einer weiteren Drehung des Drehelements 806 von Hand im Gegenuhrzeigersinn der Hebelarm 802 kraftschlüssig nach links gezogen, und der Sperriegel 212 gleitet so in das Gehäuse 208. Die oberste Außenkante des mit dem Haken versehenen distalen Endes des Hebelarms 802 schlüpft hierbei unter den in einem oberen Bereich des Gehäuses 208 vorgesehenen festen Nocken 264. Die Abmessungen der verschiedenen Elemente sind so gewählt, daß, wenn der Sperrriegel 212 seine Entriegelungsstellung erreicht hat, die den Haken mitnehmende Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808 den Hebelarm 802 nicht mehr weiter ziehen kann, wie aus Fig. 8C ersichtlich. Der Verriegelungsmechanismus befindet sich nun in seinem entriegelten Zustand.
Es sei betont, daß wie bei den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen auch in dieser dritten Ausführungsform das Grundprinzip Anwendung findet, mit Hilfe eines sehr kleinen elektrischen Energieimpulses einen gewichtsleichten, reibungsarmen Elektromotor zur Verdrehung eines kleinen Drehelements zu veranlassen, um einen Eingriff zwischen einem Hebelarm und einem von Hand angetriebenen drehbaren Drehelement einzuleiten, zur Ermöglichung der Übertragung einer manuellen Kraft zum Antrieb des Sperriegels 212 aus seiner Verriegelungs- in seine Entriegelungsstellung. Es sei auch darauf hingewiesen, daß wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ein derartiger Eingriff erst möglich wird, nachdem dem Mikroprozessor von dem Benutzer eine richtige und vollständige Codekombinationseingabe zugeführt wurde, und erst, nachdem der Benutzer das Drehelement 806 danach von Hand verdreht.
Zur Verstellung des Verriegelungsmechanismus in seinen Verriegelungszustand muß der Benutzer von Hand das Drehelement 806 in der entgegengesetzten Richtung, d. h. im Uhrzeigersinn in Fig. 8C, verdrehen. Das Zusammenwirken zwischen der glatten gekrümmten Außenkante des Hakens 804 und der Hakeneingriffs-Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808 bewirkt sodann, daß eine von Hand aufgebrachte Kraft den Sperriegel 212 nach rechts in seine Verriegelungsstellung antriebt; gleichzeitig wird, sobald der Nockenstift 844 den zweiten geradlinigen Kantenabschnitt 832 berührt, das Element 816 ebenfalls zu einer Verdrehung im Uhrzeigersinn unter einer von der Feder 842 ausgeübten Vorspannung verdreht. Infolge des Eingriffs zwischen dem Zahnsektor 814 und dem Zahnrad 812 des Motors 300 wird der Motor auch in seine durch eine Arretierung definierte Nichteingriffs-Stellung rückgestellt. In diesem Zeitpunkt kehrt der Nockenstift 844 unter der Zwangswirkung der Feder 842 auf den verdrehbaren Hebel 836 in seine Lage innerhalb des stumpfen Winkels 826 der Nockenflächenkante des Elements 816 zurück. Das Drehelement 806 hat sich dabei so verdreht, daß sein glatter Außenumfang sich nunmehr unmittelbar benachbart dem Haken 804 befindet.
Eine weitere unkontrollierte, beispielsweise unbefugte, Verdrehung der Welle 210 und des Drehelements 806 bewirkt keinen die Verriegelung lösenden Eingriff zwischen dem Haken 804 und der Hakeneingriffs-Arretierungsausnehmung bzw. -raste 808, solange nicht das Element 816 wieder aus der Bewegungsbahn des Nockenstifts 844 heraus gedreht ist, was jedoch nur unter der Steuerungswirkung des Mikroprozessors, nachdem dieser eine richtige und vollständige Codekombinationseingabe erhalten hat, möglich ist. Die Verriegelung bzw. der Verschluß ist somit sicher gegen unbefugtes Öffnen, sobald der Sperriegel 212 in seine Verriegelungsstellung gebracht ist, d. h. sobald er aus dem Gehäuse 208 nach außen ausgefahren ist, wie in Fig. 8A gezeigt.
Selbstverständlich können zur Sicherung gegen gewaltsame oder intelligente Versuche zur unbefugten Entriegelung des Verriegelungsmechanismus zusätzliche Sicherungselemente vorgesehen werden. Zwei Ausführungsbeispiele eines derartigen Aspekts eines Verbesserungszusatzes zu der vorstehend beschriebenen Erfindung sind in den Figg. 9, 10 und 10A gezeigt und werden im folgenden erläutert.
Fig. 9 veranschaulicht einen Mechanismus, der in Kombination mit einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zur weiteren Sicherung gegen Versuche unbefugter Betätigung des Verriegelungsmechanismus durch Beaufschlagung mit einem äußeren magnetischen Feld dient.
