EP0992642A1 - Sicherheitsschüssel - Google Patents

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Publication number
EP0992642A1
EP0992642A1 EP99119666A EP99119666A EP0992642A1 EP 0992642 A1 EP0992642 A1 EP 0992642A1 EP 99119666 A EP99119666 A EP 99119666A EP 99119666 A EP99119666 A EP 99119666A EP 0992642 A1 EP0992642 A1 EP 0992642A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
key
locking
core pin
recesses
longitudinal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99119666A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Hinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BKS GmbH
Original Assignee
BKS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BKS GmbH filed Critical BKS GmbH
Publication of EP0992642A1 publication Critical patent/EP0992642A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B19/00—Keys; Accessories therefor
    • E05B19/0017—Key profiles
    • E05B19/0023—Key profiles characterized by variation of the contact surface between the key and the tumbler pins or plates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B19/00—Keys; Accessories therefor
    • E05B19/0017—Key profiles
    • E05B19/0041—Key profiles characterized by the cross-section of the key blade in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the key

Definitions

  • the invention relates to a security key Preamble of claim 1.
  • Such a security key is known from US Pat. No. 3,568,481 known.
  • the locking recesses run across the Key chest and serve to align cylindrical core pins.
  • the core pins run with their rotating Pointed edges on the sloping flanks of the recesses on. This singular contact zone favors in particular for new pairings from security key and Lock cylinder considerable initial wear.
  • the Locking recesses jump behind the outer contour surface of the Back of the key.
  • Each of the recesses has a central one Rest area. This locking surface is used for height adjustment of the core pin.
  • the locking areas form depth coding in cooperation with core pin and housing pin, so that in the release position when core pin and body pin have fallen into the recess, the gap between Core pin and housing pin exactly in the parting line between The core and housing of the locking cylinder is located and therefore the Rotation of the core in the housing releases.
  • the tumblers are on the outside of the housing pin spring-loaded to the positive scanning of the locking recesses to ensure.
  • When inserting the security key drive the recesses on the core pins over, with the core pins above all upstream Drive away inclined flanks and recesses until the safety key has reached its end position. You can also drive through several recesses under the core pins, if namely the locking recesses in the direction of insertion seen lying in a row.
  • pulling out of the key must first be the static friction of the core pin be overcome in the recess. Then drive the recesses under the core pins and shape this one corresponding to the geometry of the inclined flanks Inclined upward movement.
  • the core pin When inserting and removing the security key the core pin in its radial guide hole one by the order of the passing recesses predetermined sequence of radial motions, and that against the spring force of the tumblers at Get out of a recess and in the direction of the spring force when immersed in a recess.
  • Another security key is known from EP 0 651 117 known for locking cylinder, the key back of two parallel circular cylinders is formed.
  • the recesses are frustoconical depressions in a cylinder surface, the cone axis of the locking recesses perpendicular to the cylinder axis.
  • the recesses can with this security key essentially over the whole The scope of the security key must be distributed.
  • the conical lateral surfaces form the inclined flanks in the longitudinal direction for the core pin that comes with the key as it passes over these inclined flanks in and out of the recess the recess can slide out again.
  • the base of the core pin which is usually chamfered is the transition from the locking surface to the sloping flank comprehend.
  • the base of the core pin which is usually chamfered is the transition from the locking surface to the sloping flank comprehend.
  • the geometry of the transition therefore requires very tight tolerances the edge curvatures of the base of the core pin and the edge of the recesses to prevent wear through the use of the Avoid security key. If this aspect is neglected, which is sometimes the case with duplicate keys copied by third parties occurs, these inadmissible copies often tend after some time to "hook" in the lock cylinder, if one or more core pins on a sloping flank hit and need to be raised. The operation is thereby over time more difficult and also less secure; because both the core pins of the locking cylinder and the Oblique edges of the security key are caused by the trend loaded for inhibition in the axial direction.
  • the object of the invention is therefore a security key of the type mentioned in such a way that also a copied security key when inserting and removing slides practically uninhibited and that the wear of the security key and the core pins of the Lock cylinder remains so low that the lock cylinder cannot be discredited by copied duplicate keys.
  • the invention has the advantage that the core pins continuous and therefore uninhibited according to the geometry immerse the recesses in and out of them rising up.
  • the invention is based on the finding that in the conventional geometry of the recesses a certain Inhibition of the core pin when it is chamfered Lateral surface takes place on the inclined flank. This Inhibition points are eliminated by the invention.
  • the inhibition points - the transitions between the rest area and their sloping flanks - are rounded out as concave Sliding surfaces formed. Due to the concave fillet Singularities - such as Corners or edges - on the glide line the transition excluded.
  • the force in the longitudinal direction of the Key with which the security key is inserted and is pulled out, is always outside the friction cone, especially in the area of the sloping flanks. Through this The self-locking of the key is excluded.
  • the demand is supported by the proposed rounding and the tangential fit also for the sliding surfaces automatically fulfilled.
  • the friction cone is a measure of what is expected Wear. This is always larger in the area of the sliding surfaces or equal to the angular distance in the area of the inclined flanks and approaches the value in the area of the sloping flanks.
  • the base of the core pin is in the process of being inserted or pulling out always in a continuous Sliding friction condition.
  • the usual breakaway torque at the point of impact on the sloping flank, due to the singular Transition is avoided in the invention.
  • the key slides with reduced sliding resistance into and out of the locking cylinder, which means easier operation and increased operating safety surrender.
  • the impression is also perfect for the user sliding function of the lock pairs without any hook of the key.
  • the invention thus offers maximum ease of use with reliable and low-wear interaction of security key and lock cylinder.
  • the sliding surfaces can be designed inconspicuously. Then they are hardly for an uninformed specialist noticeable, so that this the security key in the Usually copied without the corresponding sliding surfaces.
  • One without the trajectory of the recesses of copied keys is comparatively easy to identify as a plagiarism, since it differs from the original on closer optical examination with the trajectory. It also runs in such plagiarism is not so easy from the very first moment Core pins away like the original or an acceptable copy according to the present invention.
  • each rest area goes over a key tip side and a key flank side sloping flank into the respective sliding surface. Every recess is there always from sloping flanks and within the sloping flanks lying rest area. In the described configuration runs through a core pin until it reaches it End position of several recesses. Their inhibitions become eliminated by the described configuration.
  • the transitions between the inclined flanks and the outer contour surface of the The back of the key is designed as a convexly rounded sliding surface are in the longitudinal direction of the key back both on the sloping flanks and on the outer contour surface of the back of the key nestle tangentially.
  • the Transitions are concave on the locking surfaces and on the back of the key convex. All transitions are done with little Sliding resistance sampled because they are designed without singularities are.
  • conical locking recess radially outer transitions do not generally inhibit the key to lead; but they are operating the key noticeable and thus also affect the movement of the Closing pairing.
  • the proposed design creates hence a smooth security key that is reliable and practically even the impression of a mechanical actuation of the tumblers reduced to prevented.
  • transitions mentioned are convex fillets. At the manufacturing has the advantage that each recess milled practically throughout in the form of a curve can be. All transitions are in the form of fillets, so that synergy effects play a role in manufacturing.
  • the transitions (two or four different types) only have to programmed once, for example in a CNC machine and can then be used for every recess become.
  • the locking recesses with the exception of the locking surfaces than in the longitudinal direction of the
  • the back of the key is formed with rounded curves are. Only the discharge zone on the key spider side extremely recessed recess can be of this be exempted.
  • the key spider side facing away Sloping flank of this recess is namely in normal never apply a core pin to use.
  • the position of the locking surfaces and the spacing of the locking recesses from each other in the longitudinal direction of the key back are blurred if there are two opposite each other Sliding surfaces of a recess with different Radii of curvature are curved. Then the center of the rest area not exactly the center of the recess, because the Sliding surfaces of a recess have different radii of curvature and, as a rule, also different longitudinal extensions exhibit.
