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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Schlösser, insbesondere elektronische
Schlösser
mit motorbetriebenen Riegeln. Insbesondere betrifft die Erfindung
Schlösser,
bei denen es erwünscht
ist, dass der Riegel, wenn er heraus geschoben ist, nicht durch Krafteinwirkung
eingeschoben, sondern nur bei Eingabe einer richtigen Kombination
oder sonstigen Berechtigung in das Schloss eingezogen werden kann. Die
Erfindung betrifft ferner Schlösser,
bei denen der Wunsch besteht, auf bestimmte Arten eines physischen
Eingriffs dadurch zu reagieren, dass veranlasst wird, dass der Riegel
nicht eingezogen werden kann. Die Erfindung betrifft ferner Schlösser, bei
denen verschiedene Sicherheitsverbesserungen geschaffen sind.
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2. Verwandter
Stand der Technik
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Es
sind zahlreiche herkömmliche
Schlosskonstruktionen geschaffen worden, bei denen ein Riegel in
Abhängigkeit
von einer Eingabe einer Kombination oder einer sonstigen Berechtigung
eingeschoben oder herausgeschoben werden kann. Jedoch haben einige
der Konstruktionen kein Merkmal eines „verriegelten Riegels" bzw. einer „Riegelsperre" bereitgestellt,
das eine physische Blockade des heraus geschobenen Riegels umfasst,
so dass, nachdem der Riegel in seine „verriegelte" Stellung heraus
geschoben worden ist, der Riegel einer extern angewandten Druckkraft
widersteht, die versucht, den Riegel zurück in sein Schlossgehäuse zu drücken.
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Ferner
ist es vorstellbar, dass an den Schlössern auf viele Art und Weisen,
einschließlich
durch Bohren in das Schlossgehäuse,
physisch eingegriffen wird. Es besteht der Wunsch, dass ein Schloss nicht
nur derartigen Eingriffen physisch Stand hält, sondern dass es auch auf
derartige Eingriffe geeignet reagiert, indem es sicherstellt, dass
der Riegel während
des Eingriffs oder nach dem Eingriff nicht eingeschoben werden kann.
In anderen Worten ist es wünschenswert,
den Zustand des „verriegelten
Riegels" zu verlängern oder
aufrechtzuerhalten, so dass es in dem Falle eines physischen Eingriffs
für einen
Eindringling noch schwieriger wird, Eintritt in den geschützten Bereich
zu erhalten. Viele bekannte Schlösser
verlängern
einen „verriegelten
Riegel"-Zustand
nicht oder erhalten ihn nicht aufrecht, nachdem an dem Schloss physisch
eingegriffen worden ist, und somit ergeben sie keinen adäquaten zusätzlichen
Schutz unter diesen Umständen.
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Außerdem erfordern
viele bekannte Schließsysteme,
die „Riegelwerke" umfassen, zwei gesonderte
Handlungen, um das Sperrelement aus der Tür in den Türpfosten heraus zu schieben
und den Riegel aus dem Schlossgehäuse wieder heraus zu schieben.
Dies ist nicht nur lästig,
sondern stellt auch ein zusätzliches
Sicherheitsrisiko dar, sollte eine Einzelperson es unterlassen,
die zweite Handlung durchzuführen.
Außerdem
ist es in derartigen Systemen wünschenswert,
einen „Riegelhub" (ein Ausmaß der Bewegung
des Riegels) bereitzustellen, der einstellbar ist, um ein einzelnes
Schloss an vielfältige
Einbauten und unterschiedliche Arten von Riegelwerken einfach anpassen
zu können.
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Darüber hinaus
weisen viele bekannte Schließsysteme
nur minimale Verriegelungsfunktionen und keine zusätzlichen
Merkmale zur Verbesserung der Sicherheit auf. Die Anmelder haben
erkannt, dass derartige Sicherheitsverbesserungen eine Erfassung
und Reaktion auf eine unbefugte Manipulation der Tastenfeldeinheit,
eine Fernaktivierung und -deaktivierung des Schlosses, eine Erfassung
und Reaktion auf einen Versuch eines Benutzers, das Schloss zu öffnen, während er
sich unter Zwang befindet, und die Fähigkeit, eine Historie von
Vorkommnissen bei dem Schließsystem
zu speichern und später
zu übertragen,
umfassen.
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Ein
Beispiel für
ein bekanntes Schloss ist in der US-A-5 473 922 angegeben, die ein Motor
betriebenes elektronisches Schloss beschreibt, das einen Elektromotor,
eine durch den Motor angetriebene Schraube und eine über ein
Gewinde mit der Schraube in Eingriff befindliche Mutter enthält. Die
Mutter weist zwei vorragende Arme auf, die sich von dieser aus erstrecken,
wobei einer der Arme einen Nockenmitnehmerarm bildet, der sich entlang
einer Nockenfläche
an einer Nockenklammer bewegt, während der
andere Arm einen Verriegelungsarm bildet, der mit einem Schlitz
in einem Riegel in Eingriff bringbar ist, um ein Riegelverriegelungsmerkmal
für den
Riegel zu erzielen. Es ist ferner eine Wiederverriegelungsfeder
vorgesehen, die entweder außerhalb
des Bewegungswegs des Riegels durch ein nach unten ragendes Bein
der Nockenklammer gehalten ist oder die in eine Position hinter
dem Riegel vorgespannt ist, wodurch sie den Riegel daran hindert,
eingezogen werden zu können.
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Diese
und weitere Ziele werden durch die vorliegende Erfindung erreicht,
wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist.
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Durch
die Erfindung ist ein Riegelschloss geschaffen, das automatisch
den heraus geschobenen Riegel blockiert, um zu verhindern, dass
eine von außen
angewandte Kraft den Riegel zurück
in das Schlossgehäuse
drückt.
Vorteilhafterweise erfordert das Riegelverriegelungsmerkmal keinen
zusätzlichen
Verbrauch von Energie, sondern wird durch das einfache Herausschieben
des Riegels in seine „geschlossene" bzw. „verriegelte" Stellung bewerkstelligt.
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Die
Erfindung stellt ferner sicher, dass das Schloss in dem Fall bestimmter
Arten eines physischen Eingriffs reagiert, indem es den Blockadezustand
mit verriegeltem Riegel verlängert
oder aufrechterhält.
Diese Reaktion wird durch die physische Beziehung bzw. Anordnung
der Schlosselemente sichergestellt und erfordert keine zusätzliche
Leistung oder Steuerungseinwirkung an dem Teil des Schlosses.
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Vorteilhafterweise
werden sowohl das automatische Riegelverriegelungsmerkmal als auch
das Eingriffsreaktionsmerkmal, das den Zustand des verriegelten
Riegels verlängert
oder aufrechterhält,
unter Verwendung im Wesentlichen der gleichen mechanischen Elemente
bereitgestellt, so dass damit die Anzahl von zum Aufbau des Schlosses
erforderlichen Teilen verringert und seine Herstellungskosten reduziert
werden.
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Es
ist ferner ein „Druck-Zug"-Schloss mit einem
Riegel, dessen Bewegung in beiden Richtungen in Abhängigkeit von
der Erfassung eines Anstiegs des Motorstroms über ein bestimmtes Niveau gestoppt
wird, als Hintergrund zum Stand der Technik beschrieben, wobei dieses
Schloss für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist. Eine Federungsanordnung ermöglicht
es, die Strom begrenzende Einrichtung ohne ein Risiko einer Beschädigung des
Motors, der Zahnradzähne
oder sonstiger Antriebskomponenten zu implementieren.
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Eine
Wiederverriegelungsanordnung umfasst einen abgewinkelten Flansch,
der Teil einer einen Motor tragenden Klammer ist. Wenn der Flansch mit
einer Kraft gedrückt
wird, die ausreichend hoch ist, um einem Bohrer zu ermöglichen,
zu beginnen, Material von einer harten Schutzplatte abzutragen, bewirkt
der Flansch einen Bruch von Kunststoffzapfen, um einen Feder vorgespannten
Wiederverriegelungsdraht freizugeben, der den Riegel daran hindert,
eingezogen zu werden. Wenn sich der Draht in der Riegelverriegelungsstellung
befindet, steht außerdem
ein Fortsatz des Wiederverriegelungsdrahts mit einer Rippe in dem
Gehäuse
des Schlosses in Eingriff, um zu verhindern, dass die Wiederverriegelungseinrichtung
durch Manipulation zurück
in ihre ursprüngliche
Stellung überführt wird.
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Die
Erfindung ergibt ferner ein Schließsystem, bei dem ein Schloss
die Stellung eines Sperrelementes eines Riegelwerkes steuert, das
wahlweise mit einem durch einen Hebel betriebenen Mechanismus in
Eingriff steht, der die Tür
blockiert und freigibt, um sie am Öffnen zu hindern. Ein Sensorschalter,
der vorzugsweise in dem Riegelwerkmechanismus angeordnet ist, teilt
dem Schloss mit, wann der Mechanismus in eine gesicherte Stellung überführt worden ist,
so dass das Schloss automatisch das Schloss wiederverriegelt (also den
Riegel herausschiebt und das Sperrelement des Riegelwerkes bewegt,
damit es an dem Hebel betriebenen Mechanismus greift. Auf diese
Weise muss der Benutzer keinen zweiten Schritt zum manuellen Herausschieben
des Riegels ausführen.
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Das
Schließsystem
gemäß der Erfindung enthält ferner
verschiedene Sicherheitsverstärkungsmerkmale,
wie beispielsweise ein neues System zur Erfassung einer unbefugten
Manipulation eines Tastenfeldes und zur Reaktion auf diese, eine
Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit, eine Einheit zur Erfassung
und Reaktion auf einen Zwang, eine Anordnung zur Erfassung einer
niedrigen Batteriekapazität, eine
Riegelauszugsanzeige, eine einfach einstellbare Riegelhubeinrichtung
und eine Protokolleinrichtung.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich
für einen
Fachmann beim Lesen der beigefügten
detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungsfiguren verständlicher,
in denen gleiche Bezugszeichen in allen Figuren gleiche Elemente
bezeichnen:
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1 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht eines Schlossgehäuses 100 mit
einer Abdeckung 101, das einem Riegelverriegelungsschloss gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung entspricht.
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2 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht von bestimmten wichtigen
mechanischen Komponenten gemäß einer
Ausführungsform
des Riegelverriegelungsschlosses gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3A zeigt
eine Draufsicht auf das Schloss nach 2, wobei
der Riegel sich in seiner eingeschobenen (entriegelten) Stellung
befindet, während 3B eine
Ansicht des Schlosses nach 2 mit dem
in seiner heraus geschobenen (verriegelten) Stellung befindlichen
Riegel zeigt.
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4 zeigt
eine teilweise explodierte (zweilagige) Darstellung. Die obere Lage
veranschaulicht einen Motor 202, eine Motorklammer 206,
eine Schraube 216, eine Mutter 230 und einen Riegel 204. Die
ausschnittsweise dargestellte untere Lage veranschaulicht einen
Kipphebel 214, einen Feder vorgespannten Sperrhebel 220 und
einen Motorklammerfortsatz 206E, der unter dem Riegel angeordnet
ist. In den beiden Lagen der Zeichnung sind bestimmte Elemente,
beispielsweise das Gehäuse
und der Motorklammerfortsatz, wiederholt dargestellt, um ein Verständnis dafür zu fördern, wie
die beiden Lagen zusammenpassen.
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5A, 5B und 5C (die
gemeinsam hier als 5 bezeichnet werden
können)
zeigen ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise der Ausführungsform
des Riegelschlosses nach 1–4 veranschaulicht.
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6 zeigt
eine schematisierte Darstellung unter Veranschaulichung beispielhafter
Einrichtungen zur Motorsteuerung, Batteriekapazitätsniveauerfassung,
Motor stromerfassung, Erfassung einer unbefugten Manipulation eines
Tastenfeldes und Riegelpositionserfassung gemäß entweder dem Schloss nach 1–5 oder dem Schloss nach 8–10C.
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7 veranschaulicht
in graphischer Weise die das Batteriekapazitätsniveau erfassende Anordnung,
die eine Bestimmung des Motorstroms in einem gewählten Zeitpunkt nach einem
Start des Motors umfasst.
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8 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht eines Schlossgehäuses 800 mit
einer Abdeckung 801, die einem Druck-Zug-Riegelschloss
entsprechen, das einen nützlichen
Stand der Technik darstellt.
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9 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht bestimmter wichtiger mechanischer
Komponenten des Druck-Zug-Schlosses.
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10A zeigt eine teilweise aufgeschnittene ebene
Ansicht des Schlosses nach 9 mit dem Riegel
in seiner eingeschobenen (entriegelten) Stellung, und 10B zeigt eine teilweise aufgeschnittene ebene
Ansicht des Schlosses nach 9, wobei sich
der Riegel in seiner heraus geschobenen (verriegelten) Stellung
befindet. 10C zeigt eine ebene Ansicht
unter Veranschaulichung von Merkmalen des Riegels 904 nach 9, 10A und 10B.
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11A veranschaulicht in schematisierter Weise ein
Schließsystem
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, die eine Tastenfeldeinheit 2 und ein Schloss 1 enthält, in Verbindung
mit Elementen zur Durchführung
derartiger Funktionen wie Zwangserfassung, Fernaktivierung und -deaktivie rung,
Protokollerzeugung, Reaktion auf eine Tastenfeldmanipulation und
Riegelauszugsanzeige. 11B veranschaulicht
in schematisierter Weise eine alternative Ausführungsform zur Realisierung
der Funktionen nach 11A. 11A und 11B können
hier gemeinsam als „11" bezeichnet
werden.
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12A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht
einer Tastenfeldabdeckung 642 und einer Basis 644,
wobei ein Metallstück 646 in
einem System zur Reaktion auf eine unbefugte Manipulation eines
Tastenfeldes verwendet wird. 12B zeigt
eine ebene Ansicht des Innenraums der Abdeckung, und 12C zeigt eine ebene Ansicht des Innenraums der
Basis. 12D veranschaulicht das Metallstück 646 der
Basis, wie es neben einem Reedschalter der Abdeckung und einem Magneten 650 angeordnet
ist. 12E veranschaulicht die Basis
und die Abdeckung, wie sie zur Montage eingerichtet sind, während 12F veranschaulicht, wie das Metallstück 646,
wenn die Abdeckung an der Basis montiert ist, zwischen dem Magneten 650 und
dem Reedschalter 648 angeordnet ist.
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13A und 13B veranschaulichen
in schematisierter Weise ein Schließsystem, das ein Schloss 1,
ein Riegelwerk 1310 und einen Sensorschalter 1350 enthält, die
in einer geschlossenen (verriegelten) bzw. offenen (entriegelten)
Stellung veranschaulicht sind.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bei
der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den Zeichnungen veran schaulicht sind, wird
um der Klarheit willen eine spezielle Terminologie verwendet. Jedoch
soll die Erfindung nicht auf die so gewählte spezielle Terminologie
beschränkt
sein.
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Beispielsweise
sind die Ausdrücke
vordere, hintere, obere, untere, linke, rechte, im Uhrzeigersinn,
gegen den Uhrzeigersinn und dergleichen als relative Ausdrücke zur
Erleichterung eines Verstehens der veranschaulichten Ausführungsformen
und nicht als absolute, die beanspruchte Erfindung beschränkende Ausdrücke gedacht.
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Ausführungsformen.
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Zunächst ist
eine erste Ausführungsform
eines Schlosses, insbesondere eines Riegelverriegelungsschlosses
gemäß der Erfindung
beschrieben. Danach ist ein Druck-Zug-Schloss beschrieben. Schließlich sind
verschiedene Systemmerkmale des Schlosses, die Schlösser gemäß der ersten
Ausführungsform
enthalten können,
beschrieben.
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Riegelverriegelungsschloss:
Mechanischer Aufbau und Grundarbeitsweise.
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1–4 veranschaulichen
die Konstruktion einer bevorzugten, die Erfindung nicht beschränkenden
Ausführungsform
eines Riegelverriegelungsschlosses gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei das Flussdiagramm nach 5A–5C seine
Funktionsweise veranschaulicht.
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Ein
Motor 202, der durch Batterien oder eine sonstige geeignete
Einrichtung mit Energie versorgt sein kann, bildet die Antriebskraft
für den
Betrieb des Schlosses und steuert, ob ein Riegel 204 in
ein Gehäuse 100 des
Schlosses eingeschoben bzw. eingezogen oder aus diesem heraus geschoben
wird. Die Batterien sind vorzugsweise an einer von dem Schloss selbst
entfernten Stelle, in einem Gehäuse angeordnet,
mit dem das Schloss über
ein (nicht speziell veranschaulichtes) Kabel, das beispielsweise ein
Flachbandkabel sein kann, verbunden ist. In einer besonderen Ausführungsform
sind die Batterien in einem Tastenfeldgehäuse angeordnet und liefern
Energie für
das Tastenfeld und das Schloss sowie für andere modulare Elemente,
die in dem System vorhanden sein können. Das Flachbandkabel führt von einem
Tastenfeld, einem Kartenleser oder einer sonstigen Zugangskontrollvorrichtung
durch eine ausgepolsterte Öffnung 104 in
der Seite des Gehäuses 100 des
Schlosses hindurch. Nachdem es durch die gepolsterte Öffnung hindurch
tritt, ist das Kabel an eine (hier nicht veranschaulichte, jedoch
nachstehend beschriebene) Leiterplatte angeschlossen, die durch
ein geeignetes internes Kabel mit dem Motor 202 verbunden
ist.
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Der
Motor 202 ist in dem Gehäuse 100 durch eine
Motorklammer 206 fixiert, die den Motor durch Aufnahme
einer Motornabe 202A in einem Loch 206C der Motorklammer
ohne Befestigungsmittel sichert. Die Motorklammer ist an Punkten 206A, 206B an
dem Gehäuse
angebracht. Die Achse des Motors führt durch eine Öffnung 206C in
der Motorklammer hindurch.
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An
dem Gehäuse
ist eine (nicht veranschaulichte) Leiterplatte an den Punkten 266A, 266B befestigt.
Die Leiterplatte enthält
einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, der nachstehend durch μC abgekürzt bezeichnet
ist, gemeinsam mit einer herkömmlichen
Hilfs- und Schutzschaltung (Pegelstellern, Puffern, Bypasskondensatoren,
Impulsspitzenunterdrückern
und dergleichen). Die Leiterplatte enthält ferner einen geeigneten
Speicher, beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM, Read Only
Memory), einen Direktzugriffsspeicher (RAM, Random Access Memory)
und einen elektrisch löschbaren, programmierbaren
Nur-Lese-Speicher (EEPROM), die alle in dem μC selbst untergebracht sein
können (siehe
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6).
Sofern dies nicht in dieser Offenbarung speziell beschrieben ist,
liegen die bestimmte Wahl, Konstruktion, Programmierung und Funktionsweise
der Leiterplatte in dem Rahmen des Fachwissens und -könnens eines
Fachmanns, so dass keine zusätzlichen
Einzelheiten hierüber
angegeben werden müssen,
damit ein Fachmann die Erfindung ohne weiteres verstehen und ausführen kann.
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Erneut
bezugnehmend auf die 2, 3A und 3B ist
eine teilweise mit einem Gewinde versehene Schraube 216,
die einen Schaft mit einem inneren Gewindeabschnitt 216T und
einem gewindelosen äußeren Abschnitt 216U aufweist, durch
den Motor 202 angetrieben. Der Motor bewegt eine Mutter 230 in
Axialrichtung entlang der Schraube 216 in Abhängigkeit
von seiner Drehrichtung entweder in Richtung auf den Motor zu oder
von dem Motor weg.
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Wenn
die Schraube 216 gedreht wird, wird die Mutter 230 in
Axialrichtung auf der Schraube verlagert, bleibt jedoch in einem
im Wesentlichen rechteckigen Hohlraum 240 in dem Riegel.
Der Hohlraum weist eine innere Oberfläche 242, die näher an dem Motor
angeordnet ist, und eine äußere Oberfläche 244 auf,
die von dem Motor weiter weg und näher an der Außenseite
des Schlosses angeordnet ist. Eine erste Schraubenfeder 208,
die koaxial um die Schraube herum angeordnet ist, drückt in axialer Richtung
zwischen der Mutter 230 und einer äußersten Oberfläche 246 des
Hohlraums 240 des Riegels, um den Riegel 204 von
der Mutter/Schrauben-Anordnung
wegzudrücken.
Diese Druckkraft spannt den Riegel in eine aus dem Schlossgehäuse herausführende Richtung
vor.
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Die
Position der Mutter 230, die durch die Schraubendrehung
gesteuert ist, die manchmal in Verbindung mit der ersten Schraubenfeder 208 wirkt, bestimmt
die Position des Schlossriegels. Wenn der Motor die Schraube in
einer Richtung dreht, um die Mutter von dem Motor wegzudrängen, drückt die Mutter
gegen die erste Schraubenfeder, die wiederum auf den Riegel drückt, um
diesen aus dem Schlossgehäuse
heraus zu schieben. Im umgekehrten Fall, wenn der Motor die Schraube
in einer Richtung dreht, um die Mutter in Richtung auf den Motor zu
drängen,
wird der Riegel in das Schloss eingezogen.
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Die
Oberfläche
des Riegels 204, die in den 3A, 3B und 4 sichtbar
ist, ist mit einem ersten und einem zweiten Anschlag 270A, 270B versehen.
Wenn der Riegel heraus geschoben wird, bewegt er sich, bis die Anschläge 270A, 270B mit
jeweiligen Blöcken 272A, 272B in
Kontakt treten, die integrale Teile des Schlossgehäuses 100 bilden.
Die Blöcke 272A, 272B begrenzen
somit die Weite, bis zu der der Riegel 204 aus dem Schlossgehäuse heraus geschoben
werden kann. In dem Schlossgehäuse, wie
es in den 1, 2 und 4A veranschaulicht ist, erstreckt sich
der Hauptkörper
des Riegels 204 über
einer Plattform 102, wobei ein unterer Vorsprung 204L,
der von dem Riegel nach unten vorragt (2, 4),
durch eine Aussparung 103 in dem Gehäuse (2) hindurch
tritt.
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Das
Schlossgehäuse 100 ist
mit zwei Vorsprüngen 210, 212 versehen,
die einen Kipphebel 214 (2, 4)
halten und einschränken,
wenn der Kipphebel um einen Drehpunkt 214C schwenkt. Ein
Sperrhebel 220 (2, 4) ist mit
einem ersten und einem zweiten Vorsprung 220A, 220B versehen.
Im normalen Betrieb drückt
eine Torsionsfeder 222 den Sperrhebel in einer Richtung
im Uhrzeigersinn (wie in den 2 und 4 zu
sehen) um einen Drehmittelpunkt 220C.
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Wenn
der Sperrhebel somit im Uhrzeigersinn gedrückt wird, drückt der
erste Vorsprung 220A gegen eine eingekerbte Fläche 214I (2),
die auf der „unteren" Stirnfläche des
Kipphebels (das bedeutet auf der Stirnfläche, die in 4 nicht
sichtbar ist) ausgebildet ist. Eine von dem ersten Sperrhebelvorsprung 220A herrührende Druckkraft
drückt
den Kipphebel 214 gegen den Uhrzeigersinn (wie in 4 zu
sehen). Im normalen Betrieb blockiert ein Fortsatz 206E der
Motorklammer die Drehbewegung des zweiten Vorsprungs 220B an
dem Sperrhebel.
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Die
Mutter 230 ist mit einem Zapfen 232 (2)
versehen, der sich in Radialrichtung von der Schraube weg, durch
den Boden des Riegelhohlraums 240 hindurch und in Richtung
auf den Kipphebel 214 erstreckt. Die „obere" Fläche
des Kipphebels 214 (die in dieser Beschreibung die Fläche des
Kipphebels bezeichnet, die in 4 sichtbar
ist) ist mit einer ersten und einer zweiten Zapfenführung 214A, 214B versehen,
die einen Kanal 215 für
den Zapfen der Mutter bilden.
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Funktionsweise des Riegelsperrschlosses.
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Es
sind nun bevorzugte Verfahren zur Betätigung des Schlosses beim Herausschieben
und Einschieben des Riegels beschrieben. Ein besonderer Bezug wird
auf das funktionale Flussdiagramm nach 5A bis 5C genommen.
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Verriegelung des Riegelsperrschlosses
(Herausschieben des Riegels).
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Kurz
gesagt, wenn der Motor die Schraube 216 dreht, um zu veranlassen,
dass der Riegel aus dem Schloss heraus geschoben wird, bewegt sich der
Zapfen 232 (2) in dem Kanal 215 des
Kipphebels (4) während eines ersten Teils der
axialen Bewegung der Mutter entlang der Schraube. Wenn sich jedoch
der Zapfen von dem Motor 202 ausreichend weit weg bewegt,
nähert
sich der Riegel seiner vollständig
heraus geschobenen Position, und der Zapfen 232 umrundet
eine Schulter 218 und verlässt den Kanal 215 in
einen offenen Bereich 219 an dem Kipphebel.
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Im
normalen Betrieb, wenn sich der Zapfen in dem Kanal 215 des
Kipphebels befindet, bestimmt der Zapfen 232 die Drehstellung
des Kipphebels 214 trotz des federvorgespannten Sperrhebels 220. Wenn
jedoch der Zapfen in den offenen Bereich 219 austritt,
wenn der Riegel vollständig
oder fast vollständig
heraus geschoben ist, wird der Kipphebel 214 durch den
Feder vorgespannten Sperrhebel 220 im maximalen Maße gegen
den Uhrzeigersinn gedrückt.
Wenn sich der Kipphebel 214 in seiner Endstellung im Gegenuhrzeigersinn
befindet, ist seine Sperrfläche 213 unmittelbar
gegenüber
einer abgewinkelten Fläche 204A (4)
angeordnet, die sich von dem Vorsprung 204L (2)
an der „unteren" Seite des Bolzens 204,
die in 4 nicht sichtbar ist, aus erstreckt. In dieser
Stellung blockiert die Sperrfläche 213 den
Riegelvorsprung 204L und verhindert somit, dass irgendeine
extern angewandte Druckkraft den Riegel zurück in das Schlossgehäuse drückt.
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Auf
diese Weise dient die Anordnung aus dem federvorgespannten Sperrhebel 220 und
dem Kipphebel 214 mit dem eine begrenzte Länge aufweisenden
Kanal 215 und einer Sperrfläche 213 als eine Riegelsperr-
bzw. Riegelverriegelungsanordnung. Diese Anordnung benötigt keine
zusätzliche
externe Energie, um ihre Funktion der Riegelverriegelung aufrechtzuerhalten,
da letztendlich die Kraft der Torsionsfeder 222 die Sperrfläche 213 in
ihrer Sperrstellung aufrechterhält.
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Um
den Riegel aus dem Schlossgehäuse heraus
zu schieben, dreht der Motor während
einer vorbestimmten Zeitdauer (beispielsweise für 0,5 Sekunden), die ausreichend
ist, um die Mutter aus dem Gewindeabschnitt 216T der Schraube 216 heraus auf
ihren gewindelosen äußeren Abschnitt 216U (2)
zu bewegen. Nachdem die Mutter 230 den gewindelosen Abschnitt 216U der
Schraube erreicht hat, dreht sich die Schraube eine kurze Zeit lang
(den Rest der Zeitspanne von 0,5 Sekunden) weiter, wobei jedoch
die Mutter 230 stationär
bleibt, weil sie sich nicht mehr auf dem Gewindeabschnitt befindet. Wenn
der Riegel 204 (beispielsweise durch einen Türpfosten
oder ein geöffnetes
Riegelwerk) am Herausfahren gehindert ist, leistet die erste Schraubenfeder 208 einen
Widerstand gegen eine Bewegung der Mutter 230 bis zu einem
gewissen Maße,
wobei jedoch der Motor nicht den plötzlichen Widerstand erfährt, den
er ansonsten erfahren würde,
wenn die Mutter plötzlich
auf eine unbewegbare Barriere auftreffen würde.
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Die
Mutter bewegt sich aus dem gewindelosen Abschnitt der Schraube heraus
und erhöht
dadurch die Last auf die Feder 208, bis die Mutter aufhört sich
zu bewegen. Der Kipphebel wird an einer Bewegung in seine Sperrposition
gehindert, bis das Riegelwerk (oder ein sonstiger Sperraufbau, beispielsweise
ein Türpfosten)
geschlossen ist. Eine Belastung der Feder 208 veranlasst,
dass der Riegel vollständig
heraus geschoben wird, während
die Feder 222 bewirkt, dass der Kipphebel in seine Sperrposition überführt wird.
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Es
ist vorgesehen, dass die verriegelte Position bzw. Stellung mit
verriegeltem Riegel die Stellung ist, die das Schloss im normalen
Betrieb fast die ganze Zeit einnimmt.
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Eine
erste Ausnahme hierzu bilden die wenigen Sekunden, nachdem ein autorisierter
Benutzer eine Berechtigung (Zahlenkombination, Schlüsselkarte
oder dergleichen) eingegeben bzw. eingeführt hat, wobei in diesem Fall
der Kipphebel 214 vorübergehend
aus dem Weg des Riegels heraus bewegt wird, so dass der Riegel eingeschoben
werden kann. Ferner wird, wie nachstehend beschrieben, in dem Fall
bestimmter Arten eines physischen Eingriffs an dem Schloss (die
nicht als ein normaler Betrieb angesehen werden) der Sperrhebel 220 in
eine Position überführt, die
den Kipphebel in seiner Riegelverriegelungsstellung dauerhaft blockiert.
Diese Ausnahmen sind nachstehend beschrieben.
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Entriegeln des Riegelschlosses
(Einschieben des Riegels).
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Siehe 5A.
Wenn im normalen Betrieb ein Benutzer eine korrekte Autorisierung
eingibt, wird der Motor 202 aktiviert, um die Schraube 216 in
einer Richtung zu drehen, die die Mutter 230 und ihren
angebrachten Zapfen 232 veranlasst, sich in Richtung auf
den Motor zu bewegen.
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Bevor
der Motor aktiviert wird, ist der Zapfen in dem offenen Bereich 219 des
Kipphebels angeordnet. wenn der Motor zum ersten Male aktiviert
wird, greift der Zapfen sofort an der zweiten Zapfenführung 214B an
dem Kipphebel 214 an. Wenn der Zapfen an der Zapfenführung 214B angreift,
drückt
er den Kipphebel 214, so dass sich dieser im Uhrzeigersinn
(wie in 4 zu sehen) gegen die Kraft
der Torsionsfeder 222 verdreht, die auf den Sperrhebel 220 einwirkt. Wenn
der Motor zunächst
beginnt, den Riegel einzuschieben, befindet sich die Mutter 230 auf
dem gewindelosen Abschnitt 216U der Schraube 216.
In einer bevorzugten Ausführungsform
durchquert die Mutter während
dieser Anfangsbewegung der Mutter und des Zapfens zunächst einen
kleinen (nicht veran schaulichten) Zwischenraum zwischen der Ruheposition
der Mutter auf dem gewindelosen Abschnitt der Schraube und dem innersten
Rand 242 des Riegelhohlraums 240. Die Mutter 230 ist
durch die erste Schraubenfeder 208 stets gegen die Gewindegänge gedrückt, wobei
jedoch die Mutter 230 erst dann mit den Gewindegängen der
Schraube in Eingriff kommt, wenn der Motor beginnt, die Schraube
zu drehen. Der Riegel 204 beginnt tatsächlich erst dann, sich nach
innen zu bewegen, nachdem die Mutter mit dem Schraubengewinde in
Eingriff gekommen ist und den kleinen Zwischenraum durchquert und
geschlossen hat, so dass sie mit dem innersten Rand 242 des
Riegelhohlraums in Kontakt tritt.
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Auf
diese Weise nimmt der Zapfen 232 den Kipphebel 214,
kurz bevor die Mutter 230 beginnt, den Riegel zu bewegen,
aus dem Weg des Riegels heraus.
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Nachdem
der Kipphebel sich um ein ausreichendes Maß gedreht hat, umrundet der
Zapfen die Schulter 218 des Kipphebels (4),
um die maximale Drehung des Kipphebels im Uhrzeigersinn zu markieren.
In diesem Zeitpunkt ist die Sperrfläche 213 des Kipphebels
aus dem Weg der abgewinkelten Fläche 204A an
dem Boden des Riegels heraus gedreht worden. Nachdem die Sperrfläche 213 aus
dem Weg herausgenommen worden ist, ist die Riegelverriegelungsfunktion
des Schlosses beseitigt, so dass der Riegel in das Schlossgehäuse eingeschoben werden
kann.
-
Nachdem
sich der Zapfen 232 der Mutter um die Schulter 218 des
Kipphebels herum bewegt hat, tritt der Zapfen in den Kanal 215 des
Kipphebels ein. Eine weitere Drehung des Motors und der Schraube bewegt
den Zapfen entlang des Ka nals nach oben, während der Riegel weiter in
das Schlossgehäuse eingeschoben
wird.
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Um
die Schraube 216 herum sind koaxial eine erste und eine
zweite Buchse 234, 236 vorgesehen. Die erste Buchse 234 und
die zweite Buchse 236 lassen sich auf der Schraube drehen,
wobei die zweite Buchse 236 näher an dem inneren Ende des Riegels 204 angeordnet
ist. Die Buchsen weisen jeweilige ringförmige Flansche auf, die eine
zweite Schraubenfeder 238 haltern (die in den 2, 3A, 3B veranschaulicht,
jedoch in der 4 ausgelassen ist). Die zweite
Schraubenfeder 238 federt den Riegelanschlag ab, um eine Überlastung des
Motors zu verhindern. Die Buchsen verhindern einen Verschleiß der Feder,
der Schraube und des Riegels. Wenn die zweite Schraubenfeder 238 beginnt
sich zusammenzudrücken,
rotiert sie nicht gemeinsam mit der Schraube, so dass die Buchsen
einen Verschleiß verhindern,
wenn sich die Schraube weiter dreht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird der Motor abgeschaltet, wenn ein Mikroprozessor oder
Mikrocontroller (μC)
erfasst, dass der Motorstrom einen Lastgrenzwert übersteigt. Wie
in 6 schematisiert veranschaulicht, ist ein Mikroprozessor
(μC) 600
(beispielsweise ein SGS Thompson ST62T60B) in Verbindung mit einem Gleichstrommotor 602 und
vier elektronischen Schaltern 610, 612, 614, 616 dargestellt.
Der Mikroprozessor 600 steuert die vier Schalter, um dem
Motor entweder (1) keine Spannung, wenn der Motor angehalten werden
soll, (2) eine Vorwärtsspannung,
um den Motor in einer ersten Richtung zu drehen, oder (3) eine Rückwärtsspannung,
um den Motor in einer zweiten Richtung zu drehen, zuzuführen. Die
Vorwärts- und die Rückwärtsspannung
werden von einer Spannungsquelle 604 abgeleitet, die (z.B.
zwei parallel angeschlossene neun Volt Nickeleisenbatterien enthalten
kann. Eine Stromerfassung kann indirekt, durch Erfassung einer Spannung über einem
Widerstand (oder einer Widerstandsgruppe) 606 bewerkstelligt
werden.
-
Wenn
der Mikroprozessor (μC)
den ersten und den vierten Schalter 610, 616 in
ihren leitenden Zustand umschaltet, läuft der Strom insbesondere durch
den Motor von dem Anschluss A zu dem Anschluss B, und der Motor
dreht in einer ersten Richtung (beispielsweise, um den Riegel heraus
zu schieben). Im umgekehrten Fall, wenn der Mikroprozessor den zweiten
und den dritten Schalter 612, 614 in ihren leitenden
Zustand umschaltet, durchläuft
der Strom den Motor von dem Anschluss B zu dem Anschluss A, und
der Motor dreht in einer zweiten Richtung (beispielsweise, um den
Riegel einzuschieben). Gerade während
des Einschiebens des Riegels ist das Strom erfassende Merkmal gemäß der Erfindung am
meisten nützlich.
-
Wenn
erfasst wird, dass der Strom größer ist als
eine bestimmte Überlastungsschwelle,
wirkt der Mikroprozessor ein, um die Leistung zu dem Motor zu unterbrechen,
wodurch der Motor abgeschaltet und eine mechanische Verbindung oder
eine Motorbeschädigung
verhindert wird, wenn der Riegel seine vollständig eingezogene Stellung erreicht
hat. Die elektrische und elektronische Arbeitsweise des Mikroprozessors
und der Motorsteuerung sind in größeren Einzelheiten mit Bezug
auf 7 bei der Beschreibung des Merkmals zur Erfassung
einer niedrigen Batteriekapazität
beschrieben.
-
Nach dem Öffnen des
Riegelschlosses.
-
Die
nächste
Beschreibung betrifft den Betrieb des Riegelschlosses, unmittelbar
nachdem das Schloss geöffnet
worden ist.
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„Zeitüberschreitungs"-Merkmal.
-
Wenn
im Betrieb eine korrekte Kombination oder sonstige Autorisierung
eingegeben wird, wird der Riegel vorzugsweise nur für eine vorbestimmte Zeitdauer
(beispielsweise für
15 Sekunden bei dem Druck-Zug-Schloss
oder für
6 Sekunden bei dem Riegelsperrschloss) eingeschoben. Nach dem Ablauf dieser
vorbestimmten Zeitdauer (einer „Zeitüberschreitung"-Periode) fährt der
Motor automatisch den Riegel aus (oder versucht, ihn auszufahren).
-
Dieses „Zeitüberschreitungs"-Merkmal stellt sicher,
dass, wenn eine korrekte Kombination eingegeben ist, die Tür eines
Safes fast sofort geöffnet werden
muss; ansonsten fährt
der Riegel am Ende der Zeitüberschreitungsperiode
aus, so dass die Kombination erneut eingegeben werden müsste. Dieses
Merkmal erzielt eine zusätzliche
Sicherheit in einem Fall, in dem eine autorisierte Einzelperson eine
richtige Kombination eingibt, jedoch abgelenkt wird und den Bereich
verlassen muss. Ohne das Zeitüberschreitungsmerkmal
könnte
eine zu einem Safe führende
geschlossene Tür
fälschlicherweise
anzeigen, dass der Safe geschlossen ist, so dass unautorisierte
Einzelpersonen einen Zugang zu dem Safe haben würden, wenn der Riegel nicht
automatisch erneut heraus geschoben worden wäre. Mit diesem Zeitüberschreitungsmerkmal
wird jedoch in dem Fall, dass die Safetür geschlossen ist und eine
Kombination in den vergangenen wenigen Sekunden nicht eingegeben
worden ist, der Riegel automatisch heraus geschoben, so dass das
vorerwähnte
Sicherheitsrisiko vermieden wird.
-
Wenn der Riegel blockiert
ist.
-
Siehe
insbesondere das Flussdiagramm nach 5C.
-
Nachdem
das Schloss eingezogen ist, öffnet der
Benutzer normalerweise die Tür
vollständig,
wobei in diesem Fall der Riegel ohne weiteres erneut heraus geschoben
wird, weil es nichts gibt, was den Weg des Riegels blockieren könnte. Es
versteht sich jedoch, dass es möglich
ist, dass der Benutzer, nachdem der Riegel eingeschoben worden ist,
die Tür
nur um eine kleine Strecke bewegen kann, die ausreichend groß ist, dass
der Riegel nicht mehr mit einem Hohlraum in dem Türpfosten
des Safes ausgerichtet ist, die jedoch nicht groß genug ist, damit der Riegel gänzlich den
Türpfosten
freigibt. Unter diesen Umständen
versucht der Motor, den Riegel nach außen zu drücken, wobei jedoch der Türpfosten
die Riegelbewegung hemmt.
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Unter
diesen Umständen
stellt die erste Schraubenfeder 208 sicher, dass bei der
nächsten Bewegung
der Tür
der Riegel heraus geschoben wird. Insbesondere wird der Riegel,
wenn die Tür
in ihre vollständig
geschlossene Stellung zurück
gedrückt
wird, mit seinem Loch in dem Türpfosten
ausgerichtet, und die erste Feder 208 schiebt den Riegel heraus,
wodurch die Tür
verriegelt wird. Im umgekehrten Fall, wenn die Tür zum Öffnen gezogen wird, schiebt
die Feder den Riegel heraus, sobald dieser den Türpfosten freigibt, wobei sie
somit sicherstellt, dass die Tür
nicht vollständig
geschlossen werden kann, und sie eine visuelle Anzeige darüber zur
Verfügung
stellt, dass der Safe entriegelt ist.
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Die
Erfindung ist auch auf Situationen anwendbar, in denen an dem Safe „Riegelwerke" vorhanden sind.
Die folgenden Abschnitte gelten für Ausführungsformen, in denen an dem
Riegel Riegelwerke angebracht sind. 13A, 13B zeigen ein Beispiel für Riegelwerke 1310.
Die 13A, 13B sind
in Einzelheiten nachstehend beschrieben.
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Eine
vereinfachte Ausführungsform
von Riegelwerken (die nicht speziell veranschaulicht ist) umfasst
jedoch Riegelwerke, die sich von den in den 13A, 13B veranschaulichten unterscheiden. In dieser
vereinfachten Ausführungsform
ist kein Sperrelement 1312 vorhanden, so dass sich ein
Riegel 1304 ohne irgendein dazwischen eingefügtes Sperrelement
unmittelbar in eine Aussparung 1322 hinein erstrecken kann.
Die Funktionsweise eines Schlosses, bei dem sich der Riegel in einen
Türpfosten
hinein erstreckt, ist der Funktionsweise des Schlosses, bei dem
der Riegel in eine Aussparung in einem Riegelwerk hineinragt, sehr ähnlich:
Wenn die Aussparung mit dem Riegel fluchtend ausgerichtet ist, kann
der Riegel wieder vollständig
in die Aussparung eingeschoben werden, wenn jedoch die Aussparung
mit dem Riegel nicht ausgerichtet ist (wenn beispielsweise die Riegelwerke „geöffnet" sind), fährt der
Riegel nicht sofort heraus, sondern wird wieder heraus geschoben,
wenn die Riegelwerke erneut in ihre „Schließstellung" überführt werden.
Was das Merkmal der automatischen erneuten Herausschiebung des Riegels
anbetrifft, entspricht eine Bewegung der Aussparung in den Riegelwerken
in Bezug auf den Riegel der Öffnung
und Schließung
der Tür und
der Wiederausrichtung des Loches in dem Türpfosten mit dem Riegel; das
innere Arbeitsprinzip des Schlosses ist das gleiche.
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Bezugnehmend
nun auf 13A, 13B wird
der Riegel in dem Fall, dass der Schlossriegel einfährt, die
Riegelwerke des Safes jedoch nicht positioniert sind, um der Safetür zu ermöglichen,
geöffnet
zu werden, ohne weiteres wieder heraus geschoben, weil nichts vorhanden
ist, was den nach außen führenden
Weg des Riegels blockieren könnte.
Wenn die Safetür
geöffnet
wird, nachdem die Riegelwerke, die zuvor durch das Schloss blockiert
waren, bewegt werden, versperren die Riegelwerke, nachdem der Riegel
eingeschoben worden ist, den Weg des Riegels, so dass der Riegel
nicht heraus geschoben werden kann. Unter diesen Umständen versucht
der Motor, den Riegel nach außen
zu drücken,
wobei jedoch die Riegelwerke des Safes die Riegelbewegung blockieren.
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Unter
diesen Umständen
stellt eine erste Schraubenfeder 208 sicher, dass der Riegel
bei der nächsten
Bewegung der Riegelwerke des Safes zur Sicherung des Safes heraus
geschoben wird. Insbesondere richtet sich der Riegel, wenn die Riegelwerke
zurück
in die vollständig
geschlossene Stellung überführt werden,
mit seinem Sperrpunkt in den Riegelwerken aus, und die erste Feder 208 schiebt
den Riegel heraus, wodurch der Safe verschlossen wird.
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Nachdem
der normale Betrieb des Schlosses beschrieben worden ist, sind nun
weitere Merkmale der Erfindung beschrieben.
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Erstes Wiederverschluss-Sicherheitsmerkmal
(beschrieben mit besonderer Bezugnahme auf das Riegelverriegelungsschloss).
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In
dem durch einen Fachmann verstandenen Sinne weist der Ausdruck „Wiederverschluss" zwei Definitionen
auf. Die erste bezeichnet ein Herausschieben des Riegels, das durchgeführt wird,
nachdem der Riegel eingeschoben worden ist. Dieser Wiederverschluss
wird häufig
automatisch, ohne den Eingriff eines Benutzers bewerkstelligt. Das
vorstehend beschriebene automatische Herausschieben des Rie gels
eine gegebene Zeitspanne, nachdem der Riegel eingeschoben worden
ist, kann als ein erstes Beispiel für einen Wiederverschluss angesehen werden.
-
Im
Folgenden ist eine Beschreibung einer zweiten Art eines Wiederverschlusses,
das bei einem physischen Eingriff an dem Schloss durchgeführt wird,
angegeben.
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Es
ist vorstellbar, dass in das Schloss physisch mit einem Hammer und
einer Metallstange oder einem Meiselwerkzeug durch ein Kabelanschlussloch
in der Safetür
eingegriffen wird, wobei das Loch mit dem Motor 202 ausgerichtet
ist. Unter diesen Umständen
ist es wahrscheinlich, dass der Motor 202 oder seine Motorklammer 206 das
Element bilden wird, das die Kraft des Schlageingriffs aufnimmt.
Weil gemäß der Erfindung
der Motor 202 mit seiner Motorklammer 206 verbunden
ist, wird die Motorklammer aus ihrer Stellung heraus gedrückt.
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Wenn
die Motorklammer 206 aus ihrer Stellung heraus gedrückt wird,
wird auch der Klammerfortsatz 206E, der normalerweise mit
dem Sperrhebel 220 (4) in Berührung steht,
verlagert. Wenn der Klammerfortsatz 206E verlagert wird,
blockiert er nicht mehr den zweiten Vorsprung 220B des
Sperrhebels. Nachdem der Sperrhebel somit nicht festgehalten ist,
veranlasst die Rotationskraft von der Torsionsfeder 222 den
Sperrhebel, sich im Uhrzeigersinn weiter als während eines normalen Betriebs
zu drehen.
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In
einer besonderen Ausführungsform
dreht sich der Sperrhebel um wenigstens weitere 90 Grad weiter,
so dass der erste Vorsprung 220A des Sperrhebels mit einem
gerundeten Abschnitt 224 (4) an dem
Schlossgehäuse
in Berüh rung
tritt. Wenn sich der Sperrhebel in dieser äußersten Position im Uhrzeigersinn
befindet, neigt jede Kraft, die gegen diesen durch den Kipphebel 214 ausgeübt wird,
tatsächlich
dazu, den Sperrhebel 220 weiter im Uhrzeigersinn und nicht
im Gegenuhrzeigersinn, wie in einem normalen Betrieb, drehen zu
lassen. Somit stellt die äußerste Stellung
des Sperrhebels 220 im Uhrzeigersinn nicht nur sicher,
dass der Kipphebel 214 in seine Riegelverriegelungsstellung
gedreht wird, sondern stellt auch sicher, dass der Riegel nicht
eingeschoben werden kann, wenn nicht das Schlossgehäuse physisch
geöffnet
und der Sperrhebel physisch entfernt wird.
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Im
Wesentlichen die gleichen mechanischen Komponenten, die die Riegelverriegelungsfunktionalität des Schlosses
zur Verfügung
stellen, stellen auch seine wiederverschlussfunktionalität bereit. Diese
Integration des Wiederverschlussmerkmales gemeinsam mit dem Vorspannmerkmal
zur Riegelverriegelung verringert die Anzahl von Teilen in dem Schloss,
wodurch die Kosten und die Komplexität bei der Herstellung des Schlosses
reduziert werden.
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Erfassung einer niedrigen
Batteriekapazität
bzw. -leistung.
-
Als
nächstes
ist eine bevorzugte Anordnung zur Erfassung einer niedrigen Batteriekapazität bzw. -leistung
(Low-Battery-Erfassung) mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
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Wie
für einen
Fachmann ohne weiteres verständlich,
können
eine sich zunehmend verschlechternde Batterieleistung und ihre begrenzte
Nutzdauer die richtige Funktionsweise von elektronisch oder elektrisch
betriebenen Schlössern,
die auf derartigen Batterien beruhen, gefährden. Wenn beispielsweise in
den Schlössern,
die in dieser Offenbarung beschrieben sind, der Riegel eingeschoben
ist und die Batterie nicht ausreichend Energie aufweist, um den Riegel
wieder heraus zu schieben, wird der Riegel in seiner eingeschobenen
Stellung verbleiben. Dies stellt in einer Situation, in der eine
Einzelperson eine richtige Kombination eingibt, jedoch, möglicherweise aufgrund
einer Ablenkung, sofort den Bereich verlässt, aber die Tür zu dem
Safe geschlossen lässt, ein
ernsthaftes Problem dar. Wenn der Riegel eingeschoben bleibt, erscheint
die Safetür
fälschlicherweise
als ob sie verschlossen wäre,
während
sie tatsächlich
vor einem Zugang durch eine nicht autorisierte Einzelperson ungeschützt ist.
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Insbesondere
für derartige
Situationen, aber auch zur routinemäßigen Warnung von Besitzern, wenn
Batterien ersetzt werden sollten, sieht die vorliegende Erfindung
eine erfinderische Batterieerfassungsanordnung vor, die eine nützliche
und aussagekräftige
Einschätzung
der Leistungsfähigkeit
einer Batterie genau erfasst. Herkömmliche Erfassungsanordnungen
erfassen die Batteriespannung und veranlassen das Schloss, entsprechend
zu reagieren, indem es Abwehrmaßnahmen
trifft, wenn die gemessene Spannung unterhalb eines Schwellenwertes liegt,
der entsprechend der speziellen Batterieart, die geprüft wird,
festgelegt ist. Im Gegensatz hierzu ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung nicht die Spannung, sondern der elektrische Strom,
der erfasst wird. Diese erfinderische Lösung ist für motorbetriebene Schlösser besonders
geeignet, weil Motoren im Wesentlichen Strom betriebene Elemente
darstellen.
-
Außerdem werden
die elektrischen Messungen anstelle in zufälligen Zeitpunkten, wie dies
für bekannte
erfassende Anordnungen charakteristisch ist, in besonders sinnvollen
Zeitpunkten vorgenommen. Somit berücksichtigt die erfindungsgemäße Anordnung
nicht nur ein elektrisches Maß,
sondern umfasst auch ein zeitliches Maß.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
erfasst ein Prozessor 600 (beispielsweise ein SGS Thompson
ST62T60B) die Stärke
des Motorstroms innerhalb eines gegebenen Zeitfensters, nachdem
der Motor aktiviert worden ist. In dem aktivierten Zustand fordert
der Motor an, dass die Batterien ihre Stromabgabe erhöhen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird für
den Fall, dass der dem Motor zugeführte Strom innerhalb einer
vorbestimmten Zeit nach der Aktivierung nicht auf ein vorbestimmtes
Niveau ansteigt, eine Entscheidung getroffen, dass die Batterie
unzureichend Leistung aufweist, um eine Öffnungsablauffolge auszulösen, so dass
eine geeignete Abwehrmaßnahme
getroffen wird.
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Wenn
beispielsweise bestimmt wird, dass die Batterie nicht ausreichend
Leistung aufweist, um einen Riegel erfolgreich einzuziehen und eine
gegebene Zeitspanne abzuwarten und anschließend den Riegel heraus zu schieben,
entschieden, den Riegel überhaupt
nicht erst einzuschieben, sondern lediglich einen hörbaren und/oder
visuellen Alarm auszugeben, so dass die Benutzer wissen, dass die
Batterien ersetzt werden sollten.
-
Für eine schematisierte
Darstellung der Batterieerfassungsanordnung wird insbesondere auf 6 Bezug
genommen. Nachdem an dem Motor eine Riegelrückstelloperation veranlasst
wird, überwacht
der Mikroprozessor oder Mikrocontrol ler (μC) in Abhängigkeit von der Zeit den Strom,
der durch einen Widerstand (einen Widerstand oder eine Widerstandsgruppe) 606 fließt. Um diese Überwachung
zu ermöglichen,
werden Spannungssignale, die an gegenüberliegenden Seiten des Widerstands
empfangen werden, dem Mikroprozessor 600 über geeignete
Analog-Digital-Wandler (ADCs, Analog to Digital Converters) 608A, 608B und
einen Subtrahierer 609 zugeführt, die in schematisierter
Weise in 6 veranschaulicht sind. Es versteht
sich, dass in einer praktischen Ausführungsform ein Mikroprozessor
gewählt
werden kann, der die ADCs enthält
und dass die Subtraktion der Spannungssignalwerte in Software durchgeführt werden
kann. In jeder Ausführungsform
dividiert der Mikroprozessor die gemessene Spannungsdifferenz durch
den bekannten Widerstandswert des Widerstandes 606, um
zu einem Wert zu gelangen, der den momentanen Strom, der durch den
Motor in Abhängigkeit
von der Zeit fließt,
kennzeichnet.
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Im
Betrieb setzt ein für
den Mikroprozessor interner Zeitmesser im Zeitpunkt t0 (siehe
das Zeitdiagramm in 7) ein, wenn das Schloss einen
richtigen Berechtigungscode empfängt.
Im Zeitpunkt t0 ist der erfasste Strom,
der durch den Motor fließt, gleich
null, so dass sich eine Kurve des Stroms in dem Kurvenursprung in 7 befindet.
In diesem Zeitpunkt wird dem Motor Spannung zugeführt, und der
Strom beginnt anzusteigen, um die Reibungskräfte, die einer Drehung des
Motors entgegenwirken, zu überwinden.
Wenn eine Zeitspanne t1 abgelaufen ist,
vergleicht der Mikroprozessor den gemessenen Stromwert mit einem
Schwellenstrom ITH. Wenn der gemessene Stromwert
den Schwellenstrom übersteigt,
wird er als zulässig
angesehen, wie dies durch den Bereich „A" angezeigt ist, und der Betrieb läuft normal
weiter ab. Wenn jedoch der gemessene Strom den Schwellenstrom unterschrei tet,
wird er als unzulässig
angesehen, wie dies durch den Bereich „U" angezeigt ist, und in der Software
wird ein „niedrige
Batteriekapazität"-Flag („Low Battery" Flag) gesetzt.
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Dieses
Flag zeigt ein, dass die Batterien bis unterhalb eines zulässigen Leistungsstandards
verbraucht worden sind und somit ersetzt werden sollten. Der Mikroprozessor
sendet ein Signal an das Tastenfeld über ein Kabel, so dass eine
geeignete akustische und/oder visuelle Anzeige bereitgestellt wird,
um den Benutzer zu warnen. Zu diesem Zweck sind ein herkömmlicher
Piepser 1102 und eine Lichtdiode (LED) 1104 in
dem Tastenfeldgehäuse
vorgesehen (siehe schematische Darstellung nach 11),
die durch ein FDBK-Signal
(Rückführungssignal) 11 des
Schlosses gesteuert sind.
-
Ferner
sind in einer bevorzugten Ausführungsform
zwei Schwellenniveaus festgesetzt. Das erste Niveau warnt den Benutzer,
dass die Batterien nahezu das Ende ihrer Nutzdauer erreicht haben. Wenn
das zweite Niveau erreicht ist, werden keine weiteren Einzugsvorgänge des
Riegels zugelassen, nachdem das „niedrige Batteriekapazität"-Flag gesetzt ist.
Die Software veranlasst nur den Mikroprozessor, richtige Eingaben
der Kombination zu ignorieren und eine akustische und/oder optische
Anzeige bereitzustellen. Somit vermeidet dieses Merkmal vor einem
Versuch, den Riegel einzuschieben, wenn das Flag gesetzt ist, die
Situation, bei der die Batterie nicht genug Energie hat, um den
Riegel nach seinem Einschieben wieder heraus zu schieben.
-
Eine
Verbesserung dieses Merkmals der Setzung eines Flags umfasst die
Nutzung der Fähigkeit
einer Batterie, ih re Spannung im Laufe der Zeit „zu regenerieren" bzw. „wiederzuerlangen". In Ausführungsformen,
die diese Verbesserung aufweisen, umfasst jeder Öffnung-Schließung-Zyklus
die vorstehend beschriebene Stromüberprüfung. Wenn der Strom in drei
aufeinander folgenden Zyklen unterhalb des Schwellenstromwertes
liegt, wird eine „niedrige Batteriekapazität"-Warnung (beispielsweise in Form von
fünf Sätzen von
doppelten Pieptönen)
erzeugt. Wenn der Strom in drei aufeinander folgenden Zyklen unter
eine zweite Schwelle abfällt,
die kleiner ist als die erste Schwelle, wird dem Schloss nicht gestattet zu
arbeiten, und es wird eine „leere
Batterie"-Anzeige (beispielsweise
in Form von 20 aufeinander folgenden Pieptönen) erzeugt.
-
Am
Ende eines jeden Zyklus, wenn dem Schloss ein Arbeiten nicht gestattet
ist, initiiert der Mikroprozessor vorzugsweise einen Riegelherausschiebevorgang
um sicherzustellen, dass während einer
Erfassung der kurzzeitige Strom fließt, wobei sich die Mutter 230 nicht
entlang der Schraube 216 nach unten bewegt.
-
Natürlich variieren
die bestimmte Stromstärke,
die als eine minimale Schwelle ausgewählt wird, und der spezielle
Zeitpunkt t1 nach der Aktivierung in Abhängigkeit
von verschiedenen Faktoren. Zu diesen Faktoren können gehören: die Eigenschaften der Batterien,
der in dem Schloss eingesetzte Motor, der erwartete Leistungsverbrauch
für Arbeitsvorgänge, für die eine
ausreichende Leistung als kritisch angesehen wird, eine subjektiv
gewählte
Sicherheitsreserve und dergleichen. Diese Parameter können von
einem Fachmann durch routinemäßiges Experimentieren
mit einer gegebenen Kombination von Batterie, Motor und Funktionsweise
ohne weiteres bestimmt werden, so dass die Einzelheiten nicht ausgeführt werden
müssen.
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Riegelpositionserfassung.
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Der
veranschaulichte Riegel ist mit einem Magneten 240 versehen,
der an sich in den 2, 3A, 3B, 4 und
schematisch als Element 690 in 6 veranschaulicht
ist. Der Magnet wird in Verbindung mit einem Reedschalter 692 (6)
verwendet, der (beispielsweise) an der (nicht veranschaulichten)
Leiterplatte des Schlosses angebracht ist. Wie für einen Fachmann ohne weiteres verständlich,
ist die Schließung
des Reedschalters durch die Nähe
eines äußeren Magneten
gesteuert. wenn ein Magnet sich in der Nähe des Reedschalters befindet,
wird der Schalter geschlossen, und wenn sich der Magnet nicht in
der Nähe
des Schalters befindet, stellt er einen Leerlauf bzw. eine Stromkreisunterbrechung
dar.
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In
einer ersten Ausführungsform
befindet sich ein Magnet an der Leiterplatte neben dem Reedschalter,
und der Reedschalter signalisiert den „geschlossenen" Zustand an den Mikroprozessor
oder Mikrocontroller (μC).
Wenn der Riegel in das Gehäuse
eingezogen ist, ist der Magnet nicht zu dem Reedschalter benachbart
angeordnet, und das Signal wird entfernt, wodurch der Software in
dem Mikroprozessor ermöglicht
wird zu erfassen, dass das Schloss entriegelt ist.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
ist der Reedschalter benachbart zu der Position des Magneten positioniert,
wenn der Riegel eingeschoben ist und nicht wenn dieser heraus geschoben
ist, wobei in diesem Fall das dem Mikroprozessor zugeführte Signal
einen Hinweis über
einen „entriegelten" Zustand liefert.
Unabhängig
von der Ausführungsform
kann der Mikroprozessor veranlassen, dass eine akustische und/oder
visuelle Anzeige angezeigt wird, um einen „verriegelten" Zustand zu bestätigen oder
(vorzugsweise) eine Warnung über
einen „entriegelten" Zustand auszugeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die akustischen und visuellen Anzeigen durch den Piepser 1102 und
die LED 1104 an der (in 11 schematisiert
veranschaulichten) Tastenfeldeinheit gebildet.
-
Druck-Zug-Schloss.
-
In
den 8, 9, 10A, 10B und 10C ist
ein „Druck-Zug"-Schloss veranschaulicht.
-
9 zeigt
eine explodierte Perspektivansicht des Druck-Zug-Schlosses, wobei
die 10A und 10B teilweise
aufgeschnittene ebene Ansichten des Schlosses in einer Einzugs-
bzw. Auszugsstellung veranschaulichen. Die Komponenten in den 9, 10A und 10B sind
in einem Gehäuse
enthalten, der eine Basis oder einen Grundkörper 800 und eine
Abdeckung 801 aufweist, wie sie in 8 veranschaulicht
sind.
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Ein
Motor 902 liefert die Antriebskraft zum Ein- bzw. Ausfahren
eines Riegels 904 in das bzw. aus dem Schlossgehäuse 800.
Der Riegel ist mit zwei aufnehmenden Gewindelöchern 904A, 904B versehen,
die zur Verbindung mit „Riegelwerken" nützlich sind,
die mit Bezug auf die 13A und 13B beschrieben sind.
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Der
Motor 902 ist durch eine Motorklammer 906 getragen.
Die (bei 902A angeordnete) Motornabe ist durch ein Loch 906A in
der Motorklammer aufgenommen. Die Motorachse treibt eine Folge von Zahnrädern 908A, 908B, 908C über eine Öffnung 906A in
der Motorklammer an. Das letzte Zahnrad 908C weist ein
eingeformtes Loch 910 auf, das zu einem Ende 912 eines
Bundes 914 passt, der eine Gewindeschraube 916 hält. Der
Bund 914 passt durch eine Öffnung 918A in einer
Lagerhalterung 918, die mit einem Lagergehäuse 920 zusammenpasst.
Das Lagergehäuse 920 weist
eine Öffnung 922 auf,
durch die der Bund 914 eingesetzt ist. Lager 924 in
dem Lagergehäuse 920 lagern
den Bund an einer Lagerfläche 926 des
Bundes.
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Es
ist eine Buchsen- bzw. Mutteranordnung 930 eingerichtet,
wobei ihre Achse quer zu der Drehachse der Schraube 916 angeordnet
ist. Die Mutteranordnung 930 weist einen zentralen Abschnitt 932 mit
größerem Durchmesser
und zwei äußere Abschnitte 934A und 934B mit
kleinerem Durchmesser auf. An den jeweiligen äußeren Abschnitten 934A und 934B sind
zwei zusammendrückbare
Elemente, beispielsweise ringförmige
Gummipolster 936A und 936B, in der Nähe der axial äußeren Ränder des
zentralen Abschnitts 932, jedoch nicht in Berührung mit diesen
vorgesehen. Die äußeren Abschnitte
weisen vorzugsweise (nicht veranschaulichte) ringförmige Einschnitte
auf, die mit den ringförmigen
Polstern zusammenpassen, um die Polster von einem Abgleiten in der
axialen Richtung abzuhalten. Der Innendurchmesser der ringförmigen Polster
ist somit geringfügig kleiner
als der Außendurchmesser
der äußeren Abschnitte
außerhalb
der Einschnitte, um die ringförmigen
Polster an der Stelle zu halten. Vorzugsweise ist der Zylinder über einem
Loch 938, durch das die Schraube eingeschraubt ist, symmetrisch
gestaltet.
-
Die
Buchsen- bzw. Mutteranordnung 930 mit den ringförmigen Polstern 936A, 936B passt
in eine Ausnehmung 940 in der Oberseite des Riegels 904. Wenn
der Motor die Schraube 916 zum Rotieren in einer ersten
Richtung veranlasst, drückt
die Fläche des
ringförmigen
Polsters 936A gegen eine Seitenfläche 942A (siehe insbesondere 10C), während die
Fläche
des ringförmigen
Polsters 936B gegen eine Seitenfläche 942B drückt. Im
umgekehrten Fall, wenn die Schraube in der entgegengesetzten Richtung
gedreht wird, drückt
die Fläche
des ringförmigen Polsters 936A gegen
eine Seitenfläche 944A (10C), während
die Fläche
des ringförmigen Polsters 936B gegen
eine Seitenfläche 944B drückt.
-
Ein
Wiederverschlussdraht, der allgemein als ein Element 950 angezeigt
ist, enthält
ein Hebelende 952, das gegen eine Innenfläche 952A des Gehäuses (10B) drückt,
eine Feder 954 (die in dem Gehäuse durch einen Wickelkern 954H in 10B stabilisiert ist), einen länglichen Abschnitt 956,
der sich im Wesentlichen in Richtung auf einen neben dem Bolzen
befindlichen Punkt erstreckt, eine Schlaufe 958, die in
der Nähe
der inneren Endfläche 982 des
Riegels angeordnet ist, wenn dieser heraus geschoben ist, und ein
Sperrende 960, das normalerweise in eine Aussparung 960A (10B) in dem Gehäuse passt. Die Funktionsweise
des Wiederverschlussdrahtes ist nachstehend beschrieben.
-
An
dem Gehäuse 800 ist
eine (nicht veranschaulichte) Leiterplatte an den Punkten 966A und 966B befestigt.
Die Hardware, die auf der Leiterplatte vorgesehen ist, kann im Wesentlichen
die gleiche sein wie diejenige, die auf der Leiterplatte in der
Ausführungsform
des Riegelschlosses, das vorstehend beschrieben worden ist, vorgesehen
ist. Sie sollte ein Steuerungselement, beispielsweise einen Mikroprozessor
oder Mikrocontroller, enthalten, der Anweisungen, die den Betrieb
des Motors steuern, sowie sonstige Steuerungs- und Überwachungsfunktionen ausführt, wie
sie hier überall
in dieser Offenbarung beschrieben sind.
-
Im
Betrieb und unter der Annahme, dass sich das Schloss in seiner in 10B veranschaulichten Auszugsstellung befindet,
reagiert der Mikrocontroller auf der Leiterplatte auf eine Eingabe
bzw. Zufuhr eines richtigen Berechtigungssignals (beispielsweise einer
Folge von Nummern, die auf einer Tastatur eingegeben werden) und
veranlasst den Motor, die Schraube 916 in einer ersten
Richtung zu drehen. Die Drehung der Schraube veranlasst die Mutteranordnung 930,
sich in Richtung auf den Motor zu bewegen, wodurch die Gummipolster 936A, 936B jeweils
gegen die Seitenflächen 942A bzw. 942B in
der Ausnehmung 940 des Riegels gedrückt werden. Diese Druckkraft
veranlasst den Riegel, in das Schlossgehäuse eingezogen zu werden, bis
die Riegelfläche 982 auf
einen Stumpf von einer Riegelhubeinstellschraube 980 auftrifft,
der durch das Gehäuse
hindurchragt.
-
In
diesem Zeitpunkt steigt der Motorstrom in Abhängigkeit von der vergrößerten Last
an, und zwar mit einem Anstieg, den der Motorcontroller in einer geeigneten
Weise (siehe beispielsweise 6) erfasst.
Wenn der Motorcontroller den Stromanstieg erfasst, weist er den
Motor an, mit der Drehung aufzuhören.
Vorteilhafterweise nehmen die ringförmigen Polster 936A, 936B einen
Großteil
des Aufprallstoßes
auf, wodurch die Stärke
des Stromanstiegs reduziert und dem Mikrocontroller ermöglicht wird,
schnell zu reagieren, so dass dadurch eine Beschädigung an dem Motor, den Zahnradzähnen und
sonstigen Antriebskomponenten verhindert und eine Batterieentladung
verlangsamt wird.
-
Um
das Schloss durch Herausschieben des Riegels wieder zu verschließen, dreht
der Motor in der umgekehrten Richtung, wodurch die Schraube ebenfalls
veranlasst wird, sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen.
Die Schrauben drehung drückt
den Bolzen aus dem Schloss, aus seiner in 10A dargestellten
Stellung heraus in Richtung auf seine Position gemäß 10B (oder versucht ihn herauszudrücken). Wenn
diese Kraft der Mutteranordnung zugeführt wird, drücken die
ringförmigen Polster 936A, 936B jeweils
gegen die Seitenflächen 944A bzw. 944B in
der Riegelausnehmung 940. Wenn der Riegel nicht physisch
blockiert ist, schiebt diese Druckkraft den Riegel aus dem Schlossgehäuse heraus,
bis Riegelvorsprünge 970A, 970B mit Sperrflächen 972A bzw. 972B des
Gehäuses
(siehe 10B) in Kontakt treten.
-
Bei
diesem Kontakt steigt der Motorstrom an, und zwar mit einem Anstieg,
der durch den Motorcontroller erfasst wird, der reagiert, indem
er die Leistung zu dem Motor unterbricht. In der gleichen Weise
wie während
eines Einzugs des Riegels nehmen die ringförmigen Polster den Großteil des
Stoßes
auf, wenn der Riegel anhält,
wodurch dem Mikrocontroller mehr Zeit gelassen wird, um Leistung
zu unterbrechen, und die Langlebigkeit des Motors, der Zahnradzähne und
sonstiger Antriebskomponenten verlängert wird.
-
Wenn
der Riegel physisch blockiert ist, funktioniert das Schloss ziemlich
in der gleichen Weise, außer
dass die Sperre bzw. Barriere, die den Riegel blockiert, anstelle
der Gehäuseflächen 972A, 972B bestimmt,
wann die Bewegung des Riegels angehalten und der Motor abgeschaltet
wird.
-
Somit
bewegt das in den 9, 10A und 10B veranschaulichte Schloss den Riegel kraftschlüssig bzw.
zwangsweise in beide Richtungen basierend auf der Drehung des Motors
und stoppt eine Bewegung des Riegels in beiden Richtungen basierend
auf einer Stromerfassung. Diese Funktions weise führt zu dem Ausdruck „Druck-Zug", der für das Schloss
verwendet wird.
-
Obwohl
veranlasst werden kann, dass der Riegel in der eingeschobenen Stellung
(10A) verbleibt, ist in der bevorzugten Ausführungsform
ein „Zeitüberschreitungs"-Merkmal vorgesehen,
das dem im Zusammenhang mit dem Riegelschloss beschriebenen Merkmal ähnlich ist.
Kurz gesagt, ist das Zeitüberschreitungsmerkmal
ein Sicherheitsmerkmal, das sicherstellt, dass der Mikrocontroller
eine kurze Zeit (z.B. 15 Sekunden), nachdem der Riegel eingeschoben
worden ist (10A), automatisch den Riegel
wieder herausschiebt (10B).
Dieses Sicherheitsmerkmal stellt sicher, dass der Riegel nicht für längere Zeitspannen
in der eingeschobenen Stellung (10A)
belassen wird, wodurch gegebenenfalls der Eindruck erweckt werden
könnte,
dass der Safe verriegelt ist, während
dieser tatsächlich nicht
verriegelt ist.
-
Eine
bevorzugte Anwendung des Druck-Zug-Schlosses liegt in einem Schließsystem, in
dem „Riegelwerke" verwendet werden,
wie in den 13A, 13B veranschaulicht.
Bei der Verwendung in dieser Anwendung kann das Druck-Zug-Schloss den Riegel
als Reaktion auf eine einzige Bewegung eines Benutzers (die Drehung
des in den 13A, 13B veranschaulichten
Griffs) herausschieben. Der Mikrocontroller spricht auf die Stellung
eines Schalters an, der anzeigt, ob Riegel (Bolzen 1341–1343)
des Safes in ihre Auszugsstellung überführt worden sind, und schiebt
den Schlossriegel automatisch heraus.
-
Durch
die Rückseite
des Gehäuses 800 sind eine
oder mehrere Schraubenlöcher
(beispielsweise das als Element 980 angezeigte) vorgesehen.
Wenn eine Schraube durch das Schraubenloch 980 eingeführt ist,
arbeitet das Schloss auf die unmittelbar vorstehend beschriebene
Weise.
-
Wenn
jedoch die Schraube aus dem Loch 980 entfernt wird, kann
diese die Bewegung des Riegels nicht hemmen, so dass der Riegel
in das Gehäuse
im maximalen Maße
eingeschoben werden kann. Wenn keine Schraube eingebaut ist, wird
der Riegel in eine Position eingeschoben, bei der die Riegelfläche 984 (10C) durch das Lagergehäuse 920 blockiert
ist, wobei dann der Mikrocontroller die Leistung zu dem Motor unterbricht,
während
der Riegel in dem Schlossgehäuse
leicht eingeschoben ist.
-
Das
Schraubenloch 980 hat den Zweck, den Bewegungsbereich des
Bolzens anpassen zu können,
damit dieser zu bestimmten Einbauten und Geometrien von Riegelwerken
passt. Auf diese Weise kann im Wesentlichen das gleiche Schloss
(einschließlich
oder ausschließlich
einer leicht einbaubaren und leicht lösbaren Schraube) in vielfältigen Einbauten
und Riegelwerkgeometrien verwendet werden. Demgemäß müssen keine
gesonderten Schlösser
entworfen und gebaut werden, wodurch Entwurfs- und Herstellungskosten
für den
Schlosskonstrukteur und -hersteller eingespart werden.
-
Ferner
ist in den 9 bis 10C ein
Magnet 990 veranschaulicht, dessen Zweck und Funktion im
Wesentlichen die gleichen sind wie die des Magneten 290 in
dem Riegelschloss nach 2. Der Magnet ist allgemein
als ein Element 690 in 6 veranschaulicht.
Somit ist diese Anordnung zur Riegeleinzugs- und/oder Riegelauszugsanzeige,
die einen Magneten 990 enthält, ebenfalls in dem Druck-Zug-Schloss verwendbar,
wie es auch das eine niedrige Batterie leistung erfassende Merkmal, das
Tastenfeld mit offenkundiger unbefugter Manipulation, die Zwangsverbindungsbox,
die Fernaktivierungs-/-deaktivierungsbox und die Protokollanzeige sind,
die an sonstiger Stelle in dieser Offenbarung- mit Bezug auf 6 und 11 beschrieben sind.
-
Zweites Wiederverschlusssicherheitsmerkmal
(beschrieben im Zusammenhang mit dem Druck-Zug-Schloss).
-
Das
Druck-Zug-Schloss
ist mit einem integrierten Wiederverschlussmerkmal versehen, das
sicherstellt, dass der Riegel nach bestimmten Arten eines physischen
Eingriffs daran gehindert wird, eingeschoben zu werden.
-
Bezugnehmend
auf 9 ist der Motor 902 in einer metallenen
Motorklammer 906 eingesetzt. Der Wiederverschlussdraht 950 ist
durch eine Feder derart vorgespannt, dass der Wiederverschlussdraht unter
normalen Betriebsbedingungen gegen einen unteren Abschnitt 906L der
metallenen Motorklammer 906 drückt. Im normalen Betrieb wird
die Motorklammer durch Stifte 920A, 920B an Ort
und Stelle gehalten, die von einem Teil 920 vorragen. Die
Stifte 920A, 920B sind aus einem Material hergestellt,
das wesentlich schwächer
ist als die metallene Motorklammer 906. Normalerweise halten
die Stifte die Klammer an der Stelle, so dass der metallene Wiederverschlussdraht 950 in
seiner Ruheposition bleibt, in der der Riegel 904 nicht
blockiert ist (siehe 10B).
-
Die
Effektivität
dieses bohrfesten Systems wird durch Vorsehen einer Hartplatte 907 verbessert, die
beim Aufbohren mit einer Kraft, die kleiner ist als diejenige, die
die Wiederverschlusseinrichtung auslöst, nicht beginnt, Späne zu bilden.
Wenn eine externe Kraft gegen die Rückseite des Gehäuses angewandt
wird oder wenn eine Bohrspitze das Ge häuse durchdringt und eine Kraft
gegen die gehärtete
Platte 907 ausübt,
werden der Motor 902 und die Motorklammer 906 von
der Rückseite
des Gehäuses
weg gedrückt.
In diesem Fall bricht die auf die Metallklammer 906 ausgeübte Kraft
die Weichplastikstifte 920A, 920B, die sie gehalten
haben, wodurch der Klammer 906 ermöglicht wird, sich ungehindert
von der Rückseite
des Gehäuses 800 weg
zu bewegen.
-
Wenn
sich die Motorklammer von der Rückseite
des Gehäuses
weg bewegt, hält
die Klammer nicht mehr den Feder vorgespannten Wiederverschlussdraht 950.
Unter der Kraft des Federabschnitts 954 bewegt sich der
Wiederverschlussdraht 950 von seiner Ruheposition in der
Nähe der
Seite 952A des Gehäuses
weg. Die Schlaufe 958 in der Nähe des äußeren Endes des Wiederverschlussdrahts
bewegt sich von der Seite des Gehäuses weg in eine Wölbung 958C hinein,
in der der Wiederverschlussdraht den Riegel 904 daran hindert,
eingeschoben zu werden. Wenn die Wiederverschlussschlaufe 958 in
die Wölbung 958C überführt ist,
blockiert sie die Riegelfläche 982.
Diese Position des Wiederverschlussdrahts erfüllt eine Riegelverriegelungsfunktion
bzw. Riegelsperrfunktion: Der Riegel kann nicht eingeschoben werden,
selbst wenn eine richtige Kombination eingegeben wird.
-
Als
eine weitere Wiederverschlusssicherung, wenn eine Kraft gegen den
Motor ausgeübt
wird, entfernt der Federabschnitt 954 das äußere Ende 960 des
Wiederverschlussdrahts aus seiner Ruheposition in dem Schlitz 960A in
dem Gehäuse.
Wenn die Schlaufe 958 in die Wölbung 958C bewegt
wird, um den Riegel 904 zu sperren, wird das Ende 960 in
eine Position überführt, in
der es an eine Rippe 960B (10B)
in dem Gehäuse
anstößt. Diese
Bewegung des Endes 960 wird durch die Verwindung in der
Schlaufe 958 sichergestellt, die das Ende 960 vorspannt,
um sich im Gegenuhrzeigersinn (wie in 10B zu
sehen) zu drehen. Wenn das Ende 960 an der Rippe 960B anliegt,
wird keine Kraft gegen den Wiederverschlussdraht in einer Richtung
von dem Riegel weg (in Richtung auf die Seite des Gehäuses, von
rechts nach links in 10B) ausgeübt, die den Wiederverschlussdraht
aus seiner den Riegel verriegelnd Stellung (Riegelsperrstellung)
verdrängen
kann. Die Rippe hemmt eine Bewegung des Wiederverschlussdrahts bei
jedem Versuch, den Draht zurück
in Richtung auf die Seite des Gehäuses zu seiner ursprünglichen
Position 960A zu bewegen.
-
Bei
dieser Anordnung kann eine nicht autorisierte Einzelperson nicht
den Wiederverschlussdraht manipulieren, um ihn aus seiner Riegelverriegelungsstellung
wegzubewegen, indem sie nur versucht, den Wiederverschlussdraht
von dem Riegel wegzudrücken.
Die Rippe 960B stellt eine Riegelverschlusseinrichtung
für den
Draht dar, der selbst eine Riegelverschlusseinrichtung für den Riegel
darstellt, wodurch in effektiver Weise eine zweite Ebene einer Schutzvorkehrung
geschaffen wird.
-
Außerdem weist
die Schlossabdeckung 801 einen dünnen Abschnitt 801A (8)
auf, der eine Bruchlinie in der Abdeckung bildet. Wenn der Schlossmotor
durch Krafteinwirkung aus dem Schloss getrieben wird, bricht die
Abdeckung 801. Ein Teil der Abdeckung verbleibt über dem
Riegel und dem Wiederverschlussdraht und schützt dadurch diese gegen eine
weitere Manipulation durch Einzelpersonen, die versuchen, das Wiederverschlusssystem
zu bezwingen.
-
Hilfs(system)merkmale.
-
Als
nächstes
sind verschiedene Merkmale des erfindungsgemäßen Schließsystems unter beson derer Bezugnahme
auf 11A und 11B beschrieben
(auf die gemeinsam als 11 Bezug genommen
werden kann). Es versteht sich, dass das System, wie es in den 11A und 11B, ähnlich den 6 und 7,
veranschaulicht ist, entweder das Riegelverriegelungsschloss nach 1–5C oder
das Druck-Zug-Schloss nach 8–10 verwenden kann.
-
Es
ist ein Schloss 1, das von den an beliebiger Stelle in
dieser Offenbarung beschriebenen Bauarten sein kann, in Verbindung
mit einer Tastenfeldeinheit 2 veranschaulicht. Das Schloss 1 und
die Tastenfeldeinheit 2 sind durch ein Kabel miteinander verbunden,
das in einer bevorzugten Ausführungsform
vier Adern aufweist:
- 1. Eine Signalleitung 10 stellt
einen bidirektionalen analogen Signalpfad dar, der sich zwischen der
Tastenfeldeinheit und einem Mikroprozessor in dem Schloss 1 erstreckt.
- 2. Eine Rückführungsleitung 11 stellt
einen analogen Signalpfad dar, der von dem Mikroprozessor des Schlosses
zu dem Tastenfeld und daraus zu einer externen Datenverarbeitungseinheit 3,
beispielsweise einem Personalcomputer, führt.
- 3. Energie, die durch eine Batterie oder Batteriegruppe in der
Tastenfeldeinheit zur Verfügung gestellt
wird, wird auf einer Leitung 12 übertragen.
- 4. Die Masse, die von den verschiedenen Einheiten gemeinsam
benutzt wird, wird auf einer Leitung 13 geführt.
-
Entlang
des Kabels können
ein oder mehrere modulare Boxen eingefügt sein. Diese Boxen enthalten
eine Box 4 zur Einfügung
eines Deaktivierungssignals und eine Box 7 zur Zwangserkennung.
Die Boxen 4, 7 sind modular und können somit
in ein beliebiges besonderes System eingefügt oder aus diesem herausgenommen
werden, obwohl in dieser Beschreibung der Vollständigkeit halber beide Boxen
in der veranschaulichten Ausführungsform
enthalten sind. Ferner können
die Komponenten der Boxen 4 und 7 miteinander
kombiniert werden, um gemeinsam eine einzelne Box 47 zu
bilden.
-
Um
die Modularität
zu unterstützen,
sind die Boxen mit jeweiligen Eingangsanschlüssen 4A, 7A, die
einen Anschluss an das stromaufwärts
befindliche Kabel ermöglichen,
und jeweiligen Ausgangsanschlüssen 4B, 7B versehen,
die einen Anschluss an das stromabwärts befindliche Kabel ermöglichen. Wenn
eine gegebene Box aus dem Schließsystem ausgelassen wird, passt
das stromaufwärts
befindliche Kabel lediglich zu einem nachfolgenden stromabwärts befindlichen
Anschluss anstatt zu dem Anschluss der Box, die weggelassen wird.
Derartige Anschlüsse
sind in der Darstellung nach 11B aus Gründen der Übersichtlichkeit
weggelassen. Die spezielle Wahl oder der spezielle Entwurf des Anschlusses
liegen im Rahmen der Fähigkeiten
eines gewöhnlichen
Fachmanns, so dass folglich eine detaillierte Beschreibung derselben
vermieden wird.
-
Die
Zwangserfassungsbox 7 ist veranschaulicht, wie sie über eine
Kommunikationsleitung mit einer geeigneten Schnittstelle 8 zu
einer oder mehreren Zwangsreaktionseinheiten 8A, 8B, 8C und
dergleichen verbunden ist. Die Zwangsreaktionseinheiten können beispielsweise
eine oder mehrere der folgenden Einheiten enthalten: einen Alarm 8A, eine Einzelbild-
oder Videokamera 8B, eine externe Telefonverbindung 8C und/oder
dergleichen.
-
Die
Deaktivierungssignaleinfügungsbox 4 ist schematisiert
veranschaulicht, wie sie über
eine Kommunikationsleitung mit einer Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit
(RED-Einheit, Remote Enable/Disable Unit) 5 verbunden ist.
Der Betrieb der Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit 5 kann durch
eine Entscheidungsquelle 6 gesteuert sein, die durch eine
oder mehrere der folgenden Einheiten gebildet sein kann: einen Alarmknopf,
einen Tastenschalter, ein Modem, das elektronische Fernbefehle empfängt, und/oder
dergleichen.
-
Kurz
gesagt, ermöglicht
die Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit 5 der Deaktivierungssignaleinfügunsbox 4,
ein „Deaktivierungssignal" auf der zu dem Schloss 1 führenden
Signalleitung 10 einzuspeisen. In einer besonders bevorzugten
Betriebsweise (siehe 11B) kann das „Deaktivierungssignal" tatsächlich durch
das „Öffnen" (Trennen oder Unterbrechen)
der Signalleitung 10 durch ein Relais gebildet sein; das
Schloss erkennt die offene Signalleitung als ein Deaktivierungssignal.
-
In
einer bevorzugten, vereinfachten Betriebsweise sind die Funktionen
der Elemente 4 und 5 in einer einzelnen Box miteinander
kombiniert. In diesem Fall wird, wenn an der Verbundbox mit den kombinierten
Funktionen der veranschaulichten Boxen 4 und 5 ein
Signal VBLOCK empfangen wird, die Signalleitung 10 mit
einem geeigneten Haftrelais geöffnet.
-
Die
Tastenfeldeinheit 2 enthält eine Tastengruppe 1106 und
einen Kodierer 1108, der ein Schließen der Tasten in der Tastengruppe
interpretiert. Wie schematisiert in 11A veranschaulicht,
steuert der Kodierer den gesamten Widerstand einer Widerstandskettenschaltung 1110,
die eine Reihe von Widerständen
aufweist, deren Widerstandswerte aufeinander bezogen sein, beispielsweise
zunehmend größere Potenzen
von 2 bilden können.
Die Widerstandskettenschaltung 1110 ist an einem Ende mit
einer Masse 13 und an dem anderen Ende mit der Gleichspannung
(+V) 12 über
einen Hochstellwiderstand (vorzugsweise einen 20 kΩ Widerstand 1101, der
in dem Schloss angeordnet ist) verbunden. Auf diese Weise funktionieren
das Tastenfeld 1106, der Kodierer 1108 und die
Widerstandskettenschaltung 1110 gemeinsam wie ein programmierbarer
Spannungsteiler. Durch wahlweises Kurzschließen einer gegebenen Kombination
von Widerständen
in der Kettenschaltung veranlasst der Kodierer die Widerstandskettenschaltung,
eine Spannung an der analogen Ausgangsleitung 10 anzulegen,
die eine eindeutig kodierte Darstellung der Taste, die gerade niedergedrückt worden
ist, bildet.
-
In
der modifizierten Ausführungsform
nach 11B ist eine Gruppe von Widerständen 1110' vorgesehen.
Jede Taste in dem Tastenfeld 1106 ist mit einem (als Element 1108' schematisiert
dargestellten) Schalter verbunden, der jeweils einen andern Widerstand
in die Signal(daten)leitung 10 einfügt.
-
Die
Tastenfeldeinheit 2 ist ferner dazu eingerichtet, Signale
auf dem analogen FDBK-Pfad (Rückführungspfad) 11 zu
empfangen. In der Ausführungsform
nach 11A übergibt die Tastenfeldeinheit
die Signale an eine externe Einheit 3, beispielsweise einen
herkömmlichen
Personalcomputer (PC). In der Ausführungsform nach 11B sind Signal- und Rückführungspfade mit einer Protokollschnittstelle 3' verbunden,
die ein „TouchMemory" (einen kontaktbehafteten
Kleinstdatenträger)
von Dallas SemiconductorTM und eine elektrische
Schaltung zur richtigen Umsetzung der Schlossdaten enthält. Ferner
sprechen auf das Signal 11 des Rückführungspfads eine akustische
Anzeige (ein Piepser) 1102 und eine visuelle Anzeige (Lichtdiode,
LED) 1104 an.
-
Leistung
wird den verschiedenen dargestellten Einheiten durch eine schematisiert
als ein Element 1100 angezeigte Gleichspannungsquelle zugeführt, die
eine oder mehrere herkömmliche
9 Volt Alkalibatterien umfassen kann, die parallel zueinander angeschlossen
sind.
-
Tastenfeldmanipulationsreaktionsmerkmal.
-
Bezugnehmend
nun auf 12A–12F zeigt 12A eine explodierte Perspektivansicht einer Tastenfeldabdeckung 642 und
einer Basis 644 mit einem Metallstück 646, das in einem
Tastenfeldmanipulationsreaktionssystem gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird. 12B zeigt
eine ebene Ansicht des Innenbereichs der Abdeckung 642,
während 12C eine ebene Ansicht des Innenbereichs der Basis 644 zeigt. 12D veranschaulicht das Metallstück 646 der
Basis, wie es neben einem Reedschalter 648 und einem Magneten 650 der
Abdeckung angeordnet ist. 12E veranschaulicht
die Basis und die Abdeckung, wie sie für einen Einbau fertig sind,
während 12F veranschaulicht, wie, wenn die Abdeckung an
der Basis montiert ist, das Metallstück 646 zwischen dem
Magneten 650 und dem Reedschalter 648 angeordnet
ist.
-
Die
Abdeckung 642 weist eine Tastengruppe 1106 auf.
Die Basis 644 ist dazu eingerichtet, an einer Tür oder Wand mittels
Schrauben, Bolzen oder sonstiger Mittel fixiert zu werden. Die Abdeckung
ist durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Haken 1202 und
Federklips an Stiften 1204, 12C6 (12B), die in jeweilige Schlitze 1205, 1207 (12A) in der Basis einrasten, an der Basis fest
fixiert.
-
Die
Abdeckung 642 weist einen ersten elektrischen Anschluss 1260 zur
Aufnahme eines Kabels, der zwischen der Tastenfeldeinheit und einer
externen Datenverarbeitungseinheit 6, beispielsweise einem
Mikroprozessor (siehe 11), führt, und
einen zweiten Anschluss 1262 zur Aufnahme eines Kabels, der
zwischen der Tastenfeldeinheit 2 und dem Schloss 1 führt, auf.
Es ist ferner ein Satz von Batterieanschlüssen 1270 veranschaulicht,
der (beispielsweise) zwei standardgemäße 9 Volt Alkalibatterien aufnimmt,
die in einer für
einen Fachmann bekannten Weise parallel zueinander angeordnet sind.
Eine oder mehrere Leiterplatten, die einen Tastenfeldkodierer und
sonstige Hilfsschaltungen enthalten, können hinter den Batterien und
Anschlüssen
angeordnet sein.
-
Es
ist vorstellbar, dass nicht autorisierte Einzelpersonen versuchen
können,
Zugang zu dem geschützten
Bereich zu erhalten, das Schloss mutwillig zu beschädigen oder
einfach eine Information über den
Aufbau des Schlosses zu erhalten, indem sie die Abdeckung von der
Basis entfernen. Eine bevorzugte Ausführungsform des Schließsystems
erfasst, wenn die Abdeckung von ihrer Rückseite entfernt worden ist,
und reagiert auf vielfältige
Weisen.
-
Die
Abdeckung weist einen Permanentmagneten 650 (siehe auch 6)
auf, der in der Nähe
eines Reedschalters 648 (siehe auch 6) platziert ist.
Die Basis weist ein Me tallstück 646 auf,
das in einem Schlitz 1209 (12A)
fixiert ist. Wenn die Abdeckung an der Basis montiert ist, ist das
Metallstück 646 der
Basis (12A) direkt zwischen dem Magneten 650 der
Abdeckung und dem Reedschalter 648 (12B)
angeordnet. Wenn die Abdeckung so an der Basis montiert ist, zieht
das Metallstück
die Flusslinien an, die ansonsten den Reedschalter erreichen würden. In
dieser Situation befindet sich der Reedschalter in einem ersten
Zustand.
-
Im
umgekehrten Fall, wenn die Abdeckung 642 von der Basis 644 entfernt
ist, ist das Metallstück 646 aus
der Stelle zwischen dem Magneten und dem Reedschalter entfernt.
In dieser Situation wird den Flusslinien von dem Magneten, die zuvor
durch das Metallstück
umgelenkt worden sind, ermöglicht,
den Reedschalter zu erreichen, wodurch verursacht wird, dass der
Schalter von seinem ersten Zustand zu einem gegenteiligen zweiten
Zustand wechselt.
-
Der
Reedschalter ist durch die Signalleitung angeschlossen, die von
der Tastenfeldeinheit zu einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller
(μC) führt (siehe 6).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist
der Mikrocontroller auf einer Leiterplattenkarte angeordnet, die
sicher in dem Schlossgehäuse,
von der Tastenfeldeinheit entfernt untergebracht ist. Der Zustand
des Reedschalters wird durch den Mikroprozessor entweder im Wesentlichen
fortlaufend oder über
ein geeignetes Interruptschema abgelesen bzw. abgefragt. Wenn die
Software in dem Mikroprozessor erkennt, dass die Abdeckung auf diese
Weise geöffnet
worden ist, kann sie in Abhängigkeit
von der Entfernung der Tastenfeldabdeckung eine beliebige von vielfältigen Funktionen
auslösen,
zu denen die folgenden gehören.
-
Als
erstes kann der Mikroprozessor lediglich das Vorkommnis in seinem
Protokoll von Vorkommnissen in einem EEPROM (elektrisch löschbaren, programmierbaren
Nur-Lese-Speicher)
speichern, der durch einen auf dem Chip befindlichen Speicher, der
Teil des μC
ist oder einen gesonderten Speicherchip bildet, gebildet sein kann.
Das Vorkommnis wird Teil eines Protokolls, das an einer anderen
Stelle in dieser Offenbahrung beschrieben ist. Das Protokoll kann
zu einem Personalcomputer oder einer sonstigen Vorrichtung über das
Tastenfeldgehäuse
als Reaktion auf die Eingabe einer vorbestimmten „Hochlade"-Tastenfolge hochgeladen
werden.
-
Alternativ
kann das Entfernen des Metallstückes 646 von
der Stelle zwischen dem Magneten 650 und dem Reedschalter 648 den
Reedschalter veranlassen, die Signalleitung, die von der Tastenfeldeinheit
zu dem Schloss führt,
mit der Masse zu verbinden. (Alternativ ist vorgesehen, dass die
Signalleitung auf einen vorbestimmten „Manipulationsalarm"-Spannungspegel gesetzt werden kann,
der anders ist als der Massepegel und sich von Spannungen, die durch
Drücken
von Tasten auf dem Tastenfeld erzeugt werden, eindeutig unterscheidet).
Die Mikroprozessorsoftware des Schlosses interpretiert eine an die
Masse gelegte Signalleitung oder eine sonstige „Manipulationsalarm"-Spannung als ein Deaktivierungssignal
und verweigert ein Einschieben des Schlossriegels. Solange das „Manipulationsalarm"-Signal festgestellt
wird, erreicht sogar eine korrekte Kombination das Schloss nicht.
-
Sollte
die Abdeckung erneut auf der Basis platziert werden, kehrt der Reedschalter
zu seinem ersten Zustand zu rück,
und die „Manipulationsalarm"-Spannung wird von
der Signalleitung entfernt, die zu dem Schloss führt. Das Schloss kann auf verschiedene
Weisen reagieren. Beispielsweise kann das Schloss einfach zu seiner
normalen Betriebsweise zurückkehren,
und zwar basierend auf der Theorie, dass die Abdeckung aus berechtigten
Gründen (beispielsweise
um die Batterien in dem Tastenfeldgehäuse zu ersetzten) abgenommen
worden ist.
-
Alternativ
kann das Schloss es weiterhin ablehnen, den Riegel zu öffnen, selbst
als Reaktion auf die Eingabe einer richtigen Kombination, und zwar unter
der Annahme, dass die Person, die die Abdeckung abnimmt, nicht autorisiert
ist. Unter diesen alternativen Umständen hat die Schlosssoftware
ein „Tastenfeldmanipulations"-Flag, vorzugsweise
in dem EEPROM, als Reaktion auf das anfängliche Entfernen der Tastenfeldabdeckung
gesetzt. Nachdem die Abdeckung wieder platziert ist und weitere
Kombinationseingaben vorgenommen werden, gibt die Software einen
akustischen und/oder visuellen Alarm aus, um der momentanen Einzelperson
anzuzeigen, dass eine unbefugte Manipulation stattgefunden hat. Nach
einer einzelnen derartigen Warnung oder (alternativ) nachdem der
Benutzer eine spezielle Codesequenz eingegeben hat, um den „Manipulationsalarm"-Zustand zu quittieren
und zu beseitigen, setzt der Mikroprozessor des Schlosses das „Tastenfeldmanipulations"-Flag zurück und kehrt
zu seinem normalen Betrieb zurück.
-
Auf
die vorstehende Weise enthält
das erfindungsgemäße Schloss
vielfältige
Reaktionsmöglichkeiten
auf die Erfassung einer unbefugten Manipulation. Die Reaktionen
unterscheiden sich hinsichtlich ihres Schweregrades voneinander,
wie vorstehend beschrieben.
-
Zwangsreaktionsmerkmal.
-
Das
Schließsystem
kann ein System verwenden, dass einem Benutzer ermöglicht,
heimlich anzuzeigen, das er sich unter Zwang befindet. Wenn beispielsweise
auf einen Firmenangestellten eine Waffe gerichtet ist und ihm befohlen
wird, das Schloss zu öffnen,
wird in dem in dieser Beschreibung verstandenen Sinne angenommen,
dass er unter „Zwang" steht. Unter diesen
Umständen
kann der Angestellte eine spezielle Kombination, die als Zwangskombination
bezeichnet wird, anstelle einer gewöhnlichen Kombination eingeben.
Die Zwangskombination kann beispielsweise durch eine sich um eine
Stelle unterscheidende Variation einer Kombination gebildet sein,
die gewöhnlich
verwendet wird, um das Schloss zu öffnen, wenn der Angestellte
nicht unter Zwang steht.
-
Außerdem wird
die Fähigkeit
des Schlosses, Zwangssignale zu senden, durch eine vorbestimmte Tastenfeldprogrammiersequenz
ein- und abgeschaltet. Die Kombination, die eine Zwangskombination bildet,
wird nur dann als ein Zwangssignal erkannt, wenn das Merkmal eingeschaltet
ist.
-
Wenn
eine Zwangskombination eingegeben wird, kann das Schloss selbst
normal reagieren, als ob eine korrekte Kombination eingegeben worden wäre, und
es wird keine spezielle Rückmeldung
auf der analogen Rückführungsleitung
bereitgestellt. Dies stellt sicher, dass der Bewaffnete nicht über die Eingabe
der Zwangskombination informiert wird. Jedoch erfasst das Schloss
die Eingabe der Zwangskombination und meldet dies an die Zwangsreaktionseinheit(en).
Der Angestellte kann somit der Aufforderung des Bewaffneten, das
Schloss zu öffnen, folgen,
ohne dass der Bewaffnete alarmiert wird, dass er durch eine derartige
Handlung einen A larm ausgibt, eine Kamera aktiviert, eine Polizeiunterstützung anfordert
und dergleichen.
-
Um
diese Funktion zu erzielen, ist in der Verbindung zwischen der Tastenfeldeinheit 2 und
dem Schloss 1 eine modulare Zwangserfassungsbox 7 eingefügt. Das
Schloss überwacht
im Wesentlichen die analoge Signalleitung 10 und vergleicht
eine Folge von analogen Spannungspegeln, die kodierte Darstellungen
der Folge von Tasten, die der Benutzer niedergedrückt hat,
bilden. Wenn das Schloss die Eingabe eines Zwangscodes erfasst,
sendet das Schloss eine eindeutige Folge von Spannungsimpulsen zurück entlang
der bidirektionalen Signalleitung. Die Zwangserfassungsbox interpretiert
die analoge Impulsfolge von dem Schloss und schließt als Reaktion
ein Ausgangsrelais, das einen Alarmzustand signalisiert. In einer
besonders bevorzugten Ausführungsform ändert das
Relais seinen Zustand eine Sekunde, nachdem der Zwangscode eingegeben
worden ist, und bleibt in diesem geänderten Zustand zwei Sekunden
lang.
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Diese Überwachungseinrichtung
ist in schematisierter Weise durch einen Schieberegister-Komparator 1120 angezeigt,
der die Folge von Spannungsimpulsen empfängt und diese mit einer bekannten
Impulssequenz 1122 vergleicht. wenn eine vollständige Übereinstimmung
erfasst ist, signalisiert der Schieberegister-Komparator dies einem
Impulserzeuger 1124 (der im einfachsten Falle durch das
vorstehend erwähnte
Relais gebildet ist), der dies der Schnittstelle 8 zu der
Zwangsreaktionseinheit bzw. den Zwangsreaktionseinheiten mitteilt.
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Wenn
die Schnittstelle 8 das Signal empfängt, veranlasst sie die eine
oder mehrere Zwangsreaktionseinheiten, geeignet, beispielsweise
durch Ausgabe eines (im Allgemeinen entfernt ausgelösten) Alarms,
durch Aktivierung einer Video- oder Einzelbildkamera, um Beweise über den
Räuber
und Raubüberfall
zu sammeln, und/oder durch einen automatischen Telefonanruf bei
der Polizei, um sie auf den stattfindenden Raubüberfall hinzuweisen, zu reagieren.
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Auf
diese Weise ermöglicht
das erfindungsgemäße Schließsystem
dem Geschäftseigentümer, eine
geeignete Maßnahme
oder geeignete Maßnahmen
gegen einen Räuber
einzuleiten, ohne den Räuber
darüber
zu alarmieren.
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Die
spezielle Wahl oder der spezielle Entwurf der Schnittstelle variiert
entsprechend der speziellen Reaktionseinheit bzw. den speziellen
Reaktionseinheiten, die gewählt
wird bzw. werden. Weil die spezielle Wahl einer derartigen Einheit
bzw. derartiger Einheiten und die spezielle Wahl oder der spezielle
Entwurf der Schnittstelle für
die Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung ist und weil eine
derartige Wahl oder ein derartiger Entwurf im Rahmen der Fähigkeiten
eines gewöhnlichen
Fachmanns liegen, ist eine detaillierte Beschreibung des Schnittstellenaufbaus nicht
erforderlich.
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Fernaktivierung und -deaktivierung.
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Die
Deaktivierungssignaleinfügebox 4 und die
Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit („RED"-Einheit) 5 ermöglichen
einem Geschäftseigentümer, das
Schloss aus der Ferne zu deaktivieren, damit dieses nicht geöffnet werden
kann, selbst wenn eine korrekte Kombination an der Tastenfeldeinheit 2 eingegeben
wird.
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Beispielhafte
Ausführungsformen
dieser Box und Einheit sind schematisiert in 11A veranschaulicht.
In einer besonderen konkreten Ausführungsform empfängt jedoch
eine Box, die eine Kombination der Box 4 und der Einheit 5 darstellt,
ein externes Spannungssignal VBlock, das
bestimmt, ob ein Betrieb des Schlosses zugelassen werden soll oder nicht.
Ein Optokoppler empfängt
VBlock, wobei ein Haftrelais in Abhängigkeit
von den Einstellungen von Steckbrücken, die im Wesentlichen eine
Polaritätsvereinbarung
festlegen, die Signalleitung 10 zwischen dem Schloss 1 und
der Tastenfeldeinheit 2 entweder schließt oder öffnet. Die +V Spannungsleitung 12 wird
nicht unterbrochen, so dass das Schloss unabhängig von dem Zustand von VBlock weiterhin automatisch wiederverriegelt
werden kann.
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Erneut
bezugnehmend auf die verallgemeinerte schematisierte Darstellung
nach 11A unterbricht die Deaktivierungssignaleinfügungsbox 4 unter
der Steuerung durch die Fernaktivierungs-/-deaktivierungseinheit
(RED-Einheit) 5 die analoge Signalleitung 10,
so dass Signale von der Tastenfeldeinheit 2 an einem Erreichen
des Schlosses gehindert werden. Wenn das Deaktivierungsmerkmal aktiviert
ist, wird anstelle des analogen Signals von dem Tastenfeld ein „Deaktivierungs"-Signal (in der bevorzugten
Ausführungsform
ein analoges Signal) zu dem Schloss gesandt. Es wird eine binäre (Ja/Nein)
Entscheidung getroffen, wie dies in schematisierter Weise durch
ein binäres „Blockade"-Bitsignal 1140 angezeigt
ist. Ein „Blockade"-Signal, wie es schematisiert
in Form einer binären
Spannung VBlock veranschaulicht ist, die
durch eine Entscheidungsquelle 6 ausgegeben wird, wird
sowohl der Deaktivierungssignaleinfügebox 4 als auch der RED-Einheit 5 zugeführt.
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In
der Deaktivierungssignaleinfügebox
steuert das „Blockade"-Bit 1140 den
Ansteuerungseingang eines Multiplexers, der in schematisierter Weise als
ein Element 1144 veranschaulicht ist. Im aktivierten Zustand
veranlasst das „Blockade"-Bit, dass ein „Deaktivierungs"-Signal 1142 von
der RED-Einheit 5 zu dem Schloss 1 passiert. Wenn
das „Blockade"-Bit 1140 nicht
aktiviert ist, übermittelt
die Auswahleinrichtung 1144 lediglich das analoge Signal
von der Tastenfeldeinheit 2 zu dem Schloss 1,
um eine normale Arbeit zu verrichten.
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Die
Auswahleinrichtung 1144 ist nur schematisiert veranschaulicht
und es versteht sich, dass sie einen Ausgang im hochohmigen Zustand
aufweist. In dem hochohmigen Zustand beeinflusst die Auswahleinrichtung
nicht Signale, die von dem Schloss zurück zu dem Tastenfeld übermittelt
werden. Für
eine Übermittlung
von Signalen in dieser umgekehrten Richtung ist ein Puffer mit einem
hochohmigen Ausgang und einem Steuerungseingang als ein Element 1146 ebenfalls
schematisiert veranschaulicht.
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In
der alternativen Ausführungsform
nach 11B wird eine Unterbrechung
der Signalleitung durch Öffnung
eines Relais auf der Signalleitung und nicht durch Auswahl einer
nicht unterbrechbaren Spannung, die auf die Signalleitung gegeben
werden soll, bewerkstelligt.
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Erneut
bezugnehmend auf 11A steuert das Signal VBlock in der RED-Einheit 5 einen
Schalter, der als ein Element 1150 schematisiert angezeigt
ist. Im aktivierten Zustand legt der Schalter 1150 gezielt eine
Spannung Veindeutig an dem ersten Eingang
einer Auswahleinrichtung 1152 an. Wenn Veindeutig ein
digitales Signal darstellt, ist ein Inver ter 1154 vorgesehen, um
das Ausgangssignal des Schalters 1150 zu empfangen, und
er steuert den zweiten Eingang der Auswahleinrichtung. Veindeutig kann in Abhängigkeit von der speziell gewählten Ausführungsform,
wie folgt, ein analoges Signal oder ein digitales Signal sein.
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Wenn
Veindeutig als ein analoges Signal ausgelegt
ist, ist der erste Eingang der Auswahleinrichtung stets ausgewählt, wobei
Veindeutig durch die Deaktivierungssignaleinfügebox 4 gesandt
wird, um das Schloss 1 zu erreichen. In diesem Fall dient
Veindeutig als ein Deaktivierungssignal 1142,
das das Schloss anweist, irgendwelche versuchten Kombinationseingaben,
die an dem Tastenfeld vorgenommen werden, zu ignorieren. Veindeutig muss in Bezug auf die Spannungen,
die durch den Spannungsteiler 1110 der Tastenfeldeinheit
erzeugt werden, eindeutig sein, so dass das Schloss das analoge
Deaktivierungssignal Veindeutig 1142 von
gewöhnlichen
Tastenschließungen auf
dem Signalpfad 10 ohne weiteres unterscheiden kann.
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Wenn
Veindeutig ein binäres Signal (beispielsweise
Masse) darstellt, übermittelt
die Auswahleinrichtung 1152 entweder Veindeutig (wahrscheinlich
Masse) oder sein invertiertes binäres Signal (in etwa +V) als
das ausgewählte
Deaktivierungssignal zu der Deaktivierungssignaleinfügebox. Um
Flexibilität
zu ermöglichen,
legt eine von Hand gesetzte Steckbrückenverbindung 1156 fest,
ob Veindeutig oder seine Umkehrung ausgewählt ist.
Das (binäre)
Deaktivierungssignal 1142 weist das Schloss 1 an,
Tastenfeldkombinationseingaben zu ignorieren, und zwar in der gleichen
Weise, wie sie unmittelbar zuvor, in dem Absatz, in dem Veindeutig als ein analoges Signal angenommen
wird, beschrieben ist.
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Die
Verwendung eines digitalen Signals Veindeutig kann
im Vergleich zu einer Verwendung eines analogen Veindeutig als
einfacher und zuverlässiger
angesehen werden. In der Tat kann die Deaktivierungssignaleinfügebox 4 in
dem Fall, dass ein binäres Deaktivierungssignal
verwendet wird, in Form eines einfachen elektrischen Relais gestaltet
sein, das in gesteuerter Weise die Signalleitung 10 an
Masse legt, wodurch der Aufbau und die Realisierung des Schließsystems
gegenüber
der Realisierung der Auswahleinrichtung 1144, die in schematisierter
Weise veranschaulicht ist, vereinfacht sind.
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Jedoch
werden Umstände
in Betracht gezogen, die die Verwendung eines analogen Deaktivierungssignals
im Vergleich zu einem binären
Deaktivierungssignal wünschenswerter
machen. Insbesondere ist die Tastenfeldeinheit 2 in einigen
Ausführungsformen
mit einem speziellen Merkmal zur Erfassung einer unbefugten Manipulation
versehen, die die analoge Signalleitung 10 in Abhängigkeit
von einer erfassten Tastenfeldmanipulation mit der Masse verbindet.
Unter diesen Umständen
würde das Schloss,
wenn Veindeutig binär wäre, auf der analogen Signalleitung 10 ein
Massesignal empfangen, könnte jedoch
nicht zwischen einer Tastenfeldmanipulation (von der Tastenfeldeinheit)
und einer Ferndeaktivierung (von der RED-Einheit) unterscheiden.
Die Verwendung eines analogen Signals Veindeutig das
sich von sämtlichen
Signalen, die durch das Tastenfeld auf der analogen Signalleitung 10 zugeführt werden, unterscheidet,
vermeidet diese Uneindeutigkeit.
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Protokollmerkmal.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung bewahrt der Mikroprozessor des Schlosses ein Protokoll
von Vorkommnissen auf. Das Protokoll wird vorzugsweise in einem
elektrisch löschbaren,
programmierbaren Nur-Lese-Speicher
(EEPROM) aufbewahrt, der auf der gleichen Leiterplatte wie der Mikroprozessor
oder als ein integraler Teil des Mikroprozessors vorgesehen ist.
Um die Datenstruktur zu vereinfachen und die Verwendung der Speicherkapazität des EEPROMs
zu maximieren, wird das Protokoll vorzugsweise als ein „Durchlaufstapel" mit 2n Eintragungen
geführt
(wobei n eine ganze Zahl, beispielsweise 6, darstellt).
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In
das Protokoll werden verschiedene Vorkommnisse eingetragen. Vorkommnisse,
die eingetragen werden, können
richtige Kombinationseingaben, unrichtige Kombinationseingaben sowie
eher ungewöhnliche
Ereignisse, wie beispielsweise Tastenfeldmanipulationswarnungen,
Zwangskombinationseingaben sowie Fernaktivierungen und -deaktivierungen
enthalten. Bei jedem Vorkommnis wird eine binäre Codesequenz, die das Vorkommnis
eindeutig identifiziert, auf den Stapel geschoben.
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Wenn
die Kapazität
des EEPROMs erschöpft
ist (was ansonsten einem Stapelüberlauf
in einem herkömmlichen
Stapel entsprechen könnte), wird
das älteste
Vorkommnis einfach überschrieben. Diese
Konzeption vermeidet somit Stapelüberläufe, was ein besonders nützliches
Merkmal darstellt, wenn EEPROMs mit kleiner Kapazität verwendet werden.
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Wenn
es erwünscht
ist, das Protokoll zu lesen, gibt ein Benutzer eine vorbestimmte „Hochlade"-Codesequenz an dem
Tastenfeld ein. Der Mikroprozessor des Schlosses erfasst diese Hochladesequenz
und übernimmt
die Steuerung der analogen Signalleitung 10 und der analogen
Rückführungsleitung 11.
Der Mikroprozessor platziert ein synchronisierendes Taktsignal auf
der Rückführungsleitung 11, während er synchron
zu diesem Daten auf die Signalleitung 10 gibt. Die übermittelten
Daten sind lediglich die Codesequenzen, die aus dem Stapel abgerufen werden.
Die Takt- und Synchrondaten durchlaufen die Tastenfeldeinheit 2 zu
einer externen Vorrichtung 3, die durch einen Personalcomputer
(PC) oder eine geeignete Schnittstelle gebildet sein kann, die die Daten
für eine
Zufuhr zu einem PC aufbereitet.
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Auf
diese Weise werden die letzten Vorkommnisse, die durch das Schloss
aufgezeichnet worden sind, synchron zu dem Mikroprozessor des Kontrollmoduls
(11B) übermittelt,
oder die kodierte Sequenz von Vorkommnissen wird zu einem externen
Computer 3 (11A) zur Anzeige und Kontrolle
durch Einzelpersonen übertragen.
Die Hardware- und Softwareimplementierung eines Durchlaufstapels,
die Erzeugung von Taktsignalen und Datensignalen synchron mit diesen,
die Weiterleitung der Information zu dem externen Computer und die
Darstellung der Protokollinformation können durch einen Fachmann ohne
weiteres gewählt
oder gestaltet werden und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden.
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11B veranschaulicht eine alternative Ausführungsform,
die im Wesentlichen die gleichen Funktionen ausführt, die durch die Ausführungsform nach 11A ausgeführt
werden. Identische und ähnliche
Elemente sind mit identischen und ähnlichen Bezugszeichen versehen,
und zwar unter der Voraussetzung, dass Elemente von einer der 11A und 11B mit
Elementen von der anderen Figur der 11A und 11B ausgetauscht werden kann. Dies bedeutet, dass
die Ausführungsformen
nach 11A und 11B einander
nicht gegenseitig ausschließen.
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Bezugnehmend
auf 11B ist eine Tastenfeldeinheit 2' veranschaulicht,
wie sie an einem Schloss 1' durch
ein in Reihe verbundenes Fernaktivierungsmodul 4' und ein Zwangsmodul 7' angeschlossen
ist. Es ist vorgesehen, dass das Fernaktivierungsmodul 4' und ein Zwangsmodul 7' in einem einzelnen
Modul 47' enthalten
sein können,
um die gleiche Funktionalität
zu erzielen. Eine Protokollkontrollschnittstelle 3' ist auf einem
Zweig des Kabels zwischen der Tastenfeldeinheit und dem Schloss
angeordnet.
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Ferner
ist in 11B ein externes Alarmsystem 58' vorgesehen,
das durch ein beliebiges von vielfältigen kommerziell erhältlichen
Alarmsystemen gebildet sein kann. Das externe Alarmsystem empfängt ein
Zwangseingangssignal von dem Zwangssystem 7'. Das externe Alarmsystem liefert
ferner ein „Aktivierungs"-Signal an das Fernaktivierungsmodul 4'. Das externe
Alarmsystem kann von der Bauart sein, die Signale zu vielfältigen Alarmreaktionseinheiten,
beispielsweise einem akustischen Alarm 8A, einer Kamera 8B und
dergleichen, liefert.
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In
der Tastenfeldeinheit 2' nach 11B wird Energie durch eine Energiequelle 1100,
beispielsweise eine oder mehrere 9 Volt Batterien, bereitgestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform liefert
dieses Element Energie für
das Fernaktivierungsmodul 4',
das Zwangsmodul 7',
das Schloss 1' und
die Protokollkontrollschnittstelle 3' oder zu so vielen derartigen Elementen,
wie sie in einer gegebenen Realisierung vorhanden sind. Ein Piepser 1102 und
eine LED 1104 sind an die Rückführungsleitung (FDBK-Leitung) 11 von
dem Schloss 1' in
der gleichen Weise wie in 11A angeschlossen.
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Tastenschließungen in
der Tastenfeldeinheit 2' (11B) werden in einer etwas anderen Weise als in
der Tastenfeldeinheit 2 (11A) übermittelt. In 11B betätigt
jede der zwölf
Tasten auf einem Tastenfeldarray 1106 einen jeweiligen
Tastenschalter in einem Tastenschalterarray des Tastenfelds, wie
es allgemein als ein Element 1108' angezeigt ist. Wenn eine Taste
niedergedrückt
wird, schließt
der zugehörige
Schalter, wodurch die Signalleitung 10 über einen entsprechenden Widerstand
in einem Widerstandsnetzwerk 1110' mit der Masse 13 verbunden wird.
Weil jeder Widerstand einen eindeutigen Widerstandswert aufweist,
ist der zwischen der Signalleitung 10 und der Masse eingeführte Widerstand
für jede
Tastenschließung
einzigartig, wodurch dem Mikroprozessor des Schlosses ermöglicht wird,
zwischen den Tastenschließungen
eindeutig zu unterscheiden.
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Das
Fernaktivierungsmodul 4' in 11B ermöglicht
im Wesentlichen einer externen Entscheidungsquelle, beispielsweise
einem externen Alarmsystem 58', die elektrische Verbindung entlang
des Signalpfads 10 zu unterbrechen. In der veranschaulichten
Ausführungsform
wird die elektrische Verbindung durch den Zustand eines Haftrelais 1147 gezielt geöffnet und
geschlossen. Der Zustand des Relais 1147 ist durch den
Zustand eines binären „Aktivierungs"-Signals bestimmt,
das auf dem Pfad 1140' (beispielsweise)
von dem externen Alarmsystem geliefert wird.
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Das „Aktivierungs"-Eingangssignal durchläuft einen
Optokoppler 1149, und ein resultierendes isoliertes „Aktivierungs"-Signal wird einem
Mikrocontroller 1148 zugeführt. Der Mikrocontroller 1148 speichert
den Zustand des Aktivierungssignals auf die gleiche Weise wie ein
Register oder ein zustandsgesteuertes Flipflop. Für eine höhere Flexibi lität bei der Ankopplung
an Ebenen unterschiedlicher kommerzieller externer Alarmsysteme 58' teilt ein Polaritätseingang 1150 dem
Mikrocontroller mit, ob ein hoher oder ein niedriger Pegel des isolierten „Aktivierungs"-Signals eine „Aktivierungs"-Anweisung kennzeichnet. Das
Polaritätssignal
kann durch einen von Hand gesetzten Jumper festgelegt werden, der
die Polaritätssignalleitung
wahlweise entweder mit einer Spannung oder mit der Masse verbindet.
Das „Aktivierungs"-Signal bestimmt,
ob die Signalleitung 10 offen oder geschlossen sein sollte.
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Der
Mikrocontroller 1148 schließt das Haftrelais 1147,
wenn das „Aktivierungs"-Signal (für einen normalen
Schlossbetrieb) aktiviert ist, und öffnet das Haftrelais, wenn
das „Aktivierungs"-Signal nicht aktiviert
ist (um das Tastenfeld von dem Schloss zu trennen). Der Mikrocontroller 1148 kann
(beispielsweise) als ein Mikrocontroller MIKROCHIPTM PIC12C508 realisiert
sein, obwohl alternative Realisierungen in dem Rahmen der Erfindung
liegen.
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Bezugnehmend
nun auf das Zwangsmodul 7' in 11B steuert ein Mikrocontroller 1173 den Zustand
eines Zwangsrelais 1172 in Abhängigkeit von einer Folge von
Zwangsimpulsen, die durch einen Komparator 1171 erfasst
werden. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann auch hier ein
Angestellter, wenn er unter Zwang steht, eine spezielle Zwangstastenfolge
an dem Tastenfeld 1106 eingeben. Die Zwangstastenfolge
unterscheidet sich von der normalen Tastenfolgenkombination. Das Schloss
erkennt diese Zwangstastenfolge und sendet eine Folge von Zwangsimpulsen
entlang der bidirektionalen Signalleitung 10 zurück.
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Die
Zwangsimpulse weisen eine Frequenz, Form und Dauer auf, die sich
von einer beliebigen Tastenschließsequenz, die von dem Tastenfeld
herrührt,
unterscheidet, und auch anders ist als ein erwartetes Rauschen auf
der Leitung. Wenn der Komparator 1171 die momentane Spannung
auf der Signalleitung 10 mit einer Schwellenspannung vergleicht,
werden Signale unterhalb einer bestimmten Stärke ignoriert. Somit filtert
der Komparator in effektiver Weise Signale und Rauschen aus, die
ansonsten fälschlicherweise
einer Zwangsimpulssequenz gleichen könnten.
-
Der
Mikrocontroller 1173 erkennt eine beliebige Sequenz, die
durch den Komparator durchgelassen wird, und detektiert, wann Impulse
einer gewissen vorbestimmten Frequenz und Dauer für eine erforderliche
Anzahl von Zyklen vorhanden sind. Wenn der Mikrocontroller 1173 eine
ankommende Signalform als eine Zwangsimpulssequenz erkennt, ändert er
den Zustand des Zwangsrelais 1172. Der Zustand des Zwangsrelais 1172 (der
in Abhängigkeit davon,
ob er geschlossen oder geöffnet
ist, an eine Spannung oder an die Masse angeschlossen sein kann)
wird entlang eines Pfads 1174 zu einem externen Alarmsystem 58' übermittelt.
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Der
Zwangszustand kann für
eine für
die umfasste Anwendung geeignete Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Dies berücksichtigt
die Anforderungen des externen Alarmsystems, die Möglichkeit
einer manuellen Aufhebung des Zwangszustands und dergleichen. Mögliche Abwandlungen
der Programmierung derartiger Funktionen in dem Mikrocontroller liegen
im Rahmen der Fähigkeit
eines gewöhnlichen Fachmanns.
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Wenn
das Fernaktivierungsmodul 4' und
das Zwangsmodul 7' zu
einem einzelnen Kombinationsmodul 47' vereinigt sind, können der
Mikrocontroller 1148 und der Mikrocontroller 1173 unter
Verwendung des gleichen Mikrocontrollers, beispielsweise eines MICROCHIPTM PIC12C508, realisiert werden.
-
Bezugnehmend
auf die Protokollschnittstelle 3' nach 11B wird
auf der Signalleitung 10 synchron zu einem Protokolldatensignal
in dem Pfad 11 ein Synchronisationssignal zugeführt. Die
Protokollschnittstelle 3' enthält einen
Mikrocontroller 1158, der einen herkömmlichen Aufbau aufweist, beispielsweise
durch das gleiche, in dem Schloss verwendete Modell, ein SGS Thompson
ST62T60B, gebildet sein kann. Das Synchronisationssignal und das
Protokolldatensignal werden durch das Schloss 1', normalerweise
in Abhängigkeit
von einer vorbestimmten Folge von Tastenschließungen, die von dem Tastenfeldarray 1106 herrühren, geliefert.
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Der
Mikrocontroller verwendet das Synchronisationseingangssignal als
ein Taktsignal, um Daten taktsynchron auf die Signalleitung 10 zu
geben, die die Protokollinformation darstellen. Wenn die Protokolldaten
durch den Motorcontroller eingelesen worden sind, gibt der Motorcontroller
die Daten zu einer Datenspeichervorrichtung 1159, beispielsweise
dem von DALLAS SEMICONDUCTORTM kommerziell
verfügbaren
Kontakt behafteten Datenträger „TouchMemory" oder einem sonstigen
geeigneten Speicher, aus. Die Information in der Speichervorrichtung 1159 kann
von der Protokollschnittstelle zu einer Vorrichtung (beispielsweise
einem PC) überführt werden, der
die Information in einem Format darstellt, das für eine menschliche Person zur
Protokollkontrolle einfacher lesbar ist. Als eine alternative Implementierung kann
der Mikrocontroller 1158 die Protokolldaten unter Umgehung
des Schritts zur Speicherung derselben in einer Zwischen speichervorrichtung 1159 direkt
zu einer geeigneten Anzeigevorrichtung senden.
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Es
wird erneut betont, dass die Ausführungsformen nach 11A und 11B einander
gegenseitig nicht ausschließen.
Vielmehr können
Merkmale aus einer der Ausführungsformen
mit Merkmalen aus der anderen Ausführungsform kombiniert werden, um
zu einer weiten Vielfalt von Implementierungen zu gelangen. Somit
sollte der Schutzumfang der Erfindung nicht auf die Ausführungsformen
und Implementierungen beschränkt
werden, die hier vorstehend beschrieben worden sind.
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Schloss mit „Riegelwerken".
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Die
Ausführungsform
des Riegelverriegelungsschlosses und die Druck-Zug-Schlösser sind besonders
zur Verwendung als Schlösser
in einem in den 13A und 13B veranschaulichten Schließsystem
geeignet. In diesen Figuren ist ein Schloss 1 mit einem
Riegel 1304 in Verbindung mit einem Riegelwerk 1310 veranschaulicht,
das mit dem Riegel verbunden ist. In dem veranschaulichten Schließsystem
blockiert der Riegel 1304 nicht selbst die Tür, um zu
verhindern, dass diese geöffnet
wird, vielmehr veranlasst der Riegel eher indirekt, dass die Tür am Öffnen gehindert
wird.
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Insbesondere
ist der Riegel 1304 durch geeignete Mittel, beispielsweise
Schrauben, mit einem Sperrelement 1312 verbunden. Das Sperrelement kann
eine beliebige von vielfältigen
Formen und Orientierungen aufweisen. Das veranschaulichte Sperrelement
ist durch einen vertikal ausgerichteten Stab gebildet, der durch
die Schwerkraft in Richtung auf eine horizontal ausgerichtete Schiebestange 1320 vorgespannt
ist. wenn die Schiebestange 1320 in oder in der Nähe ihrer äußerst rechten
Stellung (wie in 13A zu sehen) positioniert ist,
ist das untere Ende des Sperrelements 1312 in einer Ausnehmung 1322 in
der Schiebestange 1320 aufgenommen. Wenn es so aufgenommen
ist, hindert das Sperrelement 1312 die Schiebestange 1320 an
einer Bewegung in der horizontalen Richtung.
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Wenn
das Sperrelement nicht in der Ausnehmung aufgenommen ist, kann die
Schiebestange von Hand mittels eines Hebels 1330 bewegt
werden. Der Hebel 1330 schwenkt um einen Schwenkpunkt 1332. Ein
Zapfen 1334 in dem Hebel greift in einen vertikalen Schlitz 1324 in
der Schiebestange ein, um eine Drehbewegung des Hebels in eine in
Längsrichtung ausgerichtete
horizontale Bewegung der Schiebestange in Richtung auf den Türpfosten
zu oder von diesem weg (siehe 13B)
umzusetzen.
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Das
Ende der Schiebestange, das sich am nächsten zu dem Türpfosten
befindet, ist integral mit einer vertikalen Stange 1340 verbunden,
die eine oder mehrere Fortsätze
bzw. Bolzen 1341, 1342, 1343 aufweist,
die von der Tür
in Richtung auf den Türpfosten
nach außen
ragen. Wenn das Sperrelement 1312 in der Ausnehmung 1322 aufgenommen ist
( 13A), greifen die Fortsätze bzw. Bolzen 1341, 1342, 1343 in
jeweilige verstärkte
Schlitze in dem Türpfosten
ein, so dass die Schiebestange 1320 nicht bewegt werden
kann und die Fortsätze
die Tür blockieren,
um sie am Öffnen
zu hindern. Wenn das Sperrelement 1312 nicht in der Ausnehmung 1322 aufgenommen
ist, kann ein Benutzer den Hebel 1330 drehen, um die Schiebestange 1320,
die vertikale Stange 1340 und die Fortsätze von dem Türpfosten weg,
weiter in die Tür
hinein zu bewegen (13B). Durch das äußerste Maß dieser
horizontalen Bewegung werden die Fortsätze bzw. Bolzen vollständig in die
Tür eingezogen,
so dass sie die Tür
nicht mehr am Öffnen
hindern.
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Ob
die Tür
verriegelt ist oder nicht ist somit durch (1) die horizontale Stellung
der Schiebestange 1320 (wie durch den Hebel des Benutzers
bestimmt) und durch (2) die vertikale Stellung des Riegels 1304 und
des Sperrelementes 1312 (wie durch das Schloss 1 bestimmt)
festgelegt. In einem ersten Betriebsmodus reagiert das Schloss 1 auf
eine richtige Kombinationseingabe durch den Einzug des Riegels 1304 in
das Schlossgehäuse
für eine
gegebene kurze „Zeitablaufperiode" (von beispielsweise
15 Sekunden), wodurch das Sperrelement 1312 veranlasst wird,
aus der Ausnehmung 1322 zu entkommen, und dem Benutzer
ermöglicht
wird, die Schiebestange wie in 13B zu
bewegen und die Tür
zu öffnen. Am
Ende dieser Zeitablaufperiode veranlasst das Schloss automatisch,
dass der Riegel eingeschoben wird, wodurch dem Sperrelement 1312 ermöglicht wird,
durch die Ausnehmung 1322 aufgenommen zu werden, wenn die
Ausnehmung unter dem Sperrelement positioniert ist.
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Wenn
die Ausnehmung nicht unterhalb des Sperrelementes positioniert ist,
wird erkannt, dass der Riegel am Herausschieben gehindert ist. In
diesem Fall stellt ein Federelement, beispielsweise die erste Schraubenfeder 208 (2)
in dem Riegelschloss gemäß der ersten
Ausführungsform,
sicher, dass das Sperrelement sofort in die Ausnehmung gedrückt wird,
wenn in Zukunft die Ausnehmung und das Sperrelement zueinander ausgerichtet
werden. Dieses Merkmal wird zweckdienlicher im Zusammenhang mit
dem Druck-Zug-Schloss als mit dem Riegelverriegelungsschloss eingesetzt,
und zwar aufgrund des physischen Vermögens des letzteren, Objekte stärker zu
bewegen als den Riegel selbst.
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Wenn
das Druck-Zug-Schloss nach 8–10 in dem System nach 13 verwendet würde und
das Schloss versuchen würde,
den Riegel heraus zu schieben, wenn das Sperrelement und die Ausnehmung
nicht zueinander ausgerichtet sind, könnte der Riegel nicht heraus
geschoben werden; der Motor würde
aufgrund der Blockade sofort abschalten. Demgemäß ist zur Verwendung in einem zweiten
Betriebsmodus ein zusätzliches
Merkmal des Schlosses in Form eines Sensorschalters 1350 vorgesehen,
der erfasst, ob die Fortsätze
oder Bolzen in den Türpfosten
eingeführt
sind oder nicht.
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Der
Sensorschalter 1350 ist veranschaulicht, wie er in dem
Türpfosten
positioniert ist, und wird durch einen Kontakt mit der vertikalen
Stange 1340 geschlossen, wenn sich die vertikale Stange
in ihrer äußersten
ausgezogenen Stellung (13A)
befindet. Jedoch sieht die Erfindung vor, dass der Sensorschalter
auch in dem Riegelwerk und somit einer Platzierung angeordnet werden
kann, die sicherstellt, dass sich das Sperrelement 1312 ungehindert
in die Ausnehmung 1322 bewegen kann.
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Die
Erfindung sieht unterschiedliche Platzierungen des Sensorschalters,
beispielsweise in der Tür
selbst, vor, wenn vorausgesetzt ist, dass es die ausgezogene oder
eingezogene Stellung der Schiebestange, der vertikalen Stange und
der Fortsätze bestimmt.
Eine Platzierung des Sensorschalters in dem Türpfosten stellt jedoch nicht
nur sicher, dass die Schiebestange und Fortsätze aufgezogen sind, sondern
dass sie in den Türpfosten
hinein ausgezogen sind.
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In
dem zweiten Betriebsmodus reagiert der Mikroprozessor 1 des
Schlosses auf die Eingabe einer richtigen Kombi nation (oder einer
sonstigen Berechtigungsanzeige) in der gleichen Weise wie in dem
ersten Betriebsmodus: Durch Einziehen des Riegels und somit Anheben
des Sperrelementes 1312, so dass der Benutzer die Schiebestange 1320, die
vertikale Stange 1340 und die Fortsätze 1341–1343 zurückziehen
kann. Jedoch reagiert das Schloss 1 in dem zweiten Betriebsmodus
auf den Zustand des Sensorschalters 1350 und versucht nur dann,
den Riegel heraus zu schieben, wenn der Schalter bestätigt, dass
die Schiebestange vollständig
heraus geschoben ist und sich die Fortsätze in dem Türpfosten
befinden. Dieser zweite Modus stellt sicher, dass der Riegel nur
zu einer Zeit heraus geschoben wird, wenn die Tür tatsächlich geschlossen ist und
die Fortsätze
die Tür
tatsächlich
blockieren, um sie am Öffnen
zu hindern. Im Gegensatz zu dem zweiten Betriebsmodus lässt der
erste Betriebsmodus die Möglichkeit
zu, dass der Benutzer die Tür öffnet, jedoch
die Schiebestange nach außen
heraus schiebt, wodurch er dem Sperrelement ermöglicht, in die Ausnehmung hinein
zu rutschen, selbst wenn die Tür
noch offen ist.
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Das
Schloss mit Riegelverschluss gemäß der Erfindung
ist besonders zur Verwendung in dem ersten Betriebsmodus geeignet,
während
das Druck-Zug-Schloss, wie beschrieben, besonders zur Verwendung
in dem zweiten Betriebsmodus geeignet ist.
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Es
sind Modifikationen und Veränderungen der
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung möglich,
wie dies für
einen Fachmann im Lichte der obigen Lehre ohne weiteres verständlich ist.
Somit können
die besonderen Realisierungen der mechanischen, elektrischen, elektronischen,
Funktionssoftware- und Datenstrukturmerkmale der Erfindung gemäß den Prinzipien und Grundsätzen, die
ein Fachmann besitzt oder für ihn
ohne weiteres zur Verfügung
stehen, verändert werden.
Beispielsweise sieht die Erfindung eine Rückmeldung über eine ordnungsgemäße Funktionsweise
des Schlosses in einer beliebigen von vielfältigen Weisen vor, die nicht
auf die visuelle und/oder akustische Riegelauszugsanzeige beschränkt sind,
die in der vorstehenden Beschreibung erläutert worden ist. Es ist deshalb
zu verstehen, dass die Erfindung in dem Rahmen der beigefügten Ansprüche und
ihrer Äquivalente
anders als hier speziell beschrieben verwirklicht werden kann.