Diese Sicherungsvorrichtung 900 weist vorzugsweise ihre hauptsächlichen Bauteile in einem gemeinsamen Gehäuse 902 auf, zusammen mit den elektrischen Wicklungen 904 und einem Rotor 906 des Elektromotors (der im übrigen in gleicher Weise wie der Elektromotor 300 in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet wird). Der Rotor 906 ist auf einer Achse 908 in (nicht dargestellten) reibungsarmen Lagern gelagert und besitzt ein äußeres Zahnrad 910, das mechanisch mit anderen Elementen wie zuvor beschrieben zusammenwirkt.
Am innenseitigen Ende des Rotors 906, innerhalb des Gehäuses 902, ist ein Blockierglied vorgesehen in Form einer nicht- magnetischen Scheibe 912, das mit Abstand von der Innenwandung des Gehäuses 902 mit dem Rotor 906 und der Welle 908 drehbar angeordnet ist, auf welcher das äußere Zahnrad 910 montiert ist. Wird daher die Blockierglied-Scheibe 912 an einer Drehung gehindert, so auch das äußere Zahnrad 910, das durch sein Zusammenwirken mit anderen weiter oben beschriebenen Elementen das Schloß in den Zustand zur Entriegelung setzen kann.
Die nicht-magnetische Blockierscheibe 912 ist vorzugsweise mit einer geringfügigen Ausnehmung 914 versehen, wie am besten aus Fig. 9 ersichtlich, mit einer durch den ausgenommenen Bereich hindurchführenden Öffnung 916 zur wahlweisen Aufnahme eines Bolzens bzw. Stifts.
Ebenfalls in dem Gehäuse 902 ist eine kleine Magnetwicklung, beispielsweise eine Schwing- oder Tauchspule 918 angeordnet, die konzentrisch mit einem überstehenden Bereich der Achse 908 angeordnet ist, der in der Rückwandung des Gehäuses 902 in einem Lager 920 gelagert ist. Die Schwingspule ist axial bezüglich der Achse 908 frei beweglich und ist durch eine oder mehrere Feder(n) 922, welche in dem Gehäuse 902 gegen dessen rückwärtiges Ende wirken, in Richtung auf den Rotor 906 und die Blockierscheibe 912 vorgespannt. An dem der Blockierscheibe 912 benachbarten Ende der Schwingspule 918 ist ein freikragender Bolzen bzw. Stift 924 angeordnet, der sich normalerweise durch die Öffnung 916 in der Blockierscheibe 912 hindurch erstreckt, wie in Fig. 9 ersichtlich. Dies ist die normale Situation, wenn das Schloß sich in seinem verriegelten Zustand befindet. Die Schwingspule 918 ist nicht mit oder um die Achse 908 drehbar, sondern ist nur axial gleitbar.
Im Inneren des Gehäuses 902 ist ein Permanentmagnet 926 angebracht, mit solcher Ausrichtung seines Nord- und Südpols, daß bei Beaufschlagung der Schwingspule 918 mit einem elektrischen Strom ein in der Schwingspule erzeugtes elektromagnetisches Feld einen Pol geeigneter Polung erzeugt, damit der vorgesehene Permanentmagnet 926 die Schwingspufe 918 axial längs der Achse 908 abstößt. Sobald daher die Schwingspule 918 mit einem ausreichenden elektrischen Strom beaufschlagt wird und deren Magnetfeld mit dem Permanentmagnet 926 zur Überwindung der Vorspannung der Feder 922 zusammenwirkt, bewegt sich die Schwingspule 918 körperlich von der Blockierscheibe 912 weg. Indem sie dies tut, bewirkt sie, daß der Zapfen bzw. Stift 924 vollständig aus der Öffnung 916 in der Blockierscheibe 912 herausgezogen wird. Solange ein derartiger Strom der Schwingspule 918 weiterhin zugeführt wird und der Stift 924 ganz aus der Öffnung 916 in der Blockierscheibe 912 herausgezogen bleibt, sind die Blokkierscheibe 912, der Rotor 906, die Welle 908 und das äußere Zahnrad 910 dann frei drehbar. Solange andererseits kein derartiger elektrischer Strom der Schwingspule 918 zugeführt wird, drücken die Federn 922 sie in einer solchen Richtung, daß, sobald das distale Ende des Stifts 924 in Ausrichtung mit der Öffnung 916 in der Blockierscheibe 912 gelangt, der Stift sodann durch die Öffnung 916 übersteht und eine Drehung der Achse 908 und des auf dieser angeordneten äußeren Zahnrads 910 verhindert.
Die Schwingspule 918 ist in bekannter Weise in Verbindung mit den Wicklungen 904 des (nicht mit Bezugsziffer versehenen) Elektromotors angeschlossen, der in derselben Weise wie der Elektromotor 300 in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird. Der elektrische Strom, welcher die Schwingspule 918 dazu veranlaßt, den Stift 924 aus der Blockierscheibe 912 zurückzuziehen, tut dies unmittelbar bevor der durch die Wicklungen 904 hindurchgeleitete elektrische Strom den Rotor 906 zu einer Drehung der Achse 908 und damit des äußeren Zahnrads 910 veranlaßt.
Man erkennt, daß, um ein Festfressen oder Verklemmen zwischen dem Stift 924 und den die Öffnung 916 in der Blockierscheibe 912 definierenden Rändern zu verhindern, der Stift zurückgezogen werden muß, bevor die Wicklungen 904 ein genügend hohes Drehmoment auf den Rotor 906 und die Blockierscheibe 912 ausüben, um diese in dem Gehäuse 902 zu drehen. In der Praxis gibt es zahlreiche bekannte Vorrichtungen und Verfahren, um den elektrischen Stromfluß in die Wicklungen 904 zu verzögern, bis der Stift 924 vollständig aus der Öffnung 916 herausgezogen ist, unter Freisetzung des Rotors 906 zur Drehung.
In der Praxis wirkt die in Fig. 9 gezeigte Sicherheitsvorrichtung in der Weise, daß sie eine Drehung des äußeren Zahnrads 910 unter der Wirkung eines äußeren Spuren- oder absichtlich aufgebrachten Magnetfelds verhindert, das andernfalls tatsächlich eine Verdrehung des Rotors 906 bewirken könnte. Wenn daher eine unbefugte Person Mittel zur Erzeugung eines starken Rotationsfeldes unmittelbar benachbart der Verriegelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anbrächte und der Rotor 906 durch Zusammenwirken mit dem von außen aufgebrachten rotierenden Feld sich verdreht, könnte ohne die Eingabe einer autorisierten Codekombination der Eingriff mit dem Schloß hergestellt und das Schloß entriegelt werden. Die in Fig. 9 veranschaulichte Sicherheitsvorrichtung würde eine derartige unbefugte Öffnung des Schlosses verhindern. Da das von außen her aufgebrachte unbefugte elektrische Rotationsfeld keinen Einfluß auf die nicht-verdrehbare Schwingspule 918 und ihren sich durch die Öffnung 916 erstreckenden Stift 924 hätte, verhindert ein derartiger sehr kleiner leichter Stift 924 in wirksamer Weise eine unbefugte Verdrehung der Achse 908 und des äußeren Zahnrads 910.
Es mag theoretisch möglich sein, eine starke Inertialkraft, beispielsweise durch einen heftigen Schlag, auf das Schloß entlang der Richtung der Achse 908 auszuüben, die ausreichen würde, daß die Schwingspule 918 die Feder 922 zusammendrückt. Während dies geschieht, könnte man theoretisch den Stift 924 aus der Öffnung 916 herausziehen, bei gleichzeitiger Anlegung eines starken äußeren Magnetfelds zur Drehung des Rotors 906. Da jedoch die meisten Safes sehr schwer oder in eine Struktur eingebaut sind, wird die Wahrscheinlichkeit, daß ein derartiges kompliziertes Vorgehen das Schloß in einen Zustand für die Entriegelung setzen könnte, praktisch durch das Vorhandensein der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 9 eliminiert.
Der Fachmann erkennt, daß die Funktion der Schwingspule und des daran befestigten Stifts 924 mit dem Herausziehen des Stifts während der Beaufschlagung der Schwingspule mit einem kleinen elektrischen Strom unter anderen vergleichbaren Umständen verwendet werden könnte, um eine Verstellung bzw. Bewegung eines Elements, das mit dem Stift 924 zusammenwirken kann, beispielsweise eines Gleitelements, das als magnetischer Schlüssel oder dergleichen verwendet werden kann, zu verhindern.
Die Schwingspule 918 ist vorzugsweise in Reihe mit den Wicklungen 904 des Elektromotors geschaltet, derart daß bei Beaufschlagung mit einem elektrischen Strom unter der Steuerwirkung des Mikroprozessors, um den Rotor 906 zu drehen, derselbe Strom bewirkt, daß die Schwingspule 918 entgegen den Federn 922 den Stift 924 aus der Öffnung 916 der Scheibe 912 herauszieht. Erst dann können sich die Scheibe 912 und der Rotor 906 drehen, um das Zahnelement 910 in eine Eingriffsstellung zu bringen, derart daß der Benutzer manuelle Kraft auf den Sperriegel 212 ausüben kann, um ihn in seine Entriegelungsstellung zu bringen. Eine Drehung des Rotors 906 durch die Beaufschlagung mit einem äußeren Magnetfeld wird durch diese einfache Konstruktion verhindert, während die normale befugte Öffnung des Verriegelungsmechanismus automatisch ermöglicht wird.
Auf diese Weise läßt sich durch Verwendung verhältnismäßig billiger und allgemein verfügbarer Elemente, wie beispielsweise einer Schwingspule, Federn oder elementare Leitungsverbindungen, zusätzliche Sicherung gegen eine unbefugte Entriegelung des Verriegelungsmechanismus in der vorstehend beschriebenen Weise erzielen.
Eine alternative Sicherungsvorrichtung ist in den Figg. 10 und 10A dargestellt. Eine derartige Vorrichtung weist in der gezeigten Weise ein gemeinsames Gehäuse 1002 aus eisenhaltigem Material auf; in Verbindung mit einem Elektromotor 300 wird ein kleiner Rotor 1004 verwendet, der koaxial mit der Motorachse 1006 angeordnet ist; der Rotor 1004 hat eine geriffelte oder anderweitig aufgerauhte äußere Umfangsfläche 1008. Den Rotor 1004 im einem kleinen radialen Abstand außen umgebend, ist ein Ring 1010 aus einem nicht-eisenhaltigen Material vorgesehen, der engsitzend in dem eisenhaltigen Gehäuse 1002 eingepaßt ist.
Wie aus Fig. 10A ersichtlich, sind an vier in gleichen Umfangsabständen liegenden Stellen in dem nicht-eisenhaltigen Ring 1010 vier radiale Öffnungen 1012 mit in einer gemeinsamen Ebene liegenden Achsen vorgesehen. Im Inneren jedes der radialen Öffnungen 1012 ist ein kleiner gehärteter Linearmagnet 1014 vorgesehen, dessen Form und Abmessung so gewählt sind, daß er in der radialen Öffnung 1012 frei gleitbar ist. Jeder der gehärteten Magnete 1014 weist eine scharfe Spitze an seinem der geriffelten Oberfläche 1008 des Rotors 1004 nächstgelegenen Ende auf. Diese Magnete 1014 sind in Paaren angeordnet, besitzen ''gleiche Magnetpole'' jeweils einander gegenüberliegend in einer im wesentlichen radialen Richtung bezüglich der Achse 1006 des Elektromotors 300. Aufgrund dieser Anordnung sind jeweils die beiden Magnete jedes Magnetpaar bestrebt, einander abzustoßen, derart daß sie in ihren entsprechenden Radialöffnungen 1012 lose verbleiben, wobei jedoch ihre entsprechenden scharfen Spitzen magnetisch von der geriffelten Oberfläche 1008 des Rotors 1004 entfernt gehalten werden.
Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen, wobei die Magnete paarweise sich von der geriffelten Oberfläche 1008 fernhalten, bleibt der Rotor des Elektromotors 300 frei für die weiter oben beschriebene Funktionsweise, d. h. zur Verdrehung zwischen seinen zwei Arretierstellungen, nach Zufuhr des erforderlichen kleinen Impulses elektrischer Energie unter der Steuerwirkung des Mikroprozessors. Falls jedoch ein unbefugter Versuch unternommen würde, den Verriegelungsmechanismus durch Beaufschlagung mit einem großen Magnetfeld zu entriegeln, so würden die Magnetpaare sich nicht mehr gegenseitig radial nach außen im Gleichgewicht halten, so daß ihre scharf-spitzen Enden in Berührung mit der geriffelten Oberfläche 1008 des Rotors 1004 gelangen würden und dessen Drehung verhindern würden. Daher könnte sich der Rotor des Elektromotors 300 ebenfalls nicht drehen, und die Vorrichtung könnte nicht in den Zustand für die Funktion gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen versetzt werden. Dieser Mechanismus gewährleistet somit eine Sicherung gegen Versuche zum unbefugten Öffnen des Verriegelungsmechanismus durch Beaufschlagung mit äußeren großen Magnet- oder elektrischen Feldern.
Der mit der Kenntnis der vorliegenden Offenbarung ausgestattete Fachmann wird Abwandlungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele und verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung in Betracht ziehen. Demzufolge sollen die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur erläuternden, nicht beschränkenden Charakter haben. Der Bereich der vorliegenden Erfindung ist daher lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Verriegelungsmechanismus mit einem in Verriegelungs- bzw. Entriegelungsstellung verbringbaren Verriegelungs- bzw. Sperriegel (212), der Mechanismus umfassend elektrisch angetriebene Mittel, welche eine Kupplung des Sperriegels mit einem manuell betätigten Eingriffselement (266, 720, 400, 724) gestatten, derart daß der Sperriegel (212) durch eine manuelle Verstellung des manuell betätigten Eingriffselements (266, 720, 400, 724) aus seiner Verriegelungs- in seine Entriegelungsstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus umfasst:

einen mit dem Sperriegel (212) zusammenwirkenden Sperriegel-Antrieb (252,702);

ein zweites Eingriffselement (302, 726) mit einer Nichteingriffs-Stellung und einer Stellung zum Eingriff mit dem manuell betätigten Eingriffselement;

eine durch elektrische Energie betätigbare Antriebsvorrichtung (300) zum Antrieb des zweiten Eingriffselements (302, 726) in seine zum Eingriff geeignete Stellung;

mit dem zweiten Eingriffselement (302,726) in dessen zum Eingriff geeigneter Stellung gekuppelte Mittel (232, 716, 730) zur Verstellung des Sperriegel-Antriebs in eine direkte Eingriffsstellung mit dem manuell betätigten Eingriffselement (266, 720, 400, 724) durch eine Verstellung des manuell betätigten Eingriffselements.

2. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, bei welchem der genannte Sperriegel-Antrieb (252, 702) in Abhängigkeit von einer Verstellung des manuell betätigten Eingriffselements (266, 720, 400, 724) verstellt wird, zur Verstellung des genannten Sperriegels (212) aus seiner Entriegelungsstellung in seine Verriegelungsstellung und zur Rückstellung des zweiten Eingriffselements (302, 726) in seine Nichteingriffs-Stellung.

3. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, bei welchem die Nichteingriffs-Stellung bzw. die zum Eingriff geeignete Stellung des zweiten Eingriffselements (302, 726) durch erste und zweite magnetische Anschläge bestimmt sind.

4. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, bei welchem

der genannte Sperriegel-Antrieb ein Hebelelement (252, 702) aufweist, das ein mit dem genannten Sperriegel (212) schwenkbar verbundenes erstes Ende und ein zweites Ende in einer Anordnung aufweist, dab es mit dem genannten manuell betätigten Eingriffselement (266, 720, 400, 724) in Eingriff gelangen kann; und

das manuell betätigte Eingriffselement (266, 720) mit einer Kerbraste bzw. Rastnase (400, 724) versehen ist, die mit dem genannten hakenförmigen zweiten Ende des Hebelelements (252, 702) in Eingriff gelangen kann.

5. Verriegelungsmechanismus mach Anspruch 1, welcher des weiteren Mittel (288) zur gesteuerten Energiezufuhr an die Antriebsvorrichtung (300) nur nach Erhalt eines vorgegebenen Eingangssignals aufweist.

6. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 5, bei welchem die genannten Steuermittel umfassen:

(a) Mittel (284) zur Erzeugung eines elektrischen Stroms in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Aufeinanderfolge physikalisch-körperlicher Bewegungen des genannten manuell betätigten Eingriffselements (266, 720, 400, 724);

(b) Mittel (286) zur Speicherung einer Ladung aus dem elektrischen Strom; sowie

(c) auf den genannten elektrischen Strom ansprechende Mikroprozessormittel (288) zum Nachweis, sobald ein vorgegebener Kombinationscode korrekt eingegeben wurde und nachfolgender Freigabe der genannten gespeicherten elektrischen Ladung, zur Zufuhr der genannten elektrischen Energie an die Antriebsvorrichtung.

7. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, welcher umfasst:

einen Elektromotor (300) mit einem Rotor (302) als einheitliches Bauteil mit dem zweiten Eingriffselement (302);

ein Gleit- bzw Schiebeteil (232) in solcher Ausbildung und Anordnung, daß es in Abhängigkeit von einer Verstellung des zweiten Eingriffselements (302) über seine eingriffsfähige Stellung hinaus zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschieblich ist.

8. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 7, welcher umfasst:

einen trägheitsarmen Drehnocken (312) in Anordnung zur Drehung auf der Achse des genannten Motors durch Eingriff mit dem genannten zweiten Eingriffselement (302) in dessen eingriffbereiter Stellung, sowie

das genannte Gleit- bzw. Schiebeteil (232) in Anordnung zum Eingriff mit dem Drehnocken (312) und einem gelenkig mit dem Sperriegel (212) verbundenen Hebel (252), wobei der Hebel einen zum Eingriff mit dem manuell betätigten Eingriffselement geeigneten Bereich aufweist zur Übertragung einer manuell aufgebrachten Kraft auf den Sperriegel (212), wobei das Gleit- bzw. Schiebeteil mit einer Nockenausnehmung (246) ausgebildet ist und der Hebel mit einem Querstift bzw. -bolzen (254) versehen ist, der mit der Nockenausnehmung in Eingriff gelangen kann, zur Verstellung in Abhängigkeit von der genannten Gleitverschiebung des Gleit- bzw. Schiebeteils.

9. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 8, des weiteren umfassend ein Gehäuse (208) mit einem abnehmbaren Deckel (272), wobei das Gehäuse zur Gleitlagerung und Führung für den Sperriegel (212) ausgebildet ist, derart daß der Sperriegel (212) in seiner Entriegelungsstellung im wesentlichen in einen in dem Gehäuse gebildeten Raum zurückgezogen ist, und wobei das Gehäuse auch eine Gleitlagerung für das Gleit- bzw. Schiebeteil bildet und eine offene, im wesentlichen durch den genannten Deckel verschließbare Wand besitzt,

wobei der Deckel in seinem Paßsitz auf dem Gehäuse eine Lagerung für das zweite Eingriffselement (302) bildet.

10. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 8, bei welchem

das genannte zweite Eingriffselement ein Sektorelement (302) aufweist, das zwei bogenförmige Öffnungen bzw. Ausnehmungen (308) solcher Form, Abmessungen und Anordnung aufweist, daß jede jeweils mit Spiel einen entsprechenden Eingriffsstift bzw. -bolzen (310) des genannten trägheitsarmen Drehnockens (312) aufnimmt, wenn sich das zweite Eingriffselement zwischen seiner Nichteingriffsstellung und seiner eingriffsfähigen Stellung befindet, und

die bogenförmigen Öffnungen bzw. Ausnehmungen bei einer Verstellung des zweiten Eingriffselements (302) in einer ersten Richtung jenseits seiner eingriffsfähigen Stellung in Eingriff mit den Eingriffsstiften bzw. -bolzen (310) gelangen können, zur Verdrehung des Nockens (312) und damit Gleitverschiebung des Gleit- bzw. Schiebeteils (232), derart daß der Hebel in Eingriff mit dem manuell betätigten Eingriffselement (266) kommt.

11. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, bei welchem die genannte Antriebsvorrichtung eihen Elektromotor (300) mit einem um eine Rotationsachse drehbaren Rotor aufweist und der Rotor eine erste und eine zweite stabile Stellung entsprechend der eingriffsfähigen bzw. der Nichteingriffsstellung des zweiten Eingriffselements (302, 726) besitzt, wobei die genannte erste und zweite Stellung durch einen vorgegebenen Winkel um die Rotationsachse voneinander getrennt sind.

12. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 4, bei welchem die mit dem zweiten Eingriffselement (726) gekuppelten Mittel eine erste Feder (730) aufweisen, welche das Hebelelement (702) zum Eingriff mit dem manuell betätigten Eingriffselement (720) vorspannt, wenn das zweite Eingriffselement (726) sich in seiner eingriffsfähigen Stellung befindet.

13. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 12, welcher eine zweite Feder (716) ausreichender Steife aufweist, um das Hebelelement außer Eingriff mit dem manuell betätigten Eingriffselement (720) zu halten, wenn sich das zweite Eingriffselement (726) nicht in seiner eingriffsfähigen Stellung befindet.