  • the spacing of the recesses is then also can no longer be determined by their edge distances.
  • the proposed design offers the advantage that sliding essentially equidistant on one Longitudinal recesses not for all corresponding Core pins are made synchronously.
  • the multiplication of the mechanical forces when the core pin slants abut the Sloping edges of the locking recesses of a conventional one Key is replaced by the addition of smaller, mechanical ones Powers.
  • the security key is softer overall.
  • the width of the sliding surface in the key direction is larger than the width of the contact zone of the Base of a core pin with the sliding surface in the overrun position of the core pin on the sliding surface.
  • the sliding surface should be the specified width over its entire length seen not fall below. It is particularly important that the width of the sliding surface in the key cross direction on Transition from the locking surface to the sliding surface of the same size or is greater than the width of the contact area of the foot of one Core pin.
  • the specified widths are those in the transverse direction of the key back projected transverse dimensions.
  • This width of the contact zone can vary from the width of the base of a core pin. This is for example, the case when the recess in the has a substantially frustoconical shape.
  • cylindrical Core pin can be the curvature of the root circle of the core pin smaller than the curvature of the outer circle of the truncated cone be at the level of the rest area. Then the contact zone - with a smaller root circle of the core pin - smaller than that Total width of the core pin. Nevertheless, the contact zone a flat extension.
  • the unrestricted emergence is then always automatic realized when the width of the sliding surface in the key cross direction greater than or equal to the width of the base of the core pin is. Then the contact zone of the base of the core pin lies with the sliding surface in the run-up position of the core pin always within the width of the sliding surface in the key direction. This means that gliding is uninhibited given.
  • the width of the sliding surface is preferred larger over the entire longitudinal extent of the sliding surface or equal to the width of the base of a core pin. Then too mechanical inhibition points within the sliding surface excluded.
  • the locking recess is a frustoconical Sloping flank with a to the longitudinal direction of the Key cone measured cone angle ⁇ and that with respect the longitudinal section of the tangent angle to the concave Area measured in relation to the longitudinal direction of the back of the key, is always smaller than the cone angle ⁇ .
  • ⁇ is the chamfer angle of the end mill head.
  • the recess is then technically easy to mill that the milling head when immersed in the material the key back and when emerging from the milled Resting recess along a cam track with component in Longitudinal direction is performed continuously. There is an additional one Degree of freedom of the milling machine required.
  • FIG. 1a shows a locking recess 3 in section in the longitudinal direction of the key 6.
  • This recess 3 is in a security key 1 introduced for lock cylinder 2.
  • the Locking recess 3 jumps behind the outer contour surface 4 of the Key back 5 back.
  • the outer contour surface is 4 the shape of the corresponding to the profile of the locking core Key.
  • the locking recess 3 has 6 in the longitudinal direction of the key back 5 oblique flanks 7. These oblique flanks 7 slide when inserting or removing the security key 1 from the lock cylinder 2 under one Core pin 9 away.
  • the sloping flanks 7 serve to guide of the core pin 9 between a locking surface 11 and the To ensure outer contour surface 4.
  • Each of the recesses 3 has such a locking surface 11.
  • the locking surface 11 serves to align the core pin 9 and housing pin 10 Tumblers 8.
  • the foot sits on the locking surface 11 12 of an associated core pin 9. If the security key 1 is fully inserted, the foot 12 of an associated seat Core pin 9 on its locking surface 11, so that the locking cylinder assumes its release position.
  • the transition areas between the locking surface 11 and their Sloping flanks 7 are concavely rounded sliding surfaces 13 trained. These sliding surfaces 13 extend in Longitudinal direction 6 of the key back 5 and both nestle to the inclined flanks 7 and to the locking surface 11 in each case tangential. This is the mechanical inhibition diminishes, such as this with a seamless Sloping flank 33 - as shown in dashed lines in Fig.1a is - occurs more. The sloping edge 7 goes smoothly and steadily into the locking surface 11.
  • the base points of the inclined flanks 7 describe the arise in each longitudinal section, one from the locking surface seen from the outside curved curve, so that all on one side of the latching surfaces practical sloping flanks form an outward curved slope, the lower, the Snap surface 11 facing area of a sliding surface arise lets to which the associated core pin with a partial circumference of the head edge can get hooked.
  • each of the locking recesses 3 has at least two sliding surfaces 13. Again, this applies for the transitions between the locking surface 11 and the inclined flank 7. In the other case, each of the locking recesses 3 has at least four sliding surfaces 13 - as shown - on.
  • 1b shows the course of the flank angle with dashed lines ⁇ a seamless sloping edge 33 and pulled through Course of the tangent angle ⁇ 'of the embodiment of the 1a depending on the distance L in the longitudinal direction 6 the back of the key.
  • the seamless bevel 33 has a practically rectangular course of the flank angle ⁇ on.
  • the flank angle ⁇ takes here in the flank area 34 jumps to a constant value and goes back to practical Zero back when leaving edge region 34.
  • the invention is characterized by the solid course ⁇ ' of the tangent angle. Every course of Sloping flanks 7 of a recess 3, which is rounded so softly is included in the invention. This applies if the fillet and thus the curvilinear course of the tangent angle ⁇ 'not only due to manufacturing tolerance is.
  • the locking recess 3 has a frustoconical shape Cross-section.
  • the inclined flanks 7 are in relation to the Longitudinal line 42 at the cone angle ⁇ .
  • Regarding the longitudinal section is the tangent angle ⁇ 'to the sliding surface 13, measured to the longitudinal direction 6 of the key back 5, smaller than the cone angle ⁇ . This is done with cam track milling an end mill with a milling head chamfered at an angle ⁇ reached when the milling head in the area of the inclined flanks 7 during its longitudinal movement of a continuous Transverse movement is subjected.
  • FIG. 2a shows a longitudinal section through the key back 5. Included in the longitudinal section are core 28 and Housing 29 of a lock cylinder 2 with corresponding tumblers 8. There are latching depressions spaced apart from one another 3 available. At the same time there are recesses 3 provided, which overlap with their inclined flanks 7. In Fig.2a these are the two right-hand locking recesses 3. All locking recesses 3 have the invention Sliding surfaces 13. Go to the two right recesses 3 into each other. The transition between the locking surface 11 the left-hand locking recess 3 and the inclined flank 7 of the right-hand locking recess 3 is a convex sliding surface 13 trained in the sense of the invention.
  • the key back 5 closes in the key direction 16 the core 28. It has 38 in the core holes Seated core pins 9.
  • the core pins 9 sit with their feet 12 on the associated locking surfaces 11 (see also Fig.1).
  • the parting line 30 between core 28 and housing 29 is exactly between the core pins 9 and the housing pins 10 arranged so that the rotation of the core 28 is made possible. The security lock is thus shown in the release position.
  • Fig. 2a shows a detailed view of Fig. 2a enlarged shown.
  • a bevel 31 of the Foot 12 of the core pin 9 visible.
  • the chamfer angle is 32 here larger than the flank angle ⁇ shown, so the core pin 9 always with its underside on the sliding surface 13 and the sloping flank 7 slides along.
  • Included in the invention are also pairs of locking cylinders and security keys, where the bevel angle 32 with the flank angle ⁇ matches.
  • the curvature of the sliding surface 13 can be local Describe radii of curvature 21.
  • a radius of curvature is an example 21 of the sliding surface 13 together with a dashed line Circle of curvature shown.
  • the radius 21 of this Circle of curvature is larger than that in the contact point associated radius of curvature 22 of the outer foot edge 23 of the Core pin 9. core pin-sliding surface pairings, so dimensioned are always sliding freely on each other.
  • the radius of curvature 21 is preferably at least twice this large as the radius of curvature 22 in order to exclude an inhibition.
  • the locking recess 3 shows a plan view of the locking recess 3.
  • the locking recess 3 is elongated in the longitudinal direction 6 of the key to oval shaped.
  • the ends of the recess 3 are rounded and go into the inclined flanks 7.
  • the recess 3 is here of a self-contained, rotating Embankment includes.
  • the slope faces two to each other parallel side flanks 14, the ends of which by 180 ° extending inclined flanks 7 are each connected.
  • At the transition 40 of the inclined flanks 7 into the locking surface 11 "Light edges" shown. These transitions 40 correspond to the Sliding surfaces 13 in plan view.
  • the locking surface 11 is elongated and oval.
  • the resting area 11 can also spiral or partially spiral around the Key back 5 wind around and thus with both component in the longitudinal direction 6 and in the transverse direction 16 of the key back 5 run. With correspondingly narrow keys the side flanks 14 are also not formed. Nevertheless, such keys are intended to be included in the invention as long as there are embankments in the sense of the inventions.
  • Lying on the locking surface 11 is the floor plan of the Foot 12 of the core pin 9 shown, just on the sliding surface 13 of the inclined flank 7.
  • the foot 12 of the core pin 9 has a smaller width 20 than the width 15 of the Sliding surface 13. This is equal to the width of the locking surface 11 so that the foot 12 does not touch any of the side flanks 14.
  • the Floor plan of the foot 12 of the cylindrical core pin 9 is circular. The radius of this circle is less than that Radius of curvature of an imaginary "light edge" between the sliding surface 13 and locking surface 11. This makes the width 17 of Contact zone 18 of the foot 12 of the core pin 9 with the sliding surface 13 in the guide position 19 of the core pin 9 on the Sliding surface 13 smaller than the width of the foot 12 of the core pin 9.
  • the width 15 of the sliding surface 13 in the key direction 16 is larger than the width 17 of said contact zone 18. This ensures that the Guaranteed sliding surface on the core pin 9.
  • the security key 1 has recesses 3. As described above, these are partly curved educated. They are in the outer contour surface 4 of the key back 5 introduced. They are all between Key tip 24 and key head 25. Each locking recess 3 thus has a key tip end 26 and one End on the keyside side. On the shown longitudinal line 42 are several locking depressions 3. The longitudinal distance 43 of the Locking recesses 3 from each other is by the center distance given the respective recesses 3. This longitudinal distance 43 can also be different from the distance of the corresponding Core pins 9, since one of the locking recesses 3 with the Locking surface 11 is elongated. The position of the Core pins 9 is therefore only with precise knowledge the relative position of the recesses 3 not to be determined.
  • Fig.4b shows the section of Fig.4a, there with IVb is indicated.
  • the cut runs through a recess 3.
  • the key back 5 consists of two parallel Solid cylinders 36, which are connected by means of connecting web 37 are.
  • the locking recesses 3 are on each of the two solid cylinders 36 radially to the respective cylinder axis 41 or introduced secantial to this. You can also choose whole or partially run on the connecting web 37.
  • the locking recesses 3 can practically cover the entire The circumference of the solid cylinder 36 can be arranged distributed. It there is therefore a very large surface area for attaching the Locking recesses 3 available. Since the recesses 3 with rounded sliding surfaces 13 and with a curved track Course can be formed, their space requirement is opposite conventional recesses 3 increased. Despite the elevated Space requirements can be large surface of such security key 1 many Locking recesses 3 may be provided according to this invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschlüssel für Schließzylinder (2), wobei der Sicherheitsschlüssel Rastvertiefungen (3) aufweist, die hinter die Außenkonturfläche (4) des Schlüsselrückens (5) zurückspringen und in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) verlaufende Schrägflanken (7) aufweisen und wobei jede der Rastvertiefungen (3) zur Ausrichtung ihrer aus Kernstift (9) und Gehäusestift (10) bestehenden Zuhaltung (8) jeweils eine Rastfläche (11) aufweist, auf welcher der Fuß des zugehörigen Kernstifts (9) aufsitzt. Der wird so ausgebildet, daß die Schrägflanken, von den Rastflächen (11) aus gesehen, bogenförmig nach außen gekrümmte Böschungen bilden und daß Übergänge zwischen der Rastfläche (11) und deren Böschungen bezüglich der Außenkonturfläche (4) als konkav ausgerundete und bezüglich der Kernstifte als bogenförmig vom jeweils zugehörigen Kernstift weggekrümmte Gleitflächen (13) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) sowohl an die Schrägflanken (7) als auch an die Rastfläche (11) jeweils tangential anschmiegen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschlüsssel nach Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der US-PS 3,568,481 ist ein derartiger Sicherheitsschlüssel bekannt. Die Rastvertiefungen laufen quer über die Schlüsselbrust und dienen der Ausrichtung zylindrischer Kernstifte. Beim Einstecken beziehungsweise Herausziehen des Sicherheitsschlüssels laufen die Kernstifte mit ihrem umlaufenden Kopfkanten punktförmig auf die Schrägflanken der Rastvertiefungen auf. Diese singuläre Kontaktzone begünstigt insbesondere bei neuen Paarungen aus Sicherheitsschlüssel und Schließzylinder einen erheblichen Anfangsverschleiß. Die Rastvertiefungen springen hinter die Außenkonturfläche des Schlüsselrückens zurück.
Jede der Rastvertiefungen hat eine zentral gelegene Rastfläche. Diese Rastfläche dient zur höhenmäßigen Ausrichtung des Kernstiftes. Die Rastflächen bilden eine Tiefenkodierung im Zusammenwirken mit Kernstift und Gehäusestift, so daß in der Freigabestellung, wenn Kernstift und Gehäusestift in die Rastvertiefung eingefallen sind, die Fuge zwischen Kernstift und Gehäusestift genau in der Trennfuge zwischen Kern und Gehäuse des Schließzylinders liegt und somit die Drehung des Kerns im Gehäuse freigibt.
Die Zuhaltungen sind an der Außenseite des Gehäusestiftes federbelastet, um die formschlüssige Abtastung der Rastvertiefungen zu gewährleisten. Beim Einstecken des Sicherheitsschlüssels fahren die Rastvertiefungen an den Kernstiften vorbei, wobei die Kernstifte über alle vorgeordneten Schrägflanken und Rastvertiefungen hinwegfahren, bis der Sicherheitsschlüssel seine Endposition erreicht hat. Dabei können auch mehrere Rastvertiefungen unter den Kernstiften hindurchfahren, wenn nämlich die Rastvertiefungen in der Einsteckrichtung gesehen hintereinander liegen. Beim Herausziehen des Schlüssels muß zunächst die Haftreibung des Kernstiftes in der Rastvertiefung überwunden werden. Daraufhin fahren die Rastvertiefungen unter den Kernstiften hinweg und prägen diesen eine zur Geometrie der Schrägflanken korrespondierende Schräg-Aufwärts-Bewegung auf.
Beim Hineinstecken und Herausziehen des Sicherheitsschlüssels wird dem Kernstift in seiner radialen Führungsbohrung eine durch die Reihenfolge der vorbeifahrenden Rastvertiefungen vorgegebene Sequenz aus Radialbewegungen aufgeprägt, und zwar gegen die Federkraft der Zuhaltungen beim Aufsteigen aus einer Rastvertiefung und in Richtung der Federkraft beim Eintauchen in eine Rastvertiefung.
Aus der EP 0 651 117 ist ein anderer Sicherheitsschlüssel für Schließzylinder bekannt, dessen Schlüsselrücken von zwei parallelen Kreiszylindern gebildet wird. Die Rastvertiefungen sind kegelstumpfförmige Einsenkungen in eine Zylinderoberfläche, wobei die Kegelachse der Rastvertiefungen senkrecht zur Zylinderachse steht. Die Rastvertiefungen können bei diesem Sicherheitsschlüsssel im wesentlichen über den gesamten Umfang des Sicherheitsschlüssels verteilt sein. Hier bilden die Kegelmantelflächen in Längsrichtung die Schrägflanken für den Kernstift, der bei vorbeifahrendem Schlüssel über diese Schrägflanken in die Rastvertiefung hinein und aus der Rastvertiefung wieder heraus gleiten kann.
Durch die schräge beziehungsweise kegelstumpfförmige Ausbildung der Rastvertiefungen muß bei den bekannten Sicherheitsschlüsseln der Fuß des Kernstiftes, der meist gefast ist, den Übergang von der Rastfläche auf die Schrägflanke nachvollziehen. Beim Herausgleiten aus einer Rastvertiefung tritt dort eine quasi singuläre Beanspruchung auf. Während der Gleitbewegung über die Rastfläche, die eine in Gleitrichtung größere Breite als der Fuß des Kernstiftes aufweist, findet lediglich eine Bewegung des Schlüssels relativ zum Kernstift in Schlüssellängsrichtung statt. Im Auflaufpunkt auf die Schrägflanke wird der Kernstift quasi übergangslos durch die Schrägflanke in eine Radialbewegung gezwungen. Die Geometrie des Übergangs verlangt daher sehr enge Toleranzen der Kantenkrümmungen des Fußes des Kernstiftes und des Randes der Rastvertiefungen, um Verschleiß durch die Benutzung des Sicherheitsschlüssels zu vermeiden. Wird dieser Aspekt vernachlässigt, was gelegentlich bei von Dritten kopierten Nachschlüsseln vorkommt, so neigen diese unzulässigen Kopien oftmals nach einiger Zeit dazu, im Schließzylinder zu "haken", wenn einer oder mehrere Kernstifte auf eine Schrägflanke treffen und angehoben werden müssen. Die Bedienung wird dadurch im Laufe der Zeit schwieriger und auch unsicherer; denn sowohl die Kernstifte des Schließzylinders als auch die Schrägflanken des Sicherheitsschlüssels werden durch die Tendenz zur Hemmung in axialer Richtung belastet.
Dieses Haken tritt erst nach einiger Zeit auf und führt dazu, daß oftmals der Schließzylinder in Verruf gerät, obwohl der schlecht kopierte Nachschlüssel ursächlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sicherheitsschlüssel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch ein kopierter Sicherheitsschlüssel beim Einstecken und Herausziehen praktisch hemmungsfrei gleitet und daß der Verschleiß des Sicherheitsschlüssels und der Kernstifte des Schließzylinders so gering bleibt, daß der Schließzylinder nicht durch kopierte Nachschlüssel in Verruf geraten kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Kernstifte kontinuierlich und somit hemmungsfrei nach Maßgabe der Geometrie der Rastvertiefungen in diese eintauchen und aus diesen aufsteigen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der herkömmlichen Geometrie der Rastvertiefungen eine gewisse Hemmung des Kernstiftes beim Auflaufen von dessen angefaster Mantelfläche auf die Schrägflanke stattfindet. Diese Hemmstellen werden durch die Erfindung beseitigt.
Die Hemmstellen - die Übergänge zwischen der Rastfläche und deren Schrägflanken - sind hierzu als konkav ausgerundete Gleitflächen ausgebildet. Durch die konkave Ausrundung werden Singularitäten - wie z.B. Ecken oder Kanten - auf der Gleitlinie des Übergangs ausgeschlossen.
Darüber hinaus schmiegen sich die Gleitflächen in Längsrichtung des Schlüssels sowohl an die Schrägflanken als auch an die Rastfläche jeweils tangential an. Dadurch wird gewährleistet, daß die getriebliche Umsetzung von der reinen Längsbewegung des Schlüssels zur rein radialen Bewegung des Kernstifts kontinuierlich und stetig erfolgt, ohne daß Belastungsspitzen auftreten, obwohl Schlüsselbrust und Kernstift prinzipiell ein Kulissengetriebe bilden, bei welchen zwei Kulissensteine auf zueinander senkrecht vorgegebenen Längsbahnen geführt sind und die Bewegung des einen Kulissensteins (=Schlüsselbrust) möglichst reibungsarm und mit kontinuierlichem Übergang in die hierzu senkrechte Bewegung des anderen Kulissensteins (=Kernstift) umgesetzt werden soll.
Das Eintauchen der Kernstifte in die und das Aufsteigen aus der Rastvertiefung ist durch die besondere Geometrie der Gleitfläche im Zusammenwirken mit den Reibungseigenschaften der Gleitpaarung erleichtert. Die Kraft in Längsrichtung des Schlüssels, mit welcher der Sicherheitsschlüssel eingesteckt und hinausgezogen wird, liegt immer außerhalb des Reibkegels, insbesondere auch im Bereich der Schrägflanken. Durch diese Forderung ist die Selbsthemmung des Schlüssels ausgeschlossen. Die Forderung wird durch die vorgeschlagene Ausrundung und die tangentiale Anschmiegung auch für die Gleitflächen automatisch erfüllt. Der Winkelabstand der Kraft in Längsrichtung vom Reibkegel ist ein Maß für den zu erwartenden Verschleiß. Dieser ist im Bereich der Gleitflächen immer größer oder gleich dem Winkelabstand im Bereich der Schrägflanken und nähert sich dem Wert im Bereich der Schrägflanken an.
Der Fuß des Kernstiftes befindet sich während des Einsteckens oder Herausziehens stets in einem kontinuierlichen Gleitreibungszustand. Das übliche Losbrechmoment im Auflaufpunkt auf die Schrägflanke, bedingt durch den singulären Übergang, wird bei der Erfindung vermieden.
Die Kernstifte und damit auch die Zuhaltungen sind praktisch nur geringen Axialkräften ausgesetzt. Sie können somit nicht verkanten und werden nur wenig in axialer Richtung belastet. Dadurch wird die Beanspruchung des Fußes des Kernstifts und somit der dortige Verschleiß minimal. Auch die Rastvertiefungen werden durch die vorgeschlagene Ausgestaltung im obigen Sinne weniger beansprucht.
Der Schlüssel gleitet unter vermindertem Gleitwiderstand in den Schließzylinder hinein und auch wieder heraus, wodurch sich eine einfachere Bedienung und erhöhte Bediensicherheit ergeben. Auch beim Benutzer entsteht der Eindruck perfekt gleitender Funktion der Schließpaarungen ohne jegliches Haken des Schlüssels. Die Erfindung bietet somit höchsten Bedienkomfort bei zuverlässigem und verschleißarmem Zusammenwirken von Sicherheitsschlüssel und Schließzylinder.
Die genauen, geometrischen Positionen der Rastflächen des Sicherheitsschlüssels sind durch die Ausrundungen der Übergänge von der Rastfläche in die Gleitflanke verwischt. Sie sind daher durch Abtastung nur ungenau zu messen. Um diese quasi kurvenförmigen Rastvertiefungen zu kopieren, ist zur exakten Abtastung der Bahnkurve eine erhöhte Abtastgenauigkeit und ggf. ein zusätzlicher Freiheitsgrad der Kopiermaschine erforderlich.
Die Gleitflächen können unauffällig ausgebildet sein. Sie sind dann für einen nicht informierten Fachmann kaum wahrnehmbar, so daß dieser den Sicherheitsschlüssel in der Regel ohne die entsprechenden Gleitflächen kopiert. Ein ohne den Bahnkurvenverlauf der Rastvertiefungen kopierter Schlüssel ist vergleichsweise leicht als Plagiat zu identifizieren, da er sich bei genauerer optischer Untersuchung von dem Original mit der Bahnkurve unterscheidet. Außerdem läuft ein solches Plagiat vom ersten Moment an nicht so leicht über die Kernstifte hinweg wie das Original oder eine zulässige Kopie nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wenn von allen entlang einer Längslinie des Schlüsselrückens voneinander beabstandet liegenden Rastvertiefungen jede an jedem der Übergänge von der Rastfläche zu einer der Schrägflanken jeweils eine konkav ausgerundete Gleitfläche aufweist, geht jede Rastfläche über jeweils eine schlüsselspitzenseitige und eine schlüsselreidenseitige Schrägflanke in die jeweilige Gleitfläche über. Jede Rastvertiefung besteht dabei immer aus Schrägflanken und innerhalb der Schrägflanken liegender Rastfläche. Bei der beschriebenen Ausgestaltung durchfährt ein Kernstift bis zum Erreichen seiner Endposition mehrere Rastvertiefungen. Deren Hemmstellen werden durch die beschriebene Ausgestaltung eliminiert.
Ergänzend hierzu wird vorgeschlagen, daß die Übergänge zwischen den Schrägflanken und der Außenkonturfläche des Schlüsselrückens als konvex ausgerundete Gleitflächen ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung des Schlüsselrückens sowohl an die Schrägflanken als auch an die Außenkonturfläche des Schlüsselrückens jeweils tangential anschmiegen. Die Übergänge sind an den Rastflächen somit konkav und am Schlüsselrücken konvex. Alle Übergänge werden dabei mit geringem Gleitwiderstand abgetastet, da sie ohne Singularitäten ausgebildet sind. Die genannten, bezüglich einer beispielsweise kegelförmigen Rastvertiefung radial außen liegenden Übergänge werden zwar im allgemeinen nicht zu einer Hemmung des Schlüssels führen; sie sind aber bei der Bedienung des Schlüssels spürbar und beeinflussen somit auch die Gängigkeit der Schließpaarung. Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung entsteht daher ein leichtgängiger Sicherheitsschlüssel, der funktionssicher ist und praktisch sogar den Eindruck einer mechanischen Betätigung der Zuhaltungen verringert bis verhindert.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß benachbarte Rastvertiefungen sich mit ihren Schrägflanken überlappen und daß die Übergänge zwischen den jeweils sich überlappenden Schrägflanken als konvex ausgerundete Gleitflächen ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung des Schlüsselrückens an die jeweils beteiligten Schrägflanken tangential anschmiegen. Dabei bietet die Erfindung den Vorteil, daß auch eng beieinanderliegende Rastvertiefungen - wie diese bei Schließzylindern mit hohem Sicherheitsgrad vorkommen - in den Genuß der Erfindung kommen.
Die genannten Übergänge sind konvexe Ausrundungen. Bei der Fertigung ergibt sich der Vorteil, daß jede Rastvertiefung praktisch durchgehend in Form einer Kurve eingefräst werden kann. Alle Übergänge haben die Form von Ausrundungen, so daß bei der Fertigung Synergieeffekte eine Rolle spielen. Die Übergänge (zwei bzw. vier verschiedene Arten) müssen lediglich einmal, beispielsweise in eine CNC-Maschine, einprogrammiert werden und können dann für jede Rastvertiefung verwendet werden. Hierzu ist vorgesehen, daß die Rastvertiefungen mit Ausnahme der Rastflächen als in Längsrichtung des Schlüsselrückens durchgehend ausgerundete Kurvenbahnen ausgebildet sind. Lediglich die Auslaufzone der schlüsselreidenseitig zuäußerst angeordneten Rastvertiefung kann hiervon ausgenommen werden. Die schlüsselreidenseitig abgewandte Schrägflanke dieser Rastvertiefung wird nämlich bei normalem Gebrauch niemals mit einem Kernstift beaufschlagt.
Die Position der Rastflächen und die Abstände der Rastvertiefungen voneinander in Längsrichtung des Schlüsselrükkens werden verwischt, wenn jeweils zwei sich gegenüberliegende Gleitflächen einer Rastvertiefung mit unterschiedlichen Krümmungsradien gekrümmt sind. Dann ist das Zentrum der Rastfläche nicht mehr genau die Mitte der Rastvertiefung, da die Gleitflächen einer Rastvertiefung unterschiedliche Krümmungsradien und damit in der Regel auch verschiedene Längserstreckungen aufweisen. Beim Kopierversuch ist dann aufgrund der asymmetrischen Ausbildung der Rastvertiefung die Rastfläche bzw. die Position der entsprechenden Zuhaltungsstifte nicht mehr durch die Bestimmung der Mitte der Rastvertiefung zu ermitteln. Auch die Abstände der Rastvertiefungen sind dann nicht mehr durch deren Randabstände zu bestimmen.
Die vorgeschlagene Ausgestaltung bietet den Vorteil, daß das Angleiten von im wesentlichen äquidistant auf einer Längslinie sitzenden Rastvertiefungen nicht für alle entsprechenden Kernstifte synchron erfolgt. Die Multiplikation der mechanischen Kräfte beim Anstoß der Kernstiftschrägen an die Schrägflanken der Rastvertiefungen eines herkömmlichen Schlüssels wird ersetzt durch die Addition geringerer, mechanischer Kräfte. Der Sicherheitsschlüssel geht insgesamt weicher.
Um sicherzustellen, daß die Kernstifte auf ihrer gesamten Breite bei Bewegung des Schlüssels hemmungsfrei gleiten, wird vorgeschlagen, daß die Breite der Gleitfläche in Schlüsselguerrichtung größer ist als die Breite der Berührzone des Fußes eines Kernstifts mit der Gleitfläche in der Auflaufposition des Kernstifts auf die Gleitfläche. Die Gleitfläche sollte die angegebene Breite über ihre gesamte Längserstreckung gesehen nicht unterschreiten. Besonders wesentlich ist, daß die Breite der Gleitfläche in Schlüsselquerrichtung am Übergang von der Rastfläche zur Gleitfläche gleich groß oder größer ist als die Breite der Berührzone des Fußes eines Kernstiftes. Die angegebenen Breiten sind die auf die Querrichtung des Schlüsselrückens projizierten Querabmessungen. Die vorbeschriebene Ausgestaltung gewährleistet hemmungsfreies Angleiten des Kernstiftes auf der Gleitfläche. Hierzu reicht es aus, lediglich die Breite der Berührzone - wie angegeben - des Kernstiftes mit der Breite der Gleitfläche entsprechend auszulegen. Diese Breite der Berührzone kann von der Breite des Fußes eines Kernstiftes abweichen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Rastvertiefung im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt aufweist. Bei zylindrischem Kernstift kann die Krümmung des Fußkreises des Kernstiftes kleiner als die Krümmung des Außenkreises des Kegelstumpfes in Höhe der Rastfläche sein. Dann ist die Berührzone - bei kleinerem Fußkreis des Kernstiftes - kleiner als die Breite des Kernstiftes insgesamt. Gleichwohl weist die Berührzone eine flächige Erstreckung auf.
Das hemmungsfreie Auflaufen ist automatisch dann immer realisiert, wenn die Breite der Gleitfläche in Schlüsselquerrichtung größer oder gleich der Breite des Fußes des Kernstiftes ist. Dann liegt die Berührzone des Fußes des Kernstiftes mit der Gleitfläche in der Auflaufposition des Kernstiftes immer innerhalb der Breite der Gleitfläche in Schlüsselguerrichtung. Dadurch ist ohne weiteres hemmungsfreies Angleiten gegeben. Vorzugsweise ist die Breite der Gleitfläche über die gesamte Längserstreckung der Gleitfläche größer oder gleich der Breite des Fußes eines Kernstiftes. Dann sind auch mechanische Hemmstellen innerhalb der Gleitfläche ausgeschlossen.
Es ist vorgesehen, daß die Rastvertiefung eine kegelstumpfförmige Schrägflanke mit einem zur Längsrichtung des Schlüsselrückens gemessenen Kegelwinkel β hat und daß bezüglich des Längsschnittes der Tangentenwinkel an die Konkave Fläche, gemessen zur Längsrichtung des Schlüsselrückens, stets kleiner als der Kegelwinkel β ist. Bei Fräsung der Rastvertiefungen beispielsweise mit einem Schaftfräser ist der Kegelwinkel β der Fasenwinkel des Schaftfräskopfes. Die Rastvertiefung ist dann fertigungstechnisch einfach dadurch einzufräsen, daß der Fräskopf beim Eintauchen in das Material des Schlüsselrückens und beim Auftauchen aus der eingefrästen Rastvertiefung entlang einer Kurvenbahn mit Komponente in Längsrichtung kontinuierlich geführt wird. Dazu ist ein zusätzlicher Freiheitsgrad der Fräsmaschine erforderlich.
Die mechanische Hemmung beim Abgleiten der Flächen von Rastvertiefung und Kernstift wird dadurch weiter reduziert, daß der kleinste Krümnmungsradius der Gleitfläche größer oder gleich dem zugeordneten Krümmungsradius des Kernstiftes an dessen in Berührung mit der Gleitfläche befindlichen Stelle ist.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1a
einen Längsschnitt durch eine Rastvertiefung im Schlüsselrücken,
Fig.1b
den Flankenwinkelverlauf des schlüsselkopfseitigen Endes der Rastvertiefung der Fig.1a,
Fig.2a
einen Längsschnitt durch einen Schlüsselrücken mit mehreren Rastvertiefungen und durch Zylinderkern und Gehäuse mit mehreren Zuhaltungen,
Fig.2b
einen Detailausschnitt der Fig.2a,
Fig.3
eine Draufsicht auf eine Rastvertiefung,
Fig.4a
einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschlüssel in Seitenansicht,
Fig.4b
einen Schnitt durch den Sicherheitsschlüssel der Fig.4a in Richtung der Pfeile IVb gesehen.
Soweit im folgenden nicht anderes gesagt ist, beziehen sich alle Bezugszeichen stets auf alle Figuren.
Fig.1a zeigt eine Rastvertiefung 3 im Schnitt in Schlüssellängsrichtung 6. Diese Rastvertiefung 3 ist in einen Sicherheitsschlüssel 1 für Schließzylinder 2 eingebracht. Die Rastvertiefung 3 springt hinter die Außenkonturfläche 4 des Schlüsselrückens 5 zurück. Dabei ist die Außenkonturfläche 4 die zum Profil des Schließkerns korrespondierende Gestalt des Schlüssels.
Die Rastvertiefung 3 hat in Längsrichtung 6 des Schlüsselrückens 5 verlaufende Schrägflanken 7. Diese Schrägflanken 7 gleiten beim Einschieben in den oder Herausziehen des Sicherheitsschlüssels 1 aus dem Schließzylinder 2 unter einem Kernstift 9 hinweg. Die Schrägflanken 7 dienen dazu, die Führung des Kernstiftes 9 zwischen einer Rastfläche 11 und der Außenkonturfläche 4 zu gewährleisten. Jede der Rastvertiefungen 3 hat eine solche Rastfläche 11. Die Rastfläche 11 dient zur Ausrichtung der aus Kernstift 9 und Gehäusestift 10 bestehenden Zuhaltungen 8. Auf der Rastfläche 11 sitzt der Fuß 12 eines zugehörigen Kernstifts 9 auf. Wenn der Sicherheitsschlüssel 1 voll eingesteckt ist, sitzt der Fuß 12 eines zugehörigen Kernstifts 9 auf seiner Rastfläche 11 auf, so daß der Schließzylinder seine Freigabestellung einnimmt.
Die Übergangsbereiche zwischen der Rastfläche 11 und deren Schrägflanken 7 sind als konkav ausgerundete Gleitflächen 13 ausgebildet. Diese Gleitflächen 13 erstrecken sich in Längsrichtung 6 des Schlüsselrückens 5 und schmiegen sich sowohl an die Schrägflanken 7 als auch an die Rastfläche 11 jeweils tangential an. Dadurch wird die mechanische Hemmung vermindert, wie diese beispielsweise bei einer übergangslosen Schrägflanke 33 - wie diese gestrichelt in Fig.1a gezeigt ist - verstärkt auftritt. Die Schrägflanke 7 geht glatt und stetig in die Rastfläche 11 über.
Diese Bedingung gilt prinzipiell für jeden Längsschnitt des Schlüssels.
Dabei beschreiben die Fußpunkte der Schrägflanken 7, die sich in jedem Längsschnitt ergeben, einen von der Rastfläche aus gesehen nach außen gebogenen Kurvenzug, so daß alle auf einer Seite der Rastflächen liegenden Schrägflanken praktisch eine nach außen gekrümmte Böschung bilden, deren unterer, der Rastfläche 11 zugewandter Bereich einer Gleitfläche entstehen läßt, auf welche der zugehörige Kernstift mit einem Teilumfang des kopfseitigen Randes verhakungsfrei auflaufen kann.
Es entsteht somit eine Kontaktzone zwischen dem der Böschung zugewandten Teilumfang des Kernstifts und dem konkav ausgebildeten Bereich der Böschung, die prinzipiell einen flächenartigen Kontakt zwischen dem Kernstift und dem unteren Ende der Böschung ermöglicht. Dabei ist der flächige Kontakt über die gesamte Längs- und Quererstreckung der bezüglich des Kernstifts bogenförmig nach außen gekrümmten Gleitfläche sichergestellt.
Durch die Abtragung der Kraft aus der Federvorspannung, die auf den Kernstift wirkt, über die Gleitfläche entstehen geringe flächenspezifische Pressungen zwischen den Schrägflanken der Rastvertiefungen und den korrespondierenden Kopfbereichen der Kernstifte. Hierdurch wird unter anderem auch der Verschleiß in den Kontaktzonen erheblich verringert.
Zusätzlich sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Übergänge zwischen den Schrägflanken 7 und der Aussenkonturfläche 4 des Schlüsselrückens 5 als konvex ausgerundete Gleitflächen 13 ausgebildet, die sich ebenfalls in Längsrichtung 6 des Schlüsselrückens 5 sowohl an die Schrägflanken 7 als auch an die Außenkonturfläche 4 des Schlüsselrückens 5 jeweils tangential anschmiegen. Dadurch ist insgesamt die Rastvertiefung 3 ohne mechanische Hemmstellen und einheitlich an die Rast- bzw. Außenkonturen kurvenförmig angeschmiegt. An dem Übergang von der konkav ausgerundeten Gleitfläche 13 in die konvex ausgerundeten Gleitfläche 13 kann ein Wendepunkt vorliegen, sofern sich dann die konkave und die konvexe Gleitfläche gemeinsam berühren.
Um diesen Effekt beim Hinwegfahren einer Rastvertiefung 3 unter einem Kernstift 9 vollständig zu gewährleisten, hat die Rastvertiefung 3 jeweils eine Gleitfläche 13 sowohl an ihrem schlüsselspitzenseitigen Ende 26 als auch an ihrem schlüsselreidenseitigen Ende 27. Dies ist besonders im Hinblick auf die Tatsache wesentlich, daß mehrere Kernstifte 9 auf derselben Längslinie 42 angeordnet sein können, so daß die entsprechende Rastvertiefung unter mehreren Kernstiften 9 und zumindest unter einem Kernstift 9 mit ihrer gesamten Längserstreckung hinweggleitet. Mit den Gleitflächen 13 sind bevorzugte Übergänge von der Rastfläche 11 zur Schrägflanke 7 gemeint. Diese sind für das mechanisch hemmungsfreie Gleiten entscheidend. Die Übergänge von der Schrägflanke 7 zur Außenkonturfläche 4 bzw. zu einer weiteren Rastfläche 11 (siehe unten) sind dann vorzugsweise auch als Gleitflächen 13 im Sinne der Erfindung ausgebildet.
Bevorzugt ist hierbei, daß jede der Rastvertiefungen 3 zumindest zwei Gleitflächen 13 aufweist. Dies gilt wiederum für die Übergänge zwischen Rastfläche 11 und Schrägflanke 7. Im anderen Falle weist jede der Rastvertiefungen 3 zumindest vier Gleitflächen 13 - wie gezeigt - auf.
Fig.1b zeigt gestrichelt den Verlauf des Flankenwinkels α einer übergangslosen Schrägflanke 33 und durchgezogen den Verlauf des Tangentenwinkels α' des Ausführungsbeispiels der Fig.1a in Abhängigkeit von der Strecke L in Längsrichtung 6 des Schlüsselrückens. Die übergangslose Schrägflanke 33 weist einen praktisch rechteckförmigen Verlauf des Flankenwinkels α auf. Der Flankenwinkel α nimmt hier im Flankenbereich 34 sprunghaft einen konstanten Wert an und geht wieder auf praktisch Null zurück bei Verlassen des Flankenbereichs 34.
Dagegen steigt der Tangentenwinkel α' im Übergangsbereich 35 zunächst stetig und langsam an. Daraufhin wird die Steigung größer, bis sie sich im Flankenbereich 34 wieder dem Wert Null nähert. Hier hat auch die erfindungsgemäße Gleitfläche 7 eine im wesentlichen konstante Steigung, so daß von einem Flankenbereich 34 ausgegangen werden kann. Rechtsseitig des Flankenbereichs 34 nimmt der Tangentenwinkel α' im Übergangsbereich 35 wieder ab, bis der Winkel Null mit Erreichen der Rastfläche 11 angenommen wird.
Die Erfindung ist durch den durchgezogenen Verlauf α' des Tangentenwinkeis gekennzeichnet. Jeder Verlauf der Schrägflanken 7 einer Rastvertiefung 3, der derart weich ausgerundet ist, ist von der Erfindung umfaßt. Dies gilt, sofern die Ausrundung und damit der kurvenförmige Verlauf des Tangentenwinkels α' nicht lediglich fertigungstoleranzbedingt ist.
Insgesamt hat die Rastvertiefung 3 einen kegelstumpfförmigen Querschnitt. Die Schrägflanken 7 stehen bezüglich der Längslinie 42 unter dem Kegelwinkel β. Bezüglich des Längsschnittes ist der Tangentenwinkel α' an die Gleitfläche 13, gemessen zur Längsrichtung 6 des Schlüsselrückens 5, kleiner als der Kegelwinkel β. Dies wird durch Kurvenbahnfräsen mit einem Schaftfräser mit einem unter dem Winkel β gefasten Fräskopf dann erreicht, wenn der Fräskopf im Bereich der Schrägflanken 7 während seiner Längsbewegung einer kontinuierlichen Querbewegung unterworfen wird.
Fig.2a zeigt einen Längsschnitt durch den Schlüsselrükken 5. In den Längsschnitt mit einbezogen sind Kern 28 und Gehäuse 29 eines Schließzylinders 2 mit entsprechenden Zuhaltungen 8. Es sind voneinander beabstandet angeordnete Rastvertiefungen 3 vorhanden. Gleichzeitig sind Rastvertiefungen 3 vorgesehen, die sich mit ihren Schrägflanken 7 überlappen. Dies sind in der Fig.2a die beiden rechtsseitigen Rastvertiefungen 3. Alle Rastvertiefungen 3 haben erfindungsgemäße Gleitflächen 13. Die beiden rechten Rastvertiefungen 3 gehen ineinander über. Auch der Übergang zwischen der Rastfläche 11 der linksseitigen Rastvertiefung 3 und der Schrägflanke 7 der rechtsseitigen Rastvertiefung 3 ist als konvexe Gleitfläche 13 im Sinne der Erfindung ausgebildet.
An den Schlüsselrücken 5 schließt sich in Schlüsselguerrichtung 16 der Kern 28 an. Er hat in den Kernbohrungen 38 sitzende Kernstifte 9. Die Kernstifte 9 sitzen mit ihren Füssen 12 auf den zugehörigen Rastflächen 11 auf (siehe auch Fig.1). Die Trennfuge 30 zwischen Kern 28 und Gehäuse 29 ist genau zwischen den Kernstiften 9 und den Gehäusestiften 10 angeordnet, so daß die Drehung des Kerns 28 ermöglicht ist. Das Sicherheitsschloß ist somit in Freigabestellung gezeigt.
Fig.2b zeigt eine Detailansicht der Fig.2a vergrößert dargestellt. Hier wird besonders deutlich eine Fase 31 des Fußes 12 des Kernstifts 9 sichtbar. Der Fasenwinkel 32 ist hier größer als der gezeigte Flankenwinkel α, damit der Kernstift 9 stets mit seiner Unterseite an der Gleitfläche 13 und der Schrägflanke 7 entlanggleitet. Von der Erfindung mitumfaßt sind auch Paarungen aus Schließzylindern und Sicherheitsschlüssel, bei denen der Fasenwinkel 32 mit dem Flankenwinkel α übereinstimmt.
Die Krümmung der Gleitfläche 13 läßt sich durch lokale Krümmungsradien 21 beschreiben. Beispielhaft ist ein Krümmungsradius 21 der Gleitfläche 13 zusammen mit einem gestrichelten Krümmungskreis dargestellt. Der Radius 21 dieses Krümmungskreises ist größer als der im Berührpunkt vorliegende zugehörige Krümmungsradius 22 der Fußaußenkante 23 des Kernstiftes 9. Kernstift-Gleitflächen-Paarungen, die so dimensioniert sind, gleiten stets hemmungsfrei aufeinander ab. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius 21 zumindest doppelt so groß wie der Krümmungsradius 22, um eine Hemmung auszuschließen.
Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf die Rastvertiefung 3. Die Rastvertiefung 3 ist in Schlüssellängsrichtung 6 länglich bis oval ausgebildet. Die Enden der Rastvertiefung 3 sind ausgerundet und gehen in die Schrägflanken 7 über. Die Rastvertiefung 3 wird hier von einer in sich geschlossenen, umlaufenden Böschung umfaßt. Die Böschung weist zwei zueinander parallele Seitenflanken 14 auf, deren Enden von den um 180° verlaufenden Schrägflanken 7 jeweils verbunden werden. Am übergang 40 der Schrägflanken 7 in die Rastfläche 11 sind "Lichtkanten" gezeigt. Diese Übergänge 40 entsprechen den Gleitflächen 13 in Draufsicht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rastfläche 11 langgestreckt und oval. Die Rastfläche 11 kann sich auch spiral- oder teilspiralförmig um den Schlüsselrücken 5 herumwinden und damit mit Komponente sowohl in Längsrichtung 6 als auch in Querrichtung 16 des Schlüsselrückens 5 verlaufen. Bei entsprechend schmalen Schlüsseln sind darüberhinaus die Seitenflanken 14 nicht ausgebildet. Trotzdem sollen derartige Schlüssel von der Erfindung mitumfaßt werden solange Böschungen im Sinne der Erfindungen vorliegen.
Auf der Rastfläche 11 aufliegend ist der Grundriß des Fußes 12 des Kernstiftes 9 gezeigt, der gerade auf die Gleitfläche 13 der Schrägflanke 7 aufläuft. Der Fuß 12 des Kernstifts 9 hat eine geringere Breite 20 als die Breite 15 der Gleitfläche 13. Diese ist gleich der Breite der Rastfläche 11, so daß der Fuß 12 keine der Seitenflanken 14 berührt. Der Grundriß des Fußes 12 des zylindrischen Kernstifts 9 ist kreisförmig. Der Radius dieses Kreises ist geringer als der Krümmungsradius einer gedachten "Lichtkante" zwischen Gleitfläche 13 und Rastfläche 11. Dadurch ist die Breite 17 der Berührzone 18 des Fußes 12 des Kernstifts 9 mit der Gleitfläche 13 in der Angleitposition 19 des Kernstifts 9 auf die Gleitfläche 13 kleiner als die Breite des Fußes 12 des Kernstifts 9. Die Breite 15 der Gleitfläche 13 in Schlüsselguerrichtung 16 ist größer als die Breite 17 der genannten Berührzone 18. Dadurch wird ein hemmungsfreies Angleiten der Gleitfläche auf den Kernstift 9 gewährleistet.
Hierfür ist auch die Forderung ausreichend, daß die Breite 15 der Gleitfläche 13 in Schlüsselquerrichtung 16 größer oder gleich der Breite 20 des Fußes 12 des Kernstifts 9 ist.
Fig.4a zeigt einen Sicherheitsschlüssel 1 in Gesamtansicht. Der Sicherheitsschlüssel 1 hat Rastvertiefungen 3. Diese sind wie oben beschrieben teilweise kurvenbahnförmig ausgebildet. Sie sind in die Außenkonturfläche 4 des Schlüsselrückens 5 eingebracht. Sie befinden sich allesamt zwischen Schlüsselspitze 24 und Schlüsselkopf 25. Jede Rastvertiefung 3 hat damit ein schlüsselspitzenseitiges Ende 26 und ein schlüsselreidenseitiges Ende 27. Auf der gezeigten Längslinie 42 liegen mehrere Rastvertiefungen 3. Der Längsabstand 43 der Rastvertiefungen 3 voneinander ist durch den Mittenabstand der jeweiligen Rastvertiefungen 3 gegeben. Dieser Längsabstand 43 kann auch ungleich dem Abstand der korrespondierenden Kernstifte 9 sein, da eine der Rastvertiefungen 3 mit der Rastfläche 11 länglich ausgebildet ist. Die Position der Kernstifte 9 ist daher auch bei genauer Kenntnis lediglich der Relativposition der Rastvertiefungen 3 nicht zu ermitteln.
Fig.4b zeigt den Schnitt der Fig.4a, der dort mit IVb angedeutet ist. Der Schnitt verläuft durch eine Rastvertiefung 3. Der Schlüsselrücken 5 besteht aus zwei parallelen Massivzylindern 36, die mittels Verbindungssteg 37 verbunden sind. Die Rastvertiefungen 3 sind auf jedem der beiden Massivzylinder 36 radial zur jeweiligen Zylinderachse 41 oder sekantial zu dieser eingebracht. Sie können auch ganz oder teilweise auf dem verbindungssteg 37 verlaufen.
Damit steht der gesamte Umfang des Schlüsselrückens 5 für die Anordnung der Rastvertiefungen 3 zur Verfügung. Zur Erhöhung der Sicherheit werden in der Regel sehr viele Rastvertiefungen 3 vorgesehen und damit auch genauso viele Kernstifte 9. Dies bedeutet aber auch eine erhöhte Anzahl von Übergängen und Hemmstellen. Bei einem solchen Sicherheitsschlüssel 1 bringt die Verringerung der Hemmung bei den zahlreichen Hemmstellen auch entsprechend große Verbesserung der Gleitung und Verminderung des Verschleißes.
Die Rastvertiefungen 3 können praktisch über den gesamten Umfang der Massivzylinder 36 verteilt angeordnet sein. Es steht somit eine sehr große Oberfläche zur Anbringung der Rastvertiefungen 3 zur Verfügung. Da die Rastvertiefungen 3 mit ausgerundeten Gleitflächen 13 und mit kurvenbahnförmigem Verlauf ausgebildet sein können, ist deren Platzbedarf gegenüber herkömmlichen Rastvertiefungen 3 erhöht. Trotz des erhöhten Platzbedarfes können bei der zur Verfügung stehenden, großen Oberfläche derartiger Sicherheitsschlüssel 1 viele Rastvertiefungen 3 gemäß dieser Erfindung vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste:
1
Sicherheitsschlüssel
2
Schließzylinder
3
Rastvertiefung
4
Außenkonturfläche
5
Schlüsselrücken
6
Längsrichtung
7
Schrägflanke
8
Zuhaltung
9
Kernstift
10
Gehäusestift
11
Rastfläche
12
Fuß des Kernstiftes
13
Gleitfläche
14
Seitenflanke
15
Breite der Gleitfläche
16
Schlüsselquerrichtung
17
Breite der Berührzone
18
Berührzone
19
Angleitposition des Kernstiftes
20
Breite des Fußes des Kernstiftes
21
kleinster Krümmungsradius der Gleitfläche
22
Krümmungsradius der Fußaußenkante des Kernstiftes
23
Fußaußenkante des Kernstiftes
24
Schlüsselspitze
25
Schlüsselkopf
26
schlüsselspitzenseitiges Ende der Rastvertiefung
27
schlüsselkopfseitiges Ende der Rastvertiefung
28
Kern
29
Gehäuse
30
Trennfuge
31
Fase
32
Fasenwinkel
33
übergangslose Gleitflanke
34
Flankenbereich
35
Übergangsbereich
36
Massivzylinder
37
Verbindungssteg
38
Kernbohrung
39
Gehäusebohrung
40
Übergang
41
Zylinderachse
42
Längslinie
43
Längsabstand der Rastvertiefungen
α
Flankenwinkel
α'
Tangentenwinkel
β
Kegelwinkel
L
Strecke in Längsrichtung

Claims (8)

  1. Sicherheitsschlüssel (1) für Schließzylinder (2), wobei der Sicherheitsschlüssel (1) Rastvertiefungen (3) aufweist, die hinter die Außenkonturfläche (4) des Schlüsselrückens (5) zurückspringen und in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) verlaufende Schrägflanken (7) aufweisen und wobei jede der Rastvertiefungen (3) zur Ausrichtung ihrer aus Kernstift (9) und Gehäusestift (10) bestehenden Zuhaltung (8) jeweils eine Rastfläche (11) aufweist, auf welcher der Fuß (12) des zugehörigen Kernstifts (9) aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflanken, von den Rastflächen (11) aus gesehen, bogenförmig nach außen gekrümmte Böschungen bilden und daß Übergänge zwischen der Rastfläche (11) und deren Böschungen bezüglich der Außenkonturfläche (4) als konkav ausgerundete und bezüglich der Kernstifte als bogenförmig vom jeweils zugehörigen Kernstift weggekrümmte Gleitflächen (13) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) sowohl an die Schrägflanken (7) als auch an die Rastfläche (11) jeweils tangential anschmiegen.
  2. Sicherheitsschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von allen entlang einer Längslinie des Schlüsselrückens voneinander beabstandet liegenden Rastvertiefungen (3) jede an jedem der Übergänge von der Rastfläche (11) zu einer der Schrägflanken (7) jeweils eine konkav ausgerundete und bogenförmig vom jeweils zugehörigen Kernstift weggekrümmte Gleitfläche (13) aufweist.
  3. Sicherheitsschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen den Schrägflanken (7) und der Außenkonturfläche (4) des Schlüsselrückens (5) als konvex ausgerundete Gleitflächen (13) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) sowohl an die Schrägflanken (7) als auch an die Außenkonturfläche (4) des Schlüsselrückens (5) jeweils tangential anschmiegen.
  4. Sicherheitsschlüssel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Rastvertiefungen (3) sich mit ihren Schrägflanken (7) überlappen und daß die Übergänge zwischen den jeweils sich überlappenden Schrägflanken (7) als konvex ausgerundete Gleitflächen (13) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) an die jeweils beteiligten Schrägflanken (7) tangential anschmiegen.
  5. Sicherheitsschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei sich gegenüberliegende Gleitflächen (13) einer Rastvertiefung (3) mit unterschiedlichen Krümmungsradien gekrümmt sind.
  6. Sicherheitsschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvertiefungen (3) mit Ausnahme der Rastflächen (11) als in Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5) durchgehend ausgerundete Kurvenbahnen ausgebildet sind.
  7. Sicherheitsschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvertiefung (3) eine kegelstumpfförmige Schrägkante (7) mit einem zur Längsrichtung (6) der Schlüsselrückens (5) gemessenen Kegelwinkel (β) hat und daß bezüglich des Längsschnittes alle Tangentenwinkel (α') an die konkave Gleitfläche (13), gemessen zur Längsrichtung (6) des Schlüsselrückens (5), kleiner als der Kegelwinkel (β) sind.
  8. Sicherheitsschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Krümmungsradius (21) der Gleitfläche (13) größer oder gleich dem zugeordneten Krümmungsradius (22) des Kernstiftes (9) an dessen in Berührung mit der Gleitfläche (13) befindlicher Stelle ist.
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