EP2201535A1 - Locking device - Google Patents

Locking device

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EP2201535A1
EP2201535A1 EP08800434A EP08800434A EP2201535A1 EP 2201535 A1 EP2201535 A1 EP 2201535A1 EP 08800434 A EP08800434 A EP 08800434A EP 08800434 A EP08800434 A EP 08800434A EP 2201535 A1 EP2201535 A1 EP 2201535A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking device
locking
coupling
lock
coupling state
Prior art date
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Granted
Application number
EP08800434A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2201535B1 (en
Inventor
Alfred Aschmann
Thomas Burger
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Kaba AG
Original Assignee
Kaba AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2201535B1 publication Critical patent/EP2201535B1/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B47/0001Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0012Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors
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    • E05B47/06Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0603Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents the detent moving rectilinearly
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    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
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    • E05B17/042Devices for coupling the turning cylinder of a single or a double cylinder lock with the bolt operating member using toothed wheels or geared sectors
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    • G07C2009/00769Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
    • G07C2009/00793Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means by Hertzian waves

Definitions

  • the invention relates to a locking device for locks, for example. Padlocks.
  • the electronically controlled locking is based on a data transmission between a key-side electronic module and a lock-side electronic module.
  • This data transmission can be effected by contact - for example by means of electrical contacts on key and lock - or without contact - for example via radio frequency transmission
  • Data can be transmitted in one or both directions.
  • At least the lock-side unit of the locking device generally requires a power supply (own battery, contact to key side battery, mains connection), on the one hand for operating the electronic module, on the other hand for actuating the blocking elements.
  • the energy supply of the key-side electronic module can be made from the lock-side unit, for example in the case of RFID technology.
  • U.S. Patent No. 5,061,923 discloses a power-independent combination combination lock for a safe.
  • the disc of the safe is connected to a stepper motor, which generates pulses when turning the dial, which are evaluated by the electronics to determine whether the
  • the stepper motor is used to charge an electrical capacitor that powers the electronics and the electric drive of the locking bar.
  • This dual function of the stepping motor is advantageous for a combination lock, but it is not transferable to other applications.
  • the locking device has as known per se an electronic module for receiving data from an identification unit (such may be formed as a card, eg. Chip card or other form and possibly even perform additional functions) and an electric motor for actuating a blocking and / or Coupling device for the lock, wherein the motor can be controlled by the electronic module.
  • the locking device is characterized by the fact that it can be brought into a first and a second coupling state, wherein in the first coupling state, the motor is coupled to an actuating element and acts upon actuation of the actuating element as a generator. In a second coupling state, the motor is coupled to the locking and / or coupling device and can unlock the lock by actuating them.
  • a lock (reversing the Entriegeins) of the lock can also be effected by the motor, and / or it can be provided that by suitable spring means, etc., the locking device automatically gets under the right conditions in the locked state.
  • the inventive method allows autonomous, independent of external power supply and batteries solution even in confined spaces, eg. In a padlock.
  • the actuator is accessible from outside the lock and can be designed as a handle, for example. As a knob, - possibly folding - crank element, etc.
  • the actuator may also be formed in the manner of a lock cylinder rotor and actuated only by an inserted mechanical key.
  • a mechanical key can have coding holes in a manner known per se, which cooperate with tumbler counter pairs of the actuating element, whereby the actuating element can be actuated only when the key is in place (and the energy stores of the electronic module are rechargeable).
  • actuating actuator - eg. By rotation through 90 ° or 180 ° - takes place.
  • the correct mechanical coding can also be a prerequisite for the actuation element to be actuatable in the second coupling state.
  • Such a mechanical key may be provided simultaneously with the identification unit which transmits data to the electronic module; then it can be designed externally similar to already known keys of mechanical mechatronic locks. Such keys have often incorporated an electronic module in the handle.
  • a transmission between the actuating element and the motor, by means of which a (rotary) movement which can be generated by the actuating element is translated.
  • Suitable gear is a planetary gear, since all gear elements can be arranged in a plane and the driven to be connected to the shaft of the motor gear can be centrally.
  • other transmissions for example spur gears, are also suitable.
  • the transmission may be integrated in an engine block or at least partially formed as a separate element (eg. As part of a transmission module).
  • the actuating element is to be moved in translation and that suitable transmission means deflect this translatory movement into a rotational movement.
  • the coupling between the actuating element and the motor can optionally be set up so that the transmittable force is limited, that is to say between the actuating element and the motor (possibly together with a gear) a spring element, a sliding clutch or a comparable means can be present the effect is that excessive force on the actuator, the force acting on the motor is damped.
  • the locking and / or coupling device can, as is known per se from locking devices, be based on one of the following principles:
  • the locking and / or coupling device has according to a special embodiment at least two locking mechanism stages.
  • the lock With a second locking mechanism, the lock itself is lockable.
  • the second lock mechanism blocks the padlock against the housing.
