Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit einem
Schließzylinder für ein elektromotorisch und hilfsweise mechanisch
sperrbares Schloss, insbesondere Mehrriegelschloss,
wobei mindestens ein Zylinderkern in einem Gehäuse drehbar
gelagert ist und gefederte Stiftzuhaltungen durch die Zahnung
eines Schlüssel aus einer Sperrstellung in eine Freigabestellung
für ein Verdrehen des Zylinderkernes verschiebbar sind,
wobei die Drehung des Zylinderkernes bei vollständig eingeschobenem
Schlüssel über eine Kupplung an eine das Zylindergehäuse
überragende Sperrnase übertragbar ist und wobei ferner
zwischen Zylinderkern und Gehäuse ein elektrischer Schalter,
insbesondere mit Magneten und Reed-Kontakten zum Ein- und gegebenenfalls
Ausschalten des Elektromotors für die Schlossbetätigung
vorgesehen ist.
Es sind sowohl so genannte Motorzylinder bekannt, die einen
Elektromotor in einem Knauf eines Doppelschließzylinders aufweisen,
als auch servobetätigte Schlösser mit einem Elektromotor,
der in die Schlossmechanik eingreift. Die Aktivierung
des Motors erfolgt vom Innenraum aus über frei zugängliche
Taster ähnlich wie bei einem Knaufzylinder oder Hotelzylinder,
der von innen ebenfalls ohne Schlüssel betätigbar ist. Bei dem
mit dem Knauf bzw. dem Elektromotor verbundenen Innenzylinder
eines Doppelschließzylinders fehlen demnach auch die Stiftzuhaltungen.
Von der Außenseite wird ein Schlüssel in den
Schlüsselkanal des nach außen gerichteten Zylinderkernes eingeschoben,
wobei die coderichtige Zahnung des Schlüssels die
Stiftzuhaltungen dieses Zylinderkernes in die Freigabestellung
(Teilung zwischen Zylinderkern und Gehäusebohrung) verschiebt,
der Zylinderkern dann mit Hilfe des Schlüssels gedreht und ein
Schlüsselschalter dadurch betätigt werden kann. Neben einer
mechanischen Schalterbetätigung ist auch eine elektronische
Betätigung mit Reed-Kontakten und Permanentmagneten möglich.
Bei Stromausfall muss die Schlossbetätigung sichergestellt
sein. Daher ist es bekannt, Pufferbatterien einzusetzen, die
den Zeitraum bis zur Wiederherstellung der Energieversorgung
überbrücken.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Schlossbetätigung mit
jedem Einzel- oder Anlagenschlüssel zu ermöglichen, sodass
nicht auf einen Notschlüssel zurückgegriffen werden muss, sondern
jeder Berechtigte auch bei Stromausfall mit seinem
Schlüssel sofort sperren kann. Dies wird dadurch erreicht,
dass der Schlüssel, wie an sich bekannt, zur Verschiebung der
Stiftzuhaltungen eine Zahnung mit Steuerflächen aufweist, die
zur Schlüsselspitze hin verlängert sind und dass das Ausmaß
der Verlängerung der Steuerflächen mindestens der Eingriffstiefe
des Schlüssels in die Kupplung entspricht, wobei
der Schlüssel die Stiftzuhaltungen bereits vor Erreichen der
Kupplung in die Freigabeposition verschiebt. Im Normalbetrieb
arbeitet der Schlüssel ohne Kupplungsbetätigung. Es kann aber,
wie bei einem Notschlüssel eines Doppelschließzylinders bekannt,
der Zylinderkern bereits gedreht werden, da dies die
verlängerten Steuerflächen der Schlüsselzahnung ermöglichen.
Mit der Drehung des Zylinderkernes, z.B. um 30° nach links und
bzw. oder nach rechts, wird jeweils ein elektrischer Schaltvorgang
ausgelöst, der die elektromotorische Schloßbetätigung
in Gang setzt. Das Mehrriegelschloss als typischer Verschluss,
für welchen ein Motorantrieb konzipiert ist, kann so ohne
Kraftaufwand gesperrt werden.
Für den Fall einer Stromstörung bzw. bei leeren Batterien
oder Akkus kann der Schlüssel zur Gänze eingeschoben werden.
Die Schlüsselspitze betätigt die Kupplung bzw. greift in
diese. Es ist dabei weiterhin Teilung der Stiftzuhaltungen
erreicht, also die Drehung des Zylinderkernes auch in der ganz
eingeschobenen Schlüsselstellung gewährleistet. Infolge der
bewirkten Kupplung zwischen Zylinderkern und Sperrnase dreht
sich bei einem Öffnen mittels des Schlüssels die Sperrnase
längs einer Kreisbahn und überträgt die Kraft auf die Schlossmechanik.
Als Kupplung zwischen Zylinderkern und Sperrnase ist
jede beliebige bekannte Konstruktion einsetzbar, die eine zuverlässige
Übertragung des Drehmoments vom Zylinderkern, z.B.
auf einem Sperrnasenring mit Sperrnase, ermöglicht. Dazu sind
beispielsweise axial verschiebbare Klauen im Zylinderkern möglich,
die beim vollständigen Einschieben des Schlüssels durch
die Schlüsselspitze zur Kupplung in das Innere des Sperrnasenringes
gegen Federkraft mitgenommen werden. Die Klauen sowie
die Innenfläche des Sperrnasenringes weisen Formschlusselemente
zur Übertragung des Drehmomentes auf.
Um ein begrenztes Einstecken für die Schalterbetätigung von
einem vollständigen Einstecken des Schlüssels unterscheiden zu
können, kann eine Kugelraste zylinderseitig vorgesehen sein,
die die erste unvollständige Einschubtiefe spürbar fixiert.
Erst bei einem weiteren axialen Kraftaufwand kann die Kugelraste
überwunden und der Schlüssel zur Gänze in den Schlüsselkanal
für einen mechanischen Sperrvorgang eingeschoben werden.
Eine Variante der Einschubbegrenzung für den Schlüssel sieht
vor, dass ein die Einschubtiefe des Schlüssels in einen
Schlüsselkanal begrenzender entfernbarer Anschlag am Schlüssel
vorgesehen ist, der vorzugsweise ein in eine Ausnehmung des
Schlüsselquerschnitts eindrückbares Federblättchen umfaßt, das
sich von der Schlüsselreide zum Schlüsselschaft erstreckt und
dessen Stirnfläche der Schlüsselquerschnitt überragt und in
Längsrichtung zur Schlüsselspitze hin gesehen einem festen Anschlag
für die vollständige Einschubtiefe des Schlüssels vorgelagert
ist.
So genügt es bei einer Ausführung des Schlüssels bereits,
den Schlüssel an der Reide fest zusammenzudrücken, um eine
Federraste, die den Anschlag bildet, zurückzudrücken und den
Weg für ein weiteres vollständiges Einschieben des Schlüssels
frei zu machen. Alternativ dazu ist es zweckmäßig, wenn ein
die Einschubtiefe des Schlüssels in einen Schlüsselkanal begrenzender
Anschlag zylinderseitig als elektromagnetisch betätigter
Riegel vorgesehen ist, an den eine Anschlagfläche des
Schlüssels anliegt und der bei Stromausfall, insbesondere
durch Federkraft, zurückschiebbar ist und den vollen Einschubweg
für den Schlüssel freigibt. Diese Ausführung gibt den Einschubweg
des Schlüssels bei Energieausfall selbständig frei,
sodass lediglich am Kraftaufwand beim Sperrvorgang und auf
Grund der 360°-Drehung feststellbar ist, dass ohne Motorhilfe
gesperrt oder geöffnet wurde.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
ist in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen
Längsschnitt eines so genannten Motorzylinders gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig.
1, Fig. 3 eine Variante zum Schlüssel in Draufsicht, Fig. 4
den Schlüssel in Seitenansicht, Fig. 5 einen Längsschnitt
durch einen Teil des Motorzylinders nach Fig. 1 mit vollständig
eingeschobenem Schlüssel und Fig. 6 einen Querschnitt nach
der Linie VI - VI in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien, die
die Schlossmechanik symbolisieren.
Ein Doppelschließzylinder nach Fig. 1 und 5 weist zwei drehbar
in einem Zylindergehäuse 1 gelagerte Zylinderkerne 2 und 3
auf. Der Zylinderkern 2 wird durch einen Schlüssel 4 betätigt,
der Stiftzuhaltungen 5 von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung
für die Drehung verschiebt. Die Stiftzuhaltungen
5 weisen jeweils eine Kern- und einen gefederten Gehäusestift
auf. Die Kernstifte ragen in den Schlüsselkanal 6 und werden
durch Steuerflächen 7 im Zahnungsbereich des Schlüssel 4 (bzw.
der Schlüsselbrust) so verschoben, dass die Berührungsflächen
der Kernstifte mit den Gehäusestiften genau in der Zylinderkernmantelfläche
bzw. Bohrungsfläche des Zylindergehäuses
liegt. Dies entspricht der üblichen Funktion eines Schließzylinders.
Der Schlüssel 4 weist nun Steuerflächen 7 auf, die in
Richtung zur Schlüsselspitze hin verlängert sind. Dadurch wird
die Freigabestellung der Stiftzuhaltungen 5 (es sind fünf
Paare von Kern- und Gehäusestiften in Fig. 1 bzw. Fig. 5 dargestellt)
bereits erreicht, bevor noch die Schlüsselspitze in
die Kupplung 8 mit Sperrnasenring 9 und Sperrnase 10 eingreift
bzw. diese betätigt. Damit der Schlüssel 4 in dieser Stellung
verharrt, ist entweder eine Kugelraste im Zylinderkern und
eine Nut im Schlüsselschaft oder gemäß Fig. 1 ein Anschlag in
Form eines Federplättchens 11 am Schlüssel 4 vorgesehen. Nur
wenn die Kugelraste durch erhöhten Kraftaufwand beim Einschieben
des Schlüssels 4 in den Schlüsselkanal 6 überwunden oder
das Federplättchen 11 niedergedrückt wird, kann der Schlüssel
4 gemäß Fig. 5 zur Gänze in den Schlüsselkanal 6 eingeschoben
werden. Dabei bleibt Teilung erhalten.
In der Position des Schlüssels 4 gemäß Fig. 1 kann der Zylinderkern
2 gedreht werden, ohne dass die Kupplung 8 und der
Sperrnasenring 9 bzw. die Sperrnase 10 mitgedreht wird. Die
Drehung des Zylinderkernes 2, z.B. um 30° nach links oder
rechts, löst einen oder mehrere Schalter aus, von welchen einer
hier als Reed-Kontakt 12 mit Steuermagneten 13, 14 (Fig.
2) dargestellt ist. Eine Drehung des Zylinderkernes 2 nach
links oder rechts wird als Steuersignal an einen Elektromotor
15 weitergegeben, der im Knauf des Innenzylinders untergebracht
ist und dem zuhaltungslosen Zylinderkern 3, gegebenenfalls
über ein Zahnradgetriebe betätigt. Dieser ist mit dem
Sperrnasenring 9 und mit der Sperrnase 10 über die Kupplung 8
verbunden. Die Kupplung 8 wird nur dann ausgerückt, wenn der
Schlüssel 4 gemäß Fig. 5 zur Gänze in den Schlüsselkanal eingeschoben
ist und die Schlüsselspitze demnach Verbindungselemente
(nicht dargestellt) zwischen Sperrnasenring 9 und Zylinderkern
3 zurückschiebt. Durch eine kleine Drehung mit dem
Schlüssel 4 nach links oder rechts wird gemäß Fig. 1 über den
Elektromotor 15 die Sperrnase 10 in Aufsperr- oder Zusperrrichtung
(Uhrzeigersinn bzw. Gegenuhrzeigersinn) bewegt. Sie
treibt in bekannter Weise eine Schlossmechanik eines Einstemmschlosses,
z.B. eines Mehrriegelschlosses an. Fig. 6 zeigt als
Beispiel ein Zahnrad 16, in dem der Doppelschließzylinder
steckt und dessen Sperrnase 10 dasselbe in Drehung versetzt,
wobei dieses unmittelbar oder über weitere nicht dargestellte
Zahnräder, die Zahnstangen 17, 18, 19 verschieben, die mit
Schubstangen oder Riegeln verbunden sind. Die Schloßbetätigung
gemäß Fig. 1 ist besonders einfach und ohne Kraftaufwand auch
bei aufwendigen Mehrriegelschlössern möglich.
Wenn allerdings der Strom ausfällt oder ein Akku entladen
ist, dann muss der Kraftaufwand händisch geleistet werden.
Dazu wird das Federplättchen 11 bzw. ein gemäß Fig. 3 und 4
seitlich an der Schlüsselreide angebrachtes Federplättchen 20
eingedrückt, sodass es nicht mehr als Anschlag gegen die
Stirnseite des Zylinderkernes 3 oder des Gehäuses 1 wirkt,
sondern mit in den Schlüsselkanal 6 eingeschoben werden kann.
Wie bereits oben ausgeführt, bleibt bei weiterem Schlüsseleinschub
gemäß Fig. 5 die Freigabestellung der Stiftzuhaltungen
5 erhalten, denn die Kernstifte gleiten auf den verlängerten
Steuerflächen 7, die sich ja in Einschubrichtung
erstrecken und eine unveränderte Position der Stiftzuhaltungen
5 auch während der Schlüsselbewegung von Fig. 1 nach Fig. 5
gewährleisten. Die Schlüsselspitze rückt die Kupplung 8 mit
dem Zylinderkern 3 aus und greift selbst kuppelnd in die Kupplung
8 ein (Fig. 6). Es können auch Kupplungselemente durch
die Schlüsselspitze aus dem Zylinderkern 2 ausgeschoben und
formschlüssig in Ausnehmungen des Sperrnasenringes 9 eingeschoben
werden, sodass größere Drehmomente zwischen Zylinderkern
2 und Sperrnasenring 9 bzw. Sperrnase 10 übertragen
werden. Bei Drehung des Schlüssels 4 erfolgt unmittelbar ein
Mitdrehen der Sperrnase 10, die das Drehmoment auf'den Zahnkranz
16 (Fig. 6) überträgt, der die Zahnstangen 17, 18, 19
bzw. Schubstangen und Riegel eines Mehrriegelschlosses unmittelbar
oder unter Zwischenschaltung weiterer Getriebezahnräder
verschiebt.
Auf diese Weise hat jeder Schlüssel 4 eine Doppelfunktion,
sodass jeder Zutrittsberechtigte auch bei Stromausfall ohne
Notschlüssel im Stande ist, wie gewohnt Zutritt zu den Räumlichkeiten
zu erlangen.
Der Elektromotor 15 kann gemäß Fig. 1 im Knauf aber auch an
anderer Stelle, z.B. im Mehrriegelschloss oder an diesem angeflanscht
sein. Er kann ferner im Drückerschild an der Türinnenseite
untergebracht sein. Die Steuerung des Elektromotors
erfolgt jedenfalls losgelöst von der mechanischen Schlossbetätigung
über den frei drehbaren Zylinderkern 2 mit seinen
Schaltern für Links- und Rechtsdrehung des Elektromotors. Es
kann ein Doppelzylinder mit beiderseitig betätigbarer Kupplung
und Zylinderkernen 2, 3 jeweils mit Stiftzuhaltungen 5 vorgesehen
sein, wenn der Elektromotor am Schloss
(Mehrriegelschloss) angreift. Die Schalter (Reed-Kontakte 12,
Magnete 13, 14) sind in diesem Fall einem Zylinderkern 2 oder
auch beiden Zylinderkernen 2, 3 zugeordnet. Damit kann die
Steuerung des Motors (Aufsperren, Zusperren) über den Schlüssel
von innen und außen erfolgen. Meist wird es bei getrennt
vom Doppelzylinder angeordneten Elektromotoren, die direkt auf
die Schlossmechanik einwirken, ausreichend sein, einem Knaufzylinder
bzw. Hotelzylinder einzusetzen. Dabei handelt es sich
um einen Doppelschließzylinder, der von der Innenseite nicht
mittels Schlüssel sondern durch einen Knauf betätigt wird. Der
Innenzylinder ist zuhaltungslos und mit der Kupplung 8 bzw.
dem Sperrnasenring 9 und der Sperrnase 10 fest verbunden.