DE69513529T2

DE69513529T2 - Elektromechanisch bedienbare schlüsselzylindereinheit für schlösser

Info

Publication number: DE69513529T2
Application number: DE69513529T
Authority: DE
Inventors: Renato Botteon; Ezio Chies; Luciano Dassi; Vanni Gallocchio
Original assignee: Silca SpA
Current assignee: Silca SpA
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2015-07-15
Also published as: AU3110895A; IT1268670B1; DE69513529D1; ITVE940032A1; EP0771381B1; EP0771381A1; ITVE940032A0; WO1996002721A1; ATE186963T1

Description

Diese Erfindung betrifft eine elektromechanisch betriebene Zylinder/Schlüssel- Einheit für Schlösser
Mechanisch betriebene Zylinder/Schlüssel-Einheiten für Schlösser sind bekannt. Die Zylinder umfassen einen Bolzen, der sich in einer in dem Zylinder ausgebildeten zugehörigen Aufnahme dreht und ist mit einer Mehrzahl von radialen Vertiefungen versehen, die sich in einen im Zylinderkörper vorgesehenen Ansatz erstrecken und aus zwei Teilen gebildete, axial bewegbare Stifte aufnehmen. Die axiale Position jedes Stiftes in seiner jeweiligen Vertiefung wird durch die Tiefe der in dem in den Schaft eingeführten Schlüssel vorgesehenen Rasten bestimmt, und wenn diese Position so ist, daß die Trennfläche zwischen den zwei Teilen jedes Stiftes mit der zylindrischen Trennfläche zwischen dem Schaft und seiner Aufnahme übereinstimmt, kann der Schaft durch den eingeführten Schlüssel gedreht werden und das Schloß, in welchem sich der Zylinder befindet, betätigen.
Diese Art einer mechanisch betriebenen Einheit ist weit verbreitet, hat aber auch eine Reihe von Nachteilen, wie:
- ein begrenztes Maß an Sicherheit, wegen der wesentlich begrenzten Anzahl möglicher Schlüsselmuster;
- eine Möglichkeit des Erkennens des Schlüsselmusters mit "bloßem Auge";
- Abnutzung des Schlüssels sowohl durch Benutzung als auch durch Vervielfältigung;
- Zylinderempfindlichkeit gegenüber Umgebungseinflüssen.
Um das Maß an Sicherheit für diese bekannten Einheiten zu erhöhen, wurde daran gedacht den Schlüssel/Zylinder-Schnittstellenmechanismus erheblich komplizierter zu machen, um die Anzahl verfügbarer Muster zu erhöhen, diese Zunahme der Musterzahl aber wird durch eine geringere Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit der Einheit aufgehoben.
Aus diesem Grunde wurden Betriebssysteme für Schlösser vorgeschlagen, die elektrische oder elektronische Schaltungen verwenden, welche dazu in der Lage sind, in elektronischer Weise einen Code zu steuern, der in dem Teil der Einheit gespeichert ist, welche das Schloß mit einem in dem Schlüssel residenten Code betätigt.
Die Notwendigkeit, dafür elektrische Energie zu verwenden, ist ein beachtlicher Nachteil: Falls die Elektrizität aus dem Stromnetz abgezweigt wird, kann das System nur verwendet werden, wenn eine Stromversorgung vorhanden ist und wird unbrauchbar, wenn die Versorgung fehlt; falls jedoch die Elektrizität von einer unabhängigen Quelle abgezweigt wird, muß der Zustand ihrer Aufladung systematisch geprüft werden.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, gemischte Einheiten zu verwenden, das heißt mechanisch betriebene Einheiten, aber mit einem elektronischen Steuersystem, das durch Strom betrieben wird, welcher beim Einführen des Schlüssels in den Schloßzylinder oder beim Drehen des bereits eingeführten Schlüssels erzeugt wird.
FR-A-2 500 520 beschreibt eine Einheit dieser Art, in welcher der für das bewirken einer Schüssel/Zylinder-Erkennung und für das Antreiben des elektromechanischen Bolzen-Freigabeelements bei positiver Erkennung notwendige Strom durch einen piezoelektrischen Effekt generiert wird, aufgrund der auf Piezokristalle ausgeübten Wirkung, wenn der Schlüssel eingeführt, herausgezogen oder gedreht wird, wobei diese entlang des Schloßkanals angeordnet sind,
Ein Nachteil dieser Anordnung ist die sehr kleine erzeugte Strommenge, die im allgemeinen nicht ausreicht, selbsterforderliche, bescheidene elektrische Leistungen zu erfüllen; ein weiterer Nachteil ist die erzeugte hohe elektrische Spannung, die im wesentlichen nicht mit derjenigen zusammenpaßt, die für die bestimmte Art der betreffenden elektrischen Leistungen gefordert wird; ein weiterer Nachteil ist die Natur der in dem Schlüssel gespeicherten Codes und das Verfahren zum Übertragen der jeweiligen Daten zu den Lese-/Erkennungs- und Freigabeschaltungen in dem Schloßmechanismus. Falls dieser Code mechanischer Art ist und durch Druck gegen geeignete Fühler im Schloß verarbeitet wird, wird dieser leicht durch ein Abschauen dekodiert; falls er magnetischer Art ist, um durch geeignete magnetische Leseeinrichtungen ausgelesen zu werden, kann er leicht gelöscht oder verändert werden; falls er optischer Art ist ist seine Verarbeitung sehr kompliziert und erfordert beträchtliche Energie.
US-A-5 265 452 beschreibt eine Einheit mit einem Zylinder, in welchen ein Schlüssel mit einem gespeicherten Code eingeführt und gedreht werden kann. Die Drehung des eingeführten Schlüssels erzeugt ausreichend Strom, um das Schloß in die Lage zu versetzen, den Schlüsselcode zu erkennen und, bei positiver Erkennung, einen Eingriff zwischen den Getrieberädern zu bewirken, so daß der Schloßriegel durch den Schlüssel betätigt werden kann.
Diese Lösung, welche unter anderem in allgemein grundlegenden Worten, ohne jede. Erwähnung der Art und Weise des Anregens des in dem Schlüssel vorgesehenen elektronischen Codes oder der außerhalb des Schlüssels vorgesehenen Lese- und Steueranordnungen beschrieben wird, hat den Nachteil einer erheblichen konstruktiven Komplexität und der praktischen Unmöglichkeit der gesamten Aufnahme innerhalb eines Zylinders, der mit herkömmlichen europäischen Schloßzylindern austauschbaren Art, so daß dieser nur mit Schlössern verwendet werden kann, die ausdrücklich für diesen Zweck konstruiert wurden.
EP 0 462 316, das Dokument, auf welchem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, bezieht sich auf einen Doppelschloßzylinder mit einer elektrischen Verriegelungseinrichtung, welche mittels eines elektrischen Signals aktiviert werden kann, daß durch den richtigen Schlüssel erzeugt wird, und schlägt vor, daß ein Generator, der während des Schließbetriebs eine Spannung zuführt, in einem Hohlraum des Zylinderkerns angeordnet ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile zu beheben, die einem in direkter oder indirekter Verbindung mit Zylinder/Schlüssel-Einheiten für Schlösser begegnen, indem eine elektromechanisch betriebene Einheit mit selbsterzeugter elektrischer Leistung geschaffen wird, wobei auch der Schlüssel ohne eigene Leistung ist und mit einem gespeicherten Identifizierungscode; versehen ist welcher nicht mit bloßem Auge erfaßbar ist, und mit einer Steuerlogik und einem Verriegelungsmechanismuß, welche vollständig innerhalb der Gesamtbegrenzungen des Zylinders aufgenommen sind, welcher deshalb mit herkömmlichen Zylindern europäischer Bauart austauschbar ist.
Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektromechanisch betriebene Zylinder/Schlüssel-Einheit für Schlösser, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein Längsschnitt durch den Zylinder einer ersten Ausführungsform der Einheit gemäß der Erfindung ist, gezeigt ohne den Schlüssel und im deaktivierten Zustand;
Fig. 2 die gleiche Ansicht aus Fig. 1 ist, aber mit dem eingeführten Schlüssel und im aktivierten Zustand;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform in der Ansicht wie Fig. 1 ist, ohne den Schlüssel und im deaktivierten Zustand;
Fig. 4 diese in der gleichen Ansicht wie Fig. 1 zeigt, aber mit dem eingeführten Schlüssel und im aktivierten Zustand;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform des Zylinders in der gleichen Ansicht wie Fig. 1 zeigt gezeigt ohne den Schlüssel und im deaktivierten Zu stand,
Fig. 6 die gleiche Ansicht wie Fig. 5 zeigt, aber mit dem eingeführten Schlüssel und im aktivierten Zustand,
Fig. 7 diese entsprechend dem Querschnitt VII-VII aus Fig. 5 zeigt,
Fig. 8 die gleiche Ansicht wie Fig. 7 zeigt, in der Phase unmittelbar nach der Einführung des Schlüssels,
Fig. 9 diese entsprechend dem Querschnitt IX-IX aus Fig. 6 zeigt, und
Fig. 10 die gleiche Ansicht aus Fig. 8 während der Phase des Betätigens des Schlüssels zeigt.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, umfaßt die Einheit gemäß der Erfindung in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform einen insgesamt durch 2 bezeichneten Zylinder und einen insgesamt mit 4 bezeichneten Schlüssel.
Der Zylinder 2 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt, der die Teile enthält, welche den Schlüssel 4 in die Lage versetzen, eingeführt zu werden, und einen Ansatz, der sich radial von dem Zylinderabschnitt ausdehnt und die Bauteile aufnimmt, die die Interaktion zwischen dem Zylinder und dem darin eingeführten Schlüssel erlauben. Die Einheit hat eine Standardform und Standardabmessungen entsprechend der gegenwärtig benutzten Standards, so daß herkömmliche Zylinder mit einem Bolzen und mit Stiften gegen den Zylinder gemäß der Erfindung ausgetauscht werden können. Mit dem zylindrischen Abschnitt des Zylinders 2 ist auch ein Riegelelement 6 verbunden, das einen zylindrischen Teil, der um die Achse des Schlüssels 4 drehen kann, und einen tatsächlichen Riegel umfaßt, der von der Außenfläche des zylindrischen Abschnitts vorsteht, um einen herkömmlichen Bolzen (nicht dargestellt), mit welchem das Schloß versehen ist, zu aktivieren.
Innerhalb des zylindrischen Abschnitts des Zylinders 2 ist in einer der entsprechenden Vorderwand 10 vorgesehenen kreisförmigen Öffnung 8 entgegengerichteten Position ein Eingriffsteil 12 aufgenommen, welches sich innerhalb seiner Aufnahme axial frei bewegen kann. In seiner axialen Bewegungen wirkt eine Feder 14 entgegen, die sich auf einer Ringstufe abstützt, welche in einem mit dem zylindrischen Hohlraum des Zylinders 2 koaxialen Ring 16 vorgesehen ist. Der Ring 16 ist vorderseitig gezahnt und greift in einen entsprechend gezahnten Abschnitt, der in einem Permanentmagnet 18 von zylindrischer Form vorgesehen ist, welcher in dem radialen Ansatz des Zylinders 2 aufgenommen ist und mit seiner Achse rechtwinklig zur Achse des Rings 16 liegt.
Mit dem Permanentmagnet 18 ist eine magnetische Schaltung 20 verbunden, die mit einer Windung 22 verbunden ist, wobei die Anschlüsse derselben mit einem Gleichrichter (nicht dargestellt) verbunden sind, welcher mit einem Kondensator 24 verbunden ist, der auch in dem radialen Ansatz des Zylinders 2 aufgenommen ist. Dieser Ansatz beherbergt ebenfalls einen Mikroprozessor 26, welcher den Betrieb des Systems steuert, wie nachfolgend beschrieben wird.
Das Eingriffselement 12 umfaßt eine Umfangsrippe 27, welches auf der Zylinderöffnung 8 entgegengerichteten Seite auf einem entsprechenden ringförmigen Flansch 28 des Rings 16 abstützt, um somit der Reaktion der Feder 14 entgegenzuwirken, und auf der gegenüberliegenden Seite dem bewegbaren Kern 30 als Elektromagneten 31 gegenüberliegt, der in dem radialen Hohlraum des Zylinders 2 aufgenommen ist. Der Kern 30 ist zwischen einer Position, in welcher er die axialen Bewegungen des Eingriffselements 12 stört und einer nicht störenden Position axial bewegbar.
Das Ende des Eingriffselements 12, das der Öffnung 8 des Zylinders 2 entgegengerichtet ist, umfaßt eine diametrale Kerbe 32, in die ein entsprechender diametraler Ansatz 34 auf dem Schlüssel 4 eingreifen kann, wobei das gegenüberliegende Ende des Eingriffselements 12 einen diametralen Ansatz 36 umfaßt, der so ausgebildet ist, daß er in eine entsprechende Kerbe 38 in dem Riegel 6 eingreift.
Der Bereich des zylindrischen Hohlraums des Zylinders 2, welcher an die Öffnung 8 angrenzt, umfaßt eine Windung 40, die als Ringantenne für den Zylinder wirkt.
Der Schlüssel 4 umfaßt einen Betätigungskopf 42, und einen zylindrischen Schaft 44, auf welchem ein Mikroprozessor 46 und eine Windung 48 angebracht sind.
Letztere bildet für den Schlüssel 4 eine Ringantenne, welche der Antenne 40 entgegengerichtet ist, wenn der Schlüssel in den Zylinder 2 eingeführt wird und mit seinem Ansatz 34 in die diametrale Kerbe 32 des Eingriffselements 12 eingreift.
Der Zylinder-Mikroprozessor 26 und der Schlüssel-Mikroprozessor 46 sind für einen wechselseitigen Dialog ausgebildet wobei beide einen Speicher umfassen, der unter anderem den Identifizierungscode für den Zylinder und den Schlüssel enthält, und alle weiteren Bauteile, die in der Beschreibung der Betriebsweise der Einheit gemäß der Erfindung beschrieben werden.
Um diese Betriebsweise besser zu verstehen, wird nun Bezug genommen auf die Situation, in welcher der Schlüssel 4, der seinen Identifikationscode im Mikroprozessor 46 enthält, von dem Zylinder 2 getrennt ist (siehe Fig. 1), welcher seinen eigenen Identifizierungscode im Mikroprozessor 26 enthält. In dieser Situation hält die Feder 14 das Eingreifelement 12 mit seiner Umfangsrippe 27 gegen den Ringflansch 28 des Ringes 16 zurück, so daß sein Ansatz 36 von der in dem Riegel 6 vorgesehenen Kerbe 38 gelöst ist. Eine mit dem Kern 30 des Elektromagneten 31 verbundene Feder 50 hält diesen in einer Störungsposition mit der Umfangsrippe 27 des Eingreifelements 12 und verhindert praktisch dieses daran, eine axiale Bewegung durchzuführen. Folglich kann, wenn die diesem Zustand der Schlüssel 4 in den Zylinder 2 eingeführt wird, so daß sein Ansatz 34 seine in dem Eingreifelement vorgesehene Kerbe 32 angreift, dieser durch Drehen des Schlüssels gedreht werden, kann aber nicht axial nachgeben.
Um nun das Schloß zu betätigen, muß der Schlüssel über ein oder mehrere Umdrehungen gedreht werden. In dieser Weise bewirkt die Drehung des Eingreifelements, da das Eingreifelement 12 drehfest mit dem Ring 16 ist und wegen des Eingriffs zwischen den komplementär gezahnten Profilen, daß das Zahnrad 16 zusammen mit dem mit ihm verbundenen Dauermagneten 18 dreht.
Die Drehung des Dauermagneten 18 fuhrt zu einer Schwankung im Flux durch den mit diesem verbundenen magnetischen Schaltkreis, wobei diese Fluxschwankung in der Windung 22 eine elektromotorische Kraft induziert, die das Zirkulieren eines Stroms veranlaßt, welcher den Kondensator 24 lädt.
Zylinder/Mikroprozessor 26 über ein Kabel zu versorgen und den Schlüssel/Mikroprozessor 46 durch Induktion aufgrund der Kopplung zwischen den sich gegenüberliegenden Windungen 40, 48 zu versorgen.
Der so versorgte Mikroprozessor 26 liefert den Identitikationscode für den Zylinder 2 unter Verwendung der gleichen Kopplung zwischen den beiden gegenüberliegenden Windungen 40, 48, wobei dieser Code bei Erhalt durch den Prozessor 46 mit den innewohnenden Zylindercodes verglichen wird und die Zylinder identifiziert, mit welchen der Schlüssel 4 zusammenwirken muß. Falls dieser Vergleich positiv ist, liefert der Mikroprozessor 46 seinen eigenen Schlüssel-Identifikationscode an den Mikroprozessor 26.
Dieser Schlüssel-Identifikationscode wird durch den Mikroprozessor 26 mit den innewohnenden Schlüsselcodes verglichen und identifiziert die Schlüssel, mit welchen der Zylinder 2 zusammenwirken kann, wenn dann dieser Vergleich ebenfalls positiv ist, bewirkt der Kondensator 24, daß der Elektromagnet 31 versorgt wird.
Das Anregen des so versorgten Elektromagneten 31 veranlaßt seinen Kern 30, sich aus der Position zurückzuziehen, in welcher er die Umfangsrippe 27 des Eingreifelements 12 beeinflußt, um letzteres unter den Einschub des Schlüssels 4 in die Lage zu versetzen, den Riegel 6 (siehe Fig. 2) zu greifen und diesen durch Drehen des Schlüssels zu betätigen.
Bei Beendigung dieses Vorgangs wird der Schlüssel 4 aus dem Zylinder 2 herausgezogen, wobei die Feder 14 dann das Eingreifelement 12 in seine Anfangsposition zurückbringt und die Feder 50 den Kern des Elektromagneten 31 in die Position zurückbringt, in welcher dieser das Eingreifelement 12 beeinflußt, um seine nachfolgende axiale Bewegung zu verhindern.
Es ist offensichtlich, daß die Zylinder/Schlüssel-Einheit der Erfindung viele Vorteile hat gegenüber herkömmlichen Einheiten, und insbesondere:
- sie benötigt keine Verbindung zur Hauptversorgung noch benötigt sie irgendeine versorgende Batterie;
- sie verwendet Schlüssel, welche offensichtlich miteinander identisch sind und ihren Code durch direkte Beobachtung nicht offenbaren;
- sie liefert einen hohen Grad an Sicherheit wegen der praktisch unbegrenzten Zahl verwendbarer Codes und der sehr genauen Prüfvorgänge, die vor der Freigabe einer Zylinderbetätigung durchgeführt werden;
- äußerlich hat sie die Form eines Zylinders mit der gleichen Form und den gleichen Abmessungen wie diejenigen herkömmlicher mechanischer Zylinder, welche durch sie leicht ersetzt werden können.
In der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist basierend auf das vorstehend beschriebene allgemeine Prinzip das Eingreifelement 12, welches durch den Schlüssel 4 betätigt wird, und nach der Schlüsselerkennung durch die logische Steuerschaltung axial verschoben werden kann, um an den Riegel 6 anzugreifen, in einer vorteilhafteren Weise konstruiert. Insbesondere umfaßt das Eingreifelement einen äußeren Teil 52, der eine Art Stopper für die Zylinderöffnung 8 bildet, und einen inneren Teil 54, der mit einer Umfangsrippe 27 versehen ist. Die zwei Teile, zwischen welchen eine Feder 14 eingesetzt ist, sind relativ zueinander teleskopisch bewegbar, sie sind aber gegenseitig in Drehrichtung eingespannt.
Mit dem äußeren Teil 52 des Eingreifelements 112 ist der Stab 56 verbunden, welcher mit dem äußeren Teil 52 im Hinblick auf eine axiale Bewegung starr verbunden ist, sich aber relativ zum inneren Teil 54 axial verschieben kann. Der Stab 56 hat ein spitzes Ende 36, welcher zusammen mit einer Kopfstelle 39, die von dem zylindrischen Hohlraum des Riegels 6 vorsteht, die Führung für eine Feder 58 bildet.
Die Außenfläche des inneren Teils 54 des Eingreifelements 12 umfaßt parallele Rippen, die in entsprechende parallele Nuten eingeführt werden können, welche in dem Zylinderhohlraum des Riegels 6 vorgesehen sind, um in diesen für eine Drehung einzugreifen.
Die Betriebsweise dieser zweiten Ausführungsform der Einheit gemäß der Erfindung ist identisch zu der vorstehenden im Hinblick auf den elektrischen und elektronischen Teil, ist aber unterschiedlich im Hinblick auf den mechanischen Teil.
Insbesondere, wenn der Schlüssel 4 nicht in den Zylinder 2 eingeführt ist (siehe Fig. 3), schließt der äußere Teil 52 des Eingreifelements 12 die Zylinderöffnung 8 und schützt die Windung 40 neben der Öffnung 8 vor äußeren Einflüssen. Beim Einführen des Schlüssels schiebt sich der äußere Teil 52 des Eingreifelements 12 axial nach innen, um die Feder 40 zusammenzupressen, da der innere Teil 54 durch den Kern 30 des Elektromagneten 31 an eine Axialbewegung gehindert wird. Gleichzeitig spannt die Axialbewegung des äußeren Teils 52 des Eingreifelements 12 die Feder 14 und schiebt den Stab 56 in axialer Richtung, um die Feder 58 zu spannen.
Nachdem der Schlüssel 4 durch den Zylinder 2 erkannt wurde und der Elektromagnet 31 aktiviert wurde, wird der Eingriff mit dem Riegel 6 nicht durch weiteres axiales Schieben des Schlüssels erreicht, wie im vorstehenden Fall, sondern statt dessen durch die Wirkung der Feder 14, welche den inneren Teil 54 des Eingreifelements 12 derart belastet, daß dessen Rippen in die Nuten des Riegels 6 eingreifen (siehe Fig. 4).
In dieser Weise gibt es zusätzlich zu den vorher erhaltenen Vorteilen den weiteren Vorteil, daß die Belastung auf dem Kern 30 des Elektromagneten 31 unabhängig von der Kraft wird, mit welcher der Schlüssel axial geschoben wird, dies verhindert auch eine beschädigende Kraftwirkung auf das Schloß. In dieser Hinsicht, um ein mögliches Verändern des Schlosses zu verhindern, hat die in dem Zylinderkörper vorgesehene ringförmige Aufnahme für den Abschnitt des Ringes 16 mit größerem Durchmesser eine leichte Verjüngung 60 in ihrer. Seitenwand und die Zahnung 62 auf ihrer Rückwand. Auf diese Weise ist, falls ein axialer Stoß zum Zwecke der Beschädigung auf den äußeren Teil 52 des Eingreifelementes 12 ausgeübt wird, um den Kern 30 des Elektromagneten zu verschieben, dieser Stoß ineffektiv, weil:
- ein Teil des Riegels 6 sich dem möglichen Verschieben des Kerns 30 entgegensetzt;
- jede axiale Bewegung des äußeren Teils des Eingreifelements 12 sowohl dazu führt, daß der gezahnte Ring 16 in die umgebende konische Aufnahme 60 gezwungen wird als auch der gezahnte Abschnitt des Rings 60 in die auf der Rückwand der konischen Aufnahme vorhandene Zahnung 62 eingreift;
- diese beiden Umstände verhindern die Drehung des Ringes und die Erzeugung von elektrischer Energie, die diese Drehung liefert.
Die in den Fig. 5-10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich, ohne Einschränkung des oben erwähnten, allgemeinen Prinzips mit all den vorher aufgezählten Vorteilen, von der vorstehenden im wesentlichen in dem Weg der Erzeugung der elektrischen Energie, welche für das Erkennen und die Freigabe notwendig ist, wie auch für die Tatsache, daß bei Abwesenheit des Schlüssels oder bei Vorhandensein eines nicht erkannten Schlüssels der Riegel blockiert bleibt.
Wie aus diesen Figuren ersehen werden kann, ist in dem zylindrischen Hohlraum des Zylinders 102 ein Bolzen 64 in Längsrichtung aufgenommen, der mit einer Aufnahme 66 für die Einführung des Schlüssels 104 versehen ist. Dieser Schlüssel weist anders als die vorherigen eine eigentümliche Form mit dem flachen Schaft 144 auf und umfaßt in der zentralen Zone eine Antenne 140 und einen Mikroprozessor 146. Er weist ferner eine geformte Außenlinie auf, sichtbar in den Fig. 8-10, und auf einer Seite einer Längsnut weist er ein Eingreifteil 68 auf, in welches ein Ritzel 70 eingreifen kann, das drehfest mit einem Magneten 118 verbunden ist, welcher in einer geeigneten Aufnahme innerhalb des Bolzens 64 beherbergt ist. Mit diesem Magneten 118 ist eine Windung 122 verbunden, welche über ein Paar von Schleifkontakten 72, 72' mit einem Kondensator 124 verbunden ist.
Mit dem gleichen Kondensator 124 sind ferner immer über die Schleifkontakte 72, 72' ein Mikroprozessor 126 und eine Antenne 148 verbunden; mit dem Mikroprozessor 126 ist wiederum die Windung eines Elektromagneten 131 verbunden, der mit einem Kern 130 versehen ist.
Der Bolzen 64 und der verbleibende Teil des Zylinders 102 sind mit einem zylindrischen Hohlraum 74 versehen, der quer zu der Achse des gleichen Bolzens verläuft und zum Teil in dem einen und zum Teil in dem anderen Bauteil ausgebildet ist. In der Aufnahme 74 ist ein Hohlstift aufgenommen, welcher axial gleiten kann, wobei der Stift aus zwei Elementen 76 und 78 gebildet ist, die jeweils voneinander durch eine diskontinuierliche Oberfläche getrennt sind, welche zum Zwecke einer gut definierten axialen Position des Stiftes (Freigabeposition) die zylindrische, diskontinuierliche Oberfläche zwischen dem Bolzen 64 und seiner Aufnahme in dem Zylinder 102 erweitert. Ein Ende des Elements 76 des Stiftes ist spitz geformt und dringt, gezwungen durch eine Feder 80, die auf das äußere Element 78 wirkt, in die für den Bolzen 64 für den Schlüssel 104 vorgesehene Aufnahme 66 ein. Ein Gegenelement 82 zu diesem äußeren Element 78 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und steht mit der Spitze in die Innenseite des durch die Elemente 76 und 78 begrenzten axialen Hohlraums vor. Der Kopf des Kernes 130 des Elektromagneten 131 ist in diesem Hohlraum aufgenommen, und ein orientierter Dauermagnet 84 ist zwischen dem Kopf und dem Gegenelement 82 aufgenommen.
Die Betriebsweise der Zylinder/Schlüssel-Einheit gemäß dieser dritten Ausführungsform ist wie folgt:
wenn der Schlüssel nicht eingeführt ist (siehe Fig. 5 und 7), hält die Feder 80 den Stift 76, 78, derart, daß das Ende des Elements 76 in der längsgerichteten Aufnahme 66 des Bolzens 64 für den Schlüssel 104 aufgenommen ist. In dieser Konfiguration ist die Trennungsfläche zwischen den beiden Elementen 76 und 78 sowie zwischen dem Kopf und dem Kern 130 und dem Dauermagneten 84 deutlich von der diskontinuierlichen Fläche zwischen dem Bolzen 64 und dem Zylinder 102 getrennt, und deshalb ist der gleiche Bolzen und mit diesem der Riegel 106 in Drehrichtung blockiert.
Die Einführung des Schlüssels 104 in den Sitz 66 bewirkt, dank des Eingriffes des Eingriffteils 68 mit dem Ritzel 70, die Drehung des Magneten 118 und die Induk tion eines Stromes in der Windung 122, welcher über die Schleifkontakte 72, 72' den Kondensator 124 lädt.
Wenn der Schlüssel vollständig in seine Aufnahme 66 eingeführt ist, ist seine Antenne 144 der in dem Bolzen 64 vorgesehenen Antenne 148 entgegengerichtet, und dies erlaubt, daß die jeweiligen Steuerlogiken 146 und 126 die gegenseitige Erkennung zwischen Schlüssel und Zylinder durchführen. Gleichzeitig bewirkt die Einführung des Schlüssel 104 in die Aufnahme 66 die axiale Verschiebung des Stiftes 76, 78 entlang des Hohlraums 74 gegen die elastische Wirkung der Feder 80, bis die Trennungsfläche zwischen den Elementen 76 und 78 mit der diskontinuierlichen Oberfläche zwischen dem Bolzen 64 und seiner Aufnahme in dem Zylinder 102 übereinstimmt. In dieser Konfiguration (siehe Fig. 8) sind der Bolzen 64 und der Riegel 106 wieder in Drehrichtung blockiert, da der Dauermagnet 84 an dem Kern 130 des Elektromagneten 131 anhaftet und ihre Kontaktfläche nicht mit der diskontinuierlichen Oberfläche zwischen dem Bolzen 64 und dem Zylinder 102 übereinstimmt.
In dem Falle, da die Erkennung zwischen dem Schlüssel 104 und dem Zylinder 102 erfolgt, wird die Lieferung eines Strompulses von dem Kondensator 124 zum Elektromagneten 131 bewirkt, welcher für eine kurze Zeit den Kern 130 magnetisiert, um so die Abstoßung des Dauermagneten 84 zu bewirken und diesen an dem Gegenelement 82 anhaften zu lassen (siehe Figur a). Dies bewirkt die Freigabe des Bolzens 64, welcher über den gleichen Schlüssel 104 in Drehrichtung aktiviert werden kann und auf diese Weise den Riegel 106 drehen kann. Es sei betont, daß während dieser Phase das Gegenelement 82 aus ferromagnetischem Material sich bei dem Kontakt mit dem Dauermagneten 84 selbst induktiv magnetisiert und an diesem haften bleibt, selbst in dem Falle eines Wegfalls der abstoßenden Wirkung vom Elektromagneten 130.
Am Ende des Betriebes des Schlosses, das heißt, wenn der Schüssel 104 in seine Anfangsposition gebracht wird und nachfolgend aus seiner Aufnahme 66 herausgezogen wird, bringt die elastische Wirkung der Feder 80, die nicht mehr belastet wird, den Stift 76, 78 in die Konfiguration der Verriegelung des Bolzens 64, das heißt, in die Konfiguration, in welcher sowohl das Element 78 als auch der Dauermagnet 84 die Drehung des gleichen Bolzens (siehe Fig. 5 und 7) behindern. Es soll betont werden, daß die nachfolgende Einführung des Schlüssels 104 und die entsprechende axiale Verschiebung des Stiftes 76, 78 die Lösung des Gegenelement 82 vom Dauermagneten 84 bewirken wird, welches an dem Kern 130 des Elekromagneten 131 anhaften wird, bis die Erkennung zwischen Schüssel und Schloß erfolgt, da die Kontaktfläche Kern 130/Dauermagnet 84 größer ist als die Kontaktfläche Gegenelement/Dauermagnet 84.
Aus dem oben gesagten ergibt sich deutlich, daß diese dritte Ausführungsform der Einheit gemäß der Erfindung, zusammen mit den Vorteilen der vorhergehenden Ausführungsformen, weitere Vorteile aufweist, die darin bestehen, den Riegel 106 bei Abwesenheit des Schlüssels oder bei Vorhandensein eines nicht erkannten Schlüssels, verschlossen zu halten sowie die Notwendigkeit einer Drehung des in dem Bolzen eingeführten Schlüssels, um den für die Erkennung und die Freigabe notwendigen Strom zu erzeugen, zu eliminieren.

Claims

1. Elektromechanisch betriebene Zylinder/Schlüssel-Einheit für Schlösser mit in Kombination:

- einem Zylinder (2, 102) mit einem Riegel (6, 106), der durch einen Schlüssel (4, 104) mechanisch drehbar ist,

- einem Schlüssel (4, 104), der mit seinem eigenen Identifizierungcode und seiner eigenen Steuerlogik (46, 146) versehen ist,

- einer elektrischen Kopplungseinrichtung (40, 48, 140, 148) zwischen dem Schüssel (4, 104), wenn dieser in den Zylinder (2, 102) eingeführt ist, und dem Zylinder selbst,

- einem Dauermagneten (18, 118), der in dem Zylinder aufgenommen ist und durch den Schlüssel (4, 104) drehbar ist,

- einer Magnetschaltung, die mit dem Dauermagneten (18, 118) verbunden ist,

- einer Windung (22, 122), die in dem Zylinder (2, 102) aufgenommen ist und mit der Magnetschaltung verbunden ist,

- Mitteln (12, 64) zum selektiven Erreichen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Schlüssel (4, 104) und dem Riegel (6, 106),

- einer Steuerlogik (26, 126), die mit dem Zylinder (2, 102) verbunden ist und mit einem Identifizierungcode für den Zylinder versehen ist, und über die elektrische Kopplungseinrichtung (40, 48) mit der Steuerlogik (46146) des Schlüssels (4, 104) zusammenwirkt, wenn dieser in den Zylinder eingeführt ist,

- einem elektromechanischen Teil (30, 31, 130, 131, 76, 78), welches das Mittel (12, 64) in die Lage versetzt, die mechanische Drehverbindung zwischen dem Schlüssel (4, 104) und dem Riegel (6, 106) unter Steuerung der Steuerlogik bei Erkennung einer Übereinstimmung zwischen den Identifizierungscodes des Schlüssel bzw. des Zylinders selektiv zu erreichen, und

- einer Einrichtung (24, 124) zum Speichern der in der Windung (22, 122) erzeugten elektrischen Energie, wobei die Einrichtung (24, 124) wenigstens während der Erkennungsphase mit der Steuerlogik (26, 126) des Zylinders (2, 102) elektrisch verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die elektrische Kopplungseinrichtung (40, 48, 140, 148) zwischen Schlüssel und Zylinder (2, 102) eine elektrisch berührungslose Kopplungseinrichtung ist; und

- die mit dem Zylinder (2, 102) verbundene Steuerlogik (26, 126) in dem Zylinder aufgenommen ist, um so mit der Steuerlogik (46, 146) des Schlüssels über die berührungslose elektrische Kopplungseinrichtung zusammenzuwirken.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (4, 104) mit einer Antenne (48, 148) versehen ist, welche, wenn der Schlüssel in den Zylinder (2, 102) eingeführt ist, mit einer Antenne (40; 140) gekoppelt ist, die in dem Zylinderhohlraum des Zylinders vorgesehen ist, wobei die Antennen (40, 48, 140, 148) mit den Steuerlogiken (46, 26, 146, 126) des Schlüssels bzw. des Zylinders elektrisch verbunden sind.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (48, 148) des Schlüssels (4, 104) und die Antenne (40, 140) des Zylinders (2, 102) aus koaxialen Spulen bestehen.

4. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (24, 124) ein Kondensator ist.

5. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung eine wiederaufladbare Batterie ist.

6. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (12) zwischen Schlüssel (4) und Riegel (6) von ablösender Art ist.

7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) ein im wesentlichen zylindrisches Eingreifelement (12) aufnimmt, welches um seine Achse frei drehbar ist und auch in der Lage ist, sich zwischen einer Position, in welcher es den Riegel (6) mechanisch angreift, und einer davon gelösten Position axial zu bewegen.

8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinder (2) ein Elektromagnet (31) vorgesehen ist, wobei der Kern (30) desselben radial zu dem Eingreifelement (12) positioniert ist und zwischen zwei axial getrennten Positionen, nämlich mit Störung bzw. ohne Störung des Eingreifelementes, bewegbar ist.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingreifelement (12) eine Umfangsrippe (27) umfaßt, welche mit dem Kern (30) des Elektromagneten (31) zusammenwirkt, wenn dieser sich in seiner Störungsposition befindet.

10. Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kern (30) des Elektromagneten (31) eine Feder (50) verbunden ist, welche, wenn keine Anregung vorhanden ist, diesen im Störungszustand mit der Umfangsrippe (27) hält.

11. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingreifelement (12) an seinem äußeren Ende mit Mitteln (32) für seine direkte mechanische Kopplung an den Schlüssel (4) versehen ist, wenn dieser in den Zylinder (2) eingeführt ist.

12. Einheit nach Anspruch 9 und 1 l, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingreifelement (12) umfaßt:

- zwei Teile (52, 54), die relativ zueinander teleskopisch bewegbar sind, in Drehung aber gegenseitig eingespannt sind, nämlich einen äußeren Teil (52), der mit den Mitteln (32) zum direkten mechanischen Koppeln an den Schlüssel (4) versehen ist, und einem inneren Teil (54), das mit einer perimetralen Rippe (27) versehen ist, und mit Mitteln (36) zum direkten mechanischen Koppeln an den Riegel (6), wenn der Elektromagnetkern von der perimetralen Rippe (27) gelöst ist,

- einen Stab (56), der unter der Steuerung des äußeren teleskopischen Teils (52) axial bewegbar ist,

- eine erste Feder (14), die zwischen den teleskopischen Teilen (52, 54) angeordnet ist,

- eine zweite Feder (58), die zwischen dem Stab (56) und dem Riegel (6) angeordnet ist.

13. Einheit nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingreifelement (12) umfaßt:

- zwei Teile (52, 54), die relativ zueinander teleskopisch bewegbar sind, aber in Drehung gegenseitig eingespannt sind, nämlich ein äußeres Teil (52), das mit Mitteln (32) zum direkten mechanischen Koppeln an den Schlüssel (4) versehen ist und einen inneren Teil (54), der mit einer Umfangsrippe (27) versehen ist,

- einen Stab (56), der das Eingreifelement (12) axial durchquert und mit seinem äußeren Ende dem äußeren Teil (52) entgegengerichtet ist und mit seinem inneren Ende dem inneren Teil (54) entgegengerichtet ist,

- eine erste Feder (14), die zwischen den teleskopischen Abschnitten (52, 54) angeordnet ist, und

- eine zweite Feder, die zwischen dem Stab (56) und dem Riegel (6) angeordnet ist.

14. Einheit nach Anspruch 12 und/oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Innenteils (54) des Eingreifelements (12) parallele Rippen umfaßt, die mit parallelen Nuten zusammenwirken, welche in einer in dem Riegel (6) ausgebildeten, komplementären Aufnahme für ihre gegenseitige Drehkopplung vorgesehen sind.

15. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderhohlraum in dem Zylinder (2) ein gezahnter Ring (16) aufgenommen ist, in welchem das Eingreifelement (12) axial bewegbar ist, aber in Drehrichtung eingespannt ist, wobei der Ring (16) mit dem Dauermagneten (18) mechanisch gekoppelt ist, wobei die Achse desselben rechtwinklig zur Ringachse verläuft.

16. Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (16) vorderseitig gezahnt ist, wobei der Dauermagnet (18) einen gezahnten zylindrischen Abschnitt aufweist, der in die vordere Zahnung des Ringes eingreift.

17. Einheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Zylinder (2) für den gezahnten Ring (16) vorgesehene Hohlraum eine Seitenwand mit einer leichten Verjüngung (60) und einer gezahnten Stirnwand (62) aufweist.

18. Einheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines Bolzens (64), der mit dem Riegel (106) verbunden ist und mit einer längsgerichteten Aufnahme (66) für den Schlüssel (104) versehen ist, mit einem Sitz für den Dauermagneten (118), der während der Einführung des Schlüssels drehbetrieben wird, und einem beweglichen Teil (76, 78, 84) für das gesteuerte Drehverriegeln des Bolzens (64) in bezug auf den Zylinder (102).

19. Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (118) mit einem Ritzel (70) verbunden ist, das teilweise in die Aufnahme (66) des Bolzens (64) vorsteht und mit einem in dem Schlüssel (104) vorgesehenen Eingreifteil (68) zusammenwirkt, um die Drehung des Magneten (118) zu bewirken, wenn der Schlüssel in das Schloß eingeführt wird.

20. Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem beweglichen Teil (76, 78, 84) der Kern (130) eines Elektromagneten (131) verbunden ist, was dazu führt, das bewegliche Teil in eine Freigabestellung zu bringen, wenn die Erkennung des in seine Aufnahme (66) des Bolzens (64) eingeführten Schlüssels (104) erfolgt ist.

21. Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil zum Drehverriegeln des Bolzens (64) ein Paar zylindrischer Hohlelemente (76, 78) umfaßt, die zwischen einer Verriegelungsposition, in welcher ein Element (78) die Drehung des Bolzens (74) in seiner Aufnahme stört, und einer Freigabeposition, in welcher das Element (78) in einer die Drehung des Bolzens (64) nicht störenden Position gehalten wird, bewegbar sind, und umfaßt einen orientierten Dauermagneten (84), der in dem durch die Elemente (76, 78) begrenzten axialen Hohlraum zwischen einer Verriegelungsposition, in deren Übereinstimmung er an einem Abschnitt des Kerns (130) des Elektromagneten (131) anhaftet, und einer Freigabeposition, in deren Übereinstimmung er von dem Elektromagneten (131) in eine die Drehung des Bolzens (64) nicht störenden Position abgestoßen ist, unabhängig bewegbar ist.

22. Einheit nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer Feder (80), die derart wirkt, daß sie das Paar zylindrischer Hohlelemente (76, 78) im Verrieglungszustand hält, wobei eines (76) der Elemente teilweise in die Aufnahme (76) eindringt, die in dem Bolzen (64) für den Schlüssel (104) vorgesehen ist.

23 Einheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Element (78) des Paares zylindrischer Elemente (76, 78) ein Gegenelement (82) aus ferromagnetischem Material vorgesehen ist, dessen Kontaktfläche mit dem Dauermagneten (84) kleiner ist als die Kontaktfläche mit dem Kern (130) des Elektromagneten (131).