  • the lock is a cylinder lock, locks the second locking mechanism, the rotor of the cylinder and / or an output member and / or a locking element relative to the housing.
  • a manually operable intermediate element with respect to the housing can be blocked, or (according to the above option b.) Coupled with another element.
  • the first lock mechanism stage is actuated by the motor, the second Locking mechanism stage through the intermediate element, ie the unlocking on the first locking mechanism stage is a prerequisite that can be unlocked on the second locking mechanism stage.
  • the first and second clutch states may be different in that a shaft of the engine is in operative connection with the transmission means in the first clutch state and in the second state with a control mechanism which effects a lock and / or a clutch.
  • Such a control mechanism may, for example, have a control which has a control surface and thereby influences the position and / or the movement (free) space of blocking elements during a rotation or other movement.
  • This is particularly favorable in a cylindrical arrangement, but can be implemented by such a control surface a rotational movement in the simplest way in a radial movement.
  • locking elements can be pressed by a spring force radially inwardly against the control surface and move radially upon rotation of the control accordingly due to the spring force or against the spring force, thereby releasing or blocking a shear surface depending on the situation.
  • such a control preferably belongs to the first lock mechanism stage.
  • a control can also cause a locking element itself to be displaced, for example by using the lifting spindle principle.
  • the locking device is of modular design and - possibly with minor modifications - suitable for different types of locks. It can have a cylindrical shape as a whole. Alternatively, it can also have another, for example, standardized (for example, tap profile (DIN 8252, also called Europrofil) or similar profile.) In such a case, the locking device has a lot with the corresponding profile cylinder cross-section, wherein the actuating element of this lot and has a larger cross-section - and generally has.
  • a module comprising the electric motor may further comprise an externally hermetically sealed housing which is interrupted only by an opening for the outwardly projecting shaft, this opening being sealed.
  • the housing may be partially metallic, but preferably comprises a non-metallic component in the case of contactless information transmission, so that an antenna mounted inside the housing can receive electromagnetic signals from outside.
  • the housing may also be non-metallic as a whole, for example. Plastic.
  • the locking device may also have a purely mechanical coding, so that additionally a key provided with mechanical codings has to be used in order to actuate the lock. Such a key may additionally include the identification unit.
  • the identification i.e., the transmission of data from the identification unit to the electronic module and possibly also from the identification module.
  • the identification unit is to be worn only on the body, for example in the trouser pocket. The user then only has to operate the generator by bringing the locking device in the first coupling state and moves the actuator as intended. While the user is doing this or immediately thereafter, an information transfer (via electromagnetic waves and / or capacitive / resistive via the user's body can take place immediately, so that the lock can be opened immediately after the energy storage medium has been charged.
  • the device automatically transitions from the first to the second coupling state, for example by a spring force.
  • Locking devices are, as mentioned, padlocks to which more and more security requirements are being made, as well as more complex locking systems.
  • padlocks are often used to protect the infrastructure of mobile operators, etc. in remote locations. Such infrastructure may only be maintained sporadically, and it is therefore important to ensure proper functioning even if the lock has not been operated for a long time.
  • the device according to the invention can also be used in connection with lock cylinders which are not readily supplied with electricity, for example in connection with lock cylinders (this term also includes "half cylinders", ie lock cylinders which can only be actuated on one side) for furniture / showcases.
  • lock cylinders this term also includes "half cylinders", ie lock cylinders which can only be actuated on one side
  • Cabinet closures closures for external cabinets such as electrical boxes, traffic light cabinets, energy distributors, etc., for gates, safes, etc.
  • the invention thus also includes the concept already outlined above of providing a locking device, in particular for padlocks, in which the actuating element has a double function. On the one hand, it serves, when actuated, to drive a generator with which an energy store for the electronic module is charged.
  • the locking device serves to make the locking and unlocking of the entire lock - also by mechanical actuation "by hand", for example by the locking module is rotated as a whole.
  • the locking device is designed so that they are controlled by the electronic module in In the first coupling state, actuation (for example rotation) of the actuating element causes the energy accumulator to be charged via the generator In the second coupling state, an actuation (for example rotation) of the actuation element causes an unlocking or unlocking of the castle.
  • the electric drive eg electric motor
  • which causes the transition between the first in the second coupling state (and optionally also the reverse transition from the second to the first coupling state) may, according to the aspect described above, be identical to the generator.
  • Figures 1 and 2 are views of a padlock according to the invention.
  • FIG. 3 shows a view of a locking module of a padlock
  • 4 and 5 are views of a transfer module of a padlock
  • FIG. 6 shows an illustration of a housing module of a padlock
  • Figs. 7 and 8 are illustrations illustrating the locking of the bracket
  • 9-11 are schematic sectional views of the padlock showing the operation of the second lock mechanism stage
  • Fig. 12 is a diagram of components of the locking device.
  • the padlock 1 according to FIG. 1 has essentially three modules from which it is composed:
  • the locking module and the transmission module together form the locking device of the padlock.
  • the actuating element namely the rotary handle 1 1 visible, which is formed in the example shown as compared to a circular cylinder slightly flattened knob; Of course, any other shapes are conceivable.
  • the lock housing and the bracket may have a known per se for padlocks or in another form. They can - which is also known per se - be metallic, for example. Of stainless steel.
  • the locking module can be moved relative to the housing between two positions in the axial direction and forth.
  • Figure 2 shows the locking device with the locking module in the pulled-out position. In the embodiment of the invention described here, the withdrawn position corresponds to the first coupling state ("generator operation"). If the locking module is in the fully inserted position according to FIG. 1, the device is in the second coupling state ("locking and unlocking operation").
  • FIG. 3 shows the locking module 12 in a view.
  • an electric motor not visible in the figure as well as electronic components of the electronic module are present.
  • the latter include means for receiving data from an identification unit and for verifying access authorization based on the received data.
  • they include an energy storage module for temporarily storing the electrical energy obtained - for example, one or more capacitors and / or possibly accumulators - and a control of the electric motor and, for example, means for signaling the power state and / or information on whether data received entitle to access.
  • Such signaling means may be optical and / or acoustic (and include, for example, an LED and / or a piezo beeper).
  • Figure 4 shows the transmission module 31 in an intent on the - seen from the locking bracket ago - top. It can be seen with respect to the axial direction not rotationally symmetrical locking part 32, which serves to cooperate with the locking means of the housing module.
  • the transmission module has a stator element 33, which is designed to be annular in this case towards the upper side and, in the assembled state of the padlock, is fixed in its position and orientation relative to the housing module due to guide pins 34.
  • the blocking part 32 is formed on a rotor element 35 and, for example, integral therewith and a part of this. Further, a rotatable relative to the stator element and the rotor element gear element 36 is formed, which is coupled in the assembled state of the padlock fixed to the locking module and rotatable by a rotation thereof.
  • FIG. 5 shows the transmission module in a view from the underside.
  • the gear member 36 is formed as a ring gear, in the teeth of the first clutch state shown in Figure 5, the teeth of a central gear 42 engage, which is rotatably mounted on the rotor element 35.
  • the middle gear 42 in turn cooperates with a central gear 41 which is mounted on the motor shaft 21.
  • a planetary gear are translated by which rotations of the locking module relative to the housing and transmitted to the motor shaft 21.
  • the motor can act as a generator by generating a forced rotational movement of the motor shaft 21 current and the energy can be stored in the energy storage module.
  • the central gear 41 and the gear element 36 are shifted relative to the central gear 42 upwards (ie downwards in the view according to FIG. 5) and thus decoupled.
  • the central gear 41 can then be used for locking and unlocking the padlock, which will be explained in more detail below.
  • the coupling pin 15 of the locking module projects into a corresponding recess 35.1 of the rotor element 35 and rotatably couples this to the locking module.
  • the padlock by rotation of the locking module 1 by a certain angle, here 90 ° - if the latter is not locked against such - locked or unlocked, which is better seen with reference to the following figures 6 to 8.
  • the rotor element serves as the intermediate element described above for locking the lock.
  • the length of the coupling pin 15 is selected so that the coupling pin 15 does not protrude into the recess 35.1 in the first coupling state and permits a rotation of the locking module relative to the rotor element 35 necessary for the charging described above.
  • FIG. 6 shows the housing module.
  • the locking means namely the locking pins 6, which engage in locking recesses 3.1 in the locking state and thus lock it relative to the housing.
  • the locking member 32 In the assembled state of the padlock, the locking member 32 is in the space between the locking pin 6 and fixed depending on the position in the locked state or allows movement of the locking pin radially inwards. This is illustrated in FIGS. 7 and 8.
  • Figure 7 shows the locking member 32 in its Frei Anthonyung in which the locking pins can escape inward, whereby the U-shaped bracket 3 in a conventional manner in the axial direction moved upwards and so the padlock can be unlocked.
  • the locking pins 6 are blocked by the locking member 32, and the padlock is locked.
  • FIGS. 9-11 it will be shown how the rotor element 35 - to which, as mentioned, the locking module is coupled non-rotatably in the second coupling state - is locked or unlocked relative to the stator element.
  • These figures each show the same view of the padlock cut along a plane in different states.
  • FIG. 9 shows the padlock in the state in which the rotor element 35 is blocked with respect to the stator element 33, wherein the locking device is in the first coupling state.
  • On two opposite sides each have a pair of pins 51, 52 which are pressed in the manner of a tumbler (corresponding to the respective first pin 51) with Gegenzurois (corresponding to the respective second pin 52) by a spring force into a position in one of the two pins (in the illustrated embodiment, the second pin 52) locks the shear surface between the rotor element 35 and the stator element 33.
  • the pin pairs 51, 52 can be moved counter to the spring force into a position in which said shear surface is released.
  • the central gear 41 engages in a corresponding recess 54.1 of the eccentric element 54 and is rotatably coupled thereto.
  • the eccentric element 54 is then brought into the orientation shown in Figure 10.
  • the lateral surface of the eccentric element 54 acts as a control surface, which moves by the rotation of the pairs of pins to the outside. Since the interface between the first pin 51 and the second pin 52 of each pair of pins in the position according to FIG. 10 coincides with the shear area between the rotor element 35 and the stator element 33, the rotor element (with the first pins 51 ) are rotated relative to the stator element (with the second pins 52), as shown in FIG.
  • the 'tumbler' may be longer (and the 'counter-tumbler' correspondingly shorter) such that the shear surface is released when the control surface of the eccentric element 54 is oriented as shown in FIG. In the orientation of FIG. 10, the 'tumbler' 51 then locks the blocking surface.
  • This variant has the advantage that the shear line can not be released by violently shaking the whole device.
  • FIG. 12 also shows an overview of some components present in the locking module.
  • a rotational movement of the rotary handle 11 is transmitted via the transmission 61 to the motor 62 on.
  • This generates electricity which is stored in energy storage means 64 (which, for example, have at least one capacitive element, for example a capacitor, for example an electrolytic capacitor).
  • energy storage means 64 which, for example, have at least one capacitive element, for example a capacitor, for example an electrolytic capacitor.
  • Depending on the type of motor still current rectifying means and / or other electronic components (not shown) interposed.
  • the energy storage means 64 are used to power a processor element 65 and the motor 62 when used in the second coupling state to operate the locking device 63.
  • the power supply of the motor can - as shown by the dashed arrow - directly (in which case only one control signal is transmitted from the processor element to the motor) or via the processor element 65.
  • the processor element 65 is in communication with an antenna 66, via which non-contact data from the identification unit and possibly also to these are sent. This transfer can be done encrypted as known from the contactless information transfer.
  • a motor As a motor, a commercially available or specially designed for the purpose engine can be used. Particularly suitable because of their simplicity are DC motors, but it can also stepper motors - these provide a particularly high voltage - or other motors are used.
  • the identification units can be programmed without contact, for example, with a programming card before use. All necessary data such as access rights, time profiles, event memory and status information can be stored or stored in the electronic module of the device according to the invention and / or in the identification units. Changes to the configuration, such as deleting, adding or changing saved access rights and / or time profiles, can also be done using a programming medium. If the identification units are designed as externally at least partially conventional keys, they can be used in combined mechanical and / or mechatronic locking systems.
  • the identification units are present, for example, as passive elements without their own power supply, as is known, for example, from RFID tags. Alternatively or in addition, at least some of the identification units may also be active and battery operated.
  • the interlocking devices can be operated from a comparatively large distance.
  • identification units are active and battery-operated, they can be designed, for example, as programming media and only available to selected users (as a kind of master).
  • the data transmission for the programming takes place, for example, also without contact and, for example, encrypted, whereby information can be transmitted both from the identification unit to the electronic module of the device and vice versa.
  • an active identification unit is capable of transferring energy to the electronic module without contact or via electrical contacts. This can be advantageous in the case of programming the electronic module and / or for an emergency opening in the event of a failure of the energy storage.
  • the locking module and the transmission module can be used together in a lock cylinder, wherein a locking mechanism for a rotor of the cylinder and / or a coupling device to a driven element in a suitable manner with the rotor element 35th is actively connected.
  • the locking device automatically the second Clutch state assumes after the energy storage means are charged.
  • a spring may be present, against the force of which the displacement from the second, as standard assumed, coupling state to the second coupling state takes place.
  • the device goes into the first coupling state, and the unlocking process can be triggered immediately upon receipt of data.
  • capacitive-resistive coupling results in a very natural movement, since the user can carry the identification unit in the pocket and the data transmission automatically takes place by the touch of the device by the user.
  • the locking device in the illustrated embodiment is substantially cylindrical, another external shape will be possible.
  • the profile of the locking device for example, the normalized Europrofil - or an equivalent profile, eg. According to other standards - correspond.

Abstract

The invention relates to a locking device comprising a known electronic module for receiving data from an identification unit, (the latter can be designed as a card, e.g. chip card or can take another form and can optionally perform other functions) and an electric motor for actuating a blocking and/or coupling unit for the lock, the motor being controlled by the electronic module. According to the invention, the locking device is characterised in that it can be brought into a first and second coupling state. In the first coupling state, the motor is coupled to an actuating element and when said element is actuated said motor acts as a generator. In a second coupling state, the motor is coupled to the blocking and/or coupling unit and can unlock the lock by the actuation of said unit.

Description

VERMEGELUNGSVORRICHTUNG VERMEGELUNGSVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für Schlösser, bspw. Vorhängeschlösser.The invention relates to a locking device for locks, for example. Padlocks.
Verriegelungsvorrichtungen mit elektronisch gesteuert betätigbaren SperrelementenLocking devices with electronically controlled locking elements
— mechatronische Verriegelungsvorrichtungen - sind bekannt. Die elektronisch gesteuerte Verriegelung basiert auf einer Datenübertragung zwischen einem schlüsselseitigen Elektronikmodul und einem schlossseitigen Elektronikmodul. Diese Datenübertragung kann durch Berührung — bspw. mittels elektrischer Kontakte an Schlüssel und Schloss — oder berührungslos - bspw. über Radiofrequenzübertragung- Mechatronic locking devices - are known. The electronically controlled locking is based on a data transmission between a key-side electronic module and a lock-side electronic module. This data transmission can be effected by contact - for example by means of electrical contacts on key and lock - or without contact - for example via radio frequency transmission
— stattfinden. Daten können in nur eine oder in beide Richtungen übertragen werden.- occur. Data can be transmitted in one or both directions.
Zumindest die schlossseitige Einheit der Verriegelungsvorrichtung benötigt im Allgemeinen eine Stromversorgung (eigene Batterie, Kontakt zu schlüsselseitiger Batterie, Netzanschluss), einerseits zum Betreiben des Elektronikmoduls, andererseits zum Betätigen der Sperrelemente. Ausserdem kann auch die Energieversorgung des schlüsselseitigen Elektronikmoduls von der schlossseitigen Einheit aus erfolgen, bspw. im Falle der RFID-Technik.At least the lock-side unit of the locking device generally requires a power supply (own battery, contact to key side battery, mains connection), on the one hand for operating the electronic module, on the other hand for actuating the blocking elements. In addition, the energy supply of the key-side electronic module can be made from the lock-side unit, for example in the case of RFID technology.
Insbesondere bei Schlössern, die nicht ohne Weiteres mit einem Stromnetz verbunden werden können, bspw. bei Vorhängeschlössern, bei Schlössern an Möbeln, an isoliert angebrachten Kästen im outdoor-Bereich etc. ist es üblich, das Schloss mit einem Batteriefach zu versehen. Ein Beispiel für ein elektronisches Vorhängeschloss mit Batterieversorgung ist in WO 98/57017 gezeigt.Especially in locks, which can not be easily connected to a power grid, for example. In padlocks, locks on Furniture, on isolated mounted boxes in the outdoor area, etc., it is customary to provide the lock with a battery compartment. An example of a battery-powered electronic padlock is shown in WO 98/57017.
In vielen Fällen ist jedoch eine solche Stromversorgung über eine Batterie nachteilig. So kommt es bspw. oft vor, dass ein Schloss über lange Zeit - im Extremfall über viele Monate oder gar ein Jahr oder mehr - nicht bedient wird. In solchen Fällen ist die Funktionstüchtigkeit des Schlosses keinesfalls gewährleistet, da eine Batterie inzwischen entladen oder gar ausgelaufen sein kann.In many cases, however, such a power supply via a battery is disadvantageous. For example, it often happens that a lock is not operated for a long time - in extreme cases over many months or even a year or more. In such cases, the functionality of the lock is not guaranteed, since a battery may be discharged or even leaked.
Aus der US-Patentschrift 5,061,923 ist ein Stromversorgungs-unabhängiges Kombinations-Zahlenschloss für einen Safe offenbart. Die Zahlenscheibe des Safes ist mit einem Schrittmotor verbunden, der beim Drehen der Zahlenscheibe Impulse generiert, die von der Elektronik ausgewertet werden um festzustellen, ob derU.S. Patent No. 5,061,923 discloses a power-independent combination combination lock for a safe. The disc of the safe is connected to a stepper motor, which generates pulses when turning the dial, which are evaluated by the electronics to determine whether the
Benutzer die richtige Zahlenkombination verwendet. Der Schrittmotor wird gleichzeitig dafür verwendet, einen elektrischen Kondensator aufzuladen, der die Elektronik und den elektrischen Antrieb des Sperrriegels mit Energie versorgt.User uses the correct number combination. At the same time, the stepper motor is used to charge an electrical capacitor that powers the electronics and the electric drive of the locking bar.
Diese Doppelfunktion des Schrittmotors ist für ein Zahlenkombinationsschloss vorteilhaft, auf andere Anwendungen ist sie aber nicht übertragbar.This dual function of the stepping motor is advantageous for a combination lock, but it is not transferable to other applications.
In der Schrift WO 2005/088559 wird ein ähnlicher Ansatz für Schliesszylinder mit Schliessknauf vorgeschlagen, wobei vorgeschlagen wird, zusätzlich zur durch Betätigung des Schliessknaufs gewonnenen Energie - diese wird bspw. für das Aufwecken einer Schaltung verwendet - auch weitere Energiespeicher (Batterien oder dgl.) vorhanden sind. Die vorgeschlagene Lösung ist für andere Anwendungen als solche Schliesszylinder ebenfalls nicht geeignet und weist ausserdem die vorstehend beschriebenen Nachteile konventioneller batteriebetriebener Lösungen auf.In the document WO 2005/088559 a similar approach for lock cylinder with Schliessknauf is proposed, which is proposed, in addition to the energy obtained by operating the Schliessknauf - this is used, for example. For waking up a circuit - also more energy storage (batteries or the like.) available. The proposed solution is also unsuitable for other applications than such lock cylinder and also has the disadvantages of conventional battery powered solutions described above.
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Verriegelungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Nachteile von Verriegelungsvorrichtungen gemäss dem Stand der Technik überwindet und welche insbesondere für Anwendungen geeignet ist, bei denen nur beschränkt Platz zur Verfügung steht (bspw. Euro-Profil, US- Profil) und bei denen eine Stromversorgung über ein Stromversorgungsnetz nicht möglich und eine Stromversorgung durch eine Batterie nicht vorteilhaft ist.It is therefore an object of the invention to provide a locking device which overcomes the disadvantages of locking devices according to the prior art and which is particularly suitable for applications in which only limited space is available (for example. Euro profile, US profile ) and in which a power supply via a power grid is not possible and a power supply by a battery is not advantageous.
Diese Aufgabe wird durch eine Verriegelungsvorrichtung gelöst, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.This object is achieved by a locking device as defined in the claims.
Die Verriegelungsvorrichtung besitzt wie an sich bekannt ein Elektronikmodul zum Empfangen von Daten von einer Identifikationseinheit (eine solche kann als Karte, bspw. Chipkarte oder in anderer Form ausgebildet sein und eventuell noch zusätzliche Funktionen wahrnehmen) und einen Elektromotor zum Betätigen einer Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung für das Schloss, wobei der Motor durch das Elektronikmodul gesteuert werden kann. Die Verriegelungsvorrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, dass sie in einen ersten und einen zweiten Kupplungszustand bringbar ist, wobei im ersten Kupplungszustand der Motor mit einem Betätigungselement gekoppelt ist und bei Betätigung des Betätigungselements als Generator wirkt. In einem zweiten Kupplungszustand ist der Motor mit der Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung gekoppelt und kann das Schloss durch Betätigung dieser entriegeln. Eine Verriegelung (als Umkehrvorgang des Entriegeins) des Schlosses kann ebenfalls durch den Motor bewirkbar sein, und/ oder es kann vorgesehen sein, dass durch geeignete Federmittel etc. die Verriegelungsvorrichtung unter den richtigen Voraussetzungen automatisch in den verriegelten Zustand gelangt.The locking device has as known per se an electronic module for receiving data from an identification unit (such may be formed as a card, eg. Chip card or other form and possibly even perform additional functions) and an electric motor for actuating a blocking and / or Coupling device for the lock, wherein the motor can be controlled by the electronic module. The locking device is characterized by the fact that it can be brought into a first and a second coupling state, wherein in the first coupling state, the motor is coupled to an actuating element and acts upon actuation of the actuating element as a generator. In a second coupling state, the motor is coupled to the locking and / or coupling device and can unlock the lock by actuating them. A lock (reversing the Entriegeins) of the lock can also be effected by the motor, and / or it can be provided that by suitable spring means, etc., the locking device automatically gets under the right conditions in the locked state.
Das erfindungsgemässe Vorgehen ermöglicht eine autonome, von externer Stromversorgung und von Batterien unabhängige Lösung auch auf engem Raum, bspw. in einem Vorhängeschloss.The inventive method allows autonomous, independent of external power supply and batteries solution even in confined spaces, eg. In a padlock.
Das Betätigungselement ist von ausserhalb des Schlosses zugänglich und kann als Handgriff ausgebildet sein, bspw. als Drehknopf, - eventuell ausklappbares - Kurbelelement, etc.The actuator is accessible from outside the lock and can be designed as a handle, for example. As a knob, - possibly folding - crank element, etc.
Das Betätigungselement kann auch in der Art eines Schliesszylinder-Rotors ausgebildet und nur durch einen eingeführten mechanischen Schlüssel betätigbar sein. Ein solcher mechanischer Schlüssel kann in an sich bekannter Art Codierungsbohrungen aufweisen, die mit Zuhaltungs-Gegenzuhaldungspaaren des Betätigungselements zusammenwirken, wodurch das Betätigungselement nur bei passendem Schlüssel überhaupt betätigbar ist (und die Energiespeicher des Elektronikmoduls aufladbar sind). In dieser Variante kann - wie in anderen Varianten auch — ausserdem vorgesehen sein, dass die Ver-und Entriegelung des ganzen Schlosses im zweiten Kupplungszustand ebenfalls durch Betätigung Betätigungselements — bspw. durch eine Drehung um 90° oder 180° - erfolgt. Dann kann die richtige mechanische Codierung auch gleich eine Voraussetzung dafür sein, dass das Betätigungselement im zweiten Kupplungszustand betätigbar ist. Ein solcher mechanischer Schlüssel kann gleichzeitig mit der Identifikationseinheit versehen sein, die Daten an das Elektronikmodul aussendet; dann kann er äusserlich ähnlich ausgebildet sein wie bereits bekannte Schlüssel von mechanisch- mechatronischen Schlössern. Solche Schlüssel haben oft ein Elektronikmodul im Handgriff eingebaut.The actuator may also be formed in the manner of a lock cylinder rotor and actuated only by an inserted mechanical key. Such a mechanical key can have coding holes in a manner known per se, which cooperate with tumbler counter pairs of the actuating element, whereby the actuating element can be actuated only when the key is in place (and the energy stores of the electronic module are rechargeable). In this variant can - as in other variants - also be provided that the locking and unlocking of the whole castle in the second coupling state also by actuating actuator - eg. By rotation through 90 ° or 180 ° - takes place. Then, the correct mechanical coding can also be a prerequisite for the actuation element to be actuatable in the second coupling state. Such a mechanical key may be provided simultaneously with the identification unit which transmits data to the electronic module; then it can be designed externally similar to already known keys of mechanical mechatronic locks. Such keys have often incorporated an electronic module in the handle.
Vorzugsweise ist zwischen dem Betätigungselement und dem Motor ein Getriebe vorhanden, durch welches eine durch das es Betätigungselement erzeugbare (Dreh-) Bewegung übersetzt wird. Als Getriebe geeignet ist ein Planetengetriebe, da alle Zahnradelemente in einer Ebene angeordnet sein können und das anzutreibende mit der Welle des Motors verbundene Zahnrad dabei zentral liegen kann. Ebenfalls geeignet sind je nach Konfiguration andere Getriebe, bspw. Stirnradgetriebe. Das Getriebe kann in einem Motorblock integriert sein oder mindestens teilweise als separates Element (bspw. als Teil eines Übertragungsmoduls) ausgebildet sein.Preferably, there is a transmission between the actuating element and the motor, by means of which a (rotary) movement which can be generated by the actuating element is translated. Suitable gear is a planetary gear, since all gear elements can be arranged in a plane and the driven to be connected to the shaft of the motor gear can be centrally. Depending on the configuration, other transmissions, for example spur gears, are also suitable. The transmission may be integrated in an engine block or at least partially formed as a separate element (eg. As part of a transmission module).
Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement translatorisch zu bewegen ist und dass geeignete Getriebemittel diese translatorische Bewegung in eine Drehbewegung umlenken.Alternatively, it can also be provided that the actuating element is to be moved in translation and that suitable transmission means deflect this translatory movement into a rotational movement.
Die Kopplung zwischen dem Betätigungselement und dem Motor kann optional so eingerichtet sein, dass die übertragbare Kraft begrenzt ist, das heisst zwischen dem Betätigungselement und dem Motor kann (ggf. nebst einem Getriebe) ein Federelement, eine Schleifkupplung oder ein vergleichbares Mittel vorhanden sein, durch das bewirkt wird, dass bei übermässigem Krafteinsatz auf das Betätigungselement die auf den Motor einwirkende Kraft abgedämpft wird. Die Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung kann wie an sich von Schliessvorrichtungen bekannt auf einem der folgendem Prinzipien beruhen:The coupling between the actuating element and the motor can optionally be set up so that the transmittable force is limited, that is to say between the actuating element and the motor (possibly together with a gear) a spring element, a sliding clutch or a comparable means can be present the effect is that excessive force on the actuator, the force acting on the motor is damped. The locking and / or coupling device can, as is known per se from locking devices, be based on one of the following principles:
a. Versperren eines für die Entriegelung zu bewegenden Elements gegenüber einem anderen Element und Entsperren nur wenn eine Berechtigung vorliegt;a. Locking an element to be moved for unlocking with respect to another element and unlocking only if there is an authorization;
b. Koppeln eines vom Benutzer bewegbaren Elements an ein zur Entriegelung zu bewegendes anderes Element nur dann, wenn eine Berechtigung vorliegt;b. Coupling a user-movable element to a different element to be moved for unlocking only when authorized;
c. Kombinationen von a. und b. und/oder mehrfache Anwendungen von a. und b.c. Combinations of a. and b. and / or multiple applications of a. and b.
Nachfolgend wird die Erfindung mehrheitlich anhand des Prinzips a. beschrieben; dies ist aber nicht so auszulegen, dass nur Prinzip a. in Frage kommt; vielmehr können auch Vorrichtungen im Sinn und Geist der Erfindungen gemacht werden, die auf dem Prinzip b. oder c. beruhen.In the following, the invention will be based on the principle of principle a. described; but this is not to be construed so that only principle a. it is a possibility; Rather, devices can also be made in the spirit and spirit of inventions based on the principle b. or c. based.
Die Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung besitzt gemäss einer speziellen Ausfuhrungsform mindestens zwei Sperrmechanismus-Stufen. Mit einem zweiten Sperrmechanismus ist das Schloss selbst sperrbar. Wenn das Schloss bspw. ein Vorhängeschloss ist, versperrt der zweite Sperrmechanismus den Bügel des Vorhängeschlosses gegenüber dem Gehäuse. Wenn das Schloss ein Zylinderschloss ist, versperrt der zweite Sperrmechanismus den Rotor des Zylinders und/oder ein Abtriebselement und/oder ein Riegelelement gegenüber dem Gehäuse. Durch die erste Sperrmechanismus-Stufe ist gemäss dieser speziellen Ausfuhrungsform ein von Hand zu betätigendes Zwischenelement gegenüber dem Gehäuse sperrbar, oder (gemäss obiger Option b.) mit einem weiteren Element koppelbar. Die erste Sperrmechanismus-Stufe wird durch den Motor betätigt, die zweite Sperrmechanismus-Stufe durch das Zwischenelement, d.h. das Entsperren auf der ersten Sperrmechanismus-Stufe ist eine Voraussetzung dafür, dass auf der zweiten Sperrmechanismus-Stufe entsperrt werden kann. Durch diese Zweistufigkeit wird bewirkt, dass auch bei Gewaltausübung durch Unbefugte keine Kräfte auf den Motor ausgeübt werden können.The locking and / or coupling device has according to a special embodiment at least two locking mechanism stages. With a second locking mechanism, the lock itself is lockable. For example, if the lock is a padlock, the second lock mechanism blocks the padlock against the housing. If the lock is a cylinder lock, locks the second locking mechanism, the rotor of the cylinder and / or an output member and / or a locking element relative to the housing. By the first locking mechanism stage according to this special embodiment, a manually operable intermediate element with respect to the housing can be blocked, or (according to the above option b.) Coupled with another element. The first lock mechanism stage is actuated by the motor, the second Locking mechanism stage through the intermediate element, ie the unlocking on the first locking mechanism stage is a prerequisite that can be unlocked on the second locking mechanism stage. This two-stage effect ensures that no force can be exerted on the engine even in the event of violence by unauthorized persons.
Der erste und der zweite Kupplungszustand können sich dadurch unterscheiden, dass eine Welle des Motors im ersten Kupplungszustand mit den Getriebemitteln und im zweiten Zustand mit einem Steuermechanismus in Wirkverbindung steht, welcher eine Sperrung und/oder eine Kupplung bewirkt.The first and second clutch states may be different in that a shaft of the engine is in operative connection with the transmission means in the first clutch state and in the second state with a control mechanism which effects a lock and / or a clutch.
Ein solcher Steuermechanismus kann bspw. ein Steuerelement aufweisen, das eine Steuerfläche besitzt und dadurch bei einer Drehung oder sonstiger Bewegung die Lage und/oder den Bewegungs(frei)raum von Sperrelementen beeinflusst. Dies ist bei einer zylindrischen Anordnung besonders günstig, kann doch durch eine solche Steuerfläche eine Drehbewegung auf einfachste Weise in eine radiale Bewegung umgesetzt werden. Beispielsweise können Sperrelemente durch eine Federkraft radial nach innen gegen die Steuerfläche gedrückt werden und sich bei Drehung des Steuerelementes entsprechend aufgrund der Federkraft oder entgegen der Federkraft radial verschieben und dadurch je nach Lage eine Scherfläche freigeben oder blockieren.Such a control mechanism may, for example, have a control which has a control surface and thereby influences the position and / or the movement (free) space of blocking elements during a rotation or other movement. This is particularly favorable in a cylindrical arrangement, but can be implemented by such a control surface a rotational movement in the simplest way in a radial movement. For example, locking elements can be pressed by a spring force radially inwardly against the control surface and move radially upon rotation of the control accordingly due to the spring force or against the spring force, thereby releasing or blocking a shear surface depending on the situation.
Im Falle von zwei Sperrmechanismus-Stufen gehört ein solches Steuerelement vorzugsweise zu der ersten Sperrmechanismus-Stufe.In the case of two lock mechanism stages, such a control preferably belongs to the first lock mechanism stage.
Alternativ dazu kann ein Steuerelement auch bewirken, dass ein Sperrelement selbst verschoben wird, bspw. unter Verwendung des Hubspindel-Prinzips. Gemäss einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Verriegelungsvorrichtung modular aufgebaut und - gegebenenfalls mit geringfügigen Modifikationen — für verschiedene Schlosstypen geeignet. Sie kann als Ganze eine zylindrische Formgebung aufweisen. Alternativ dazu kann sie auch ein anderes, bspw. genormtes (bspw. Hahnprofil (DINl 8252, auch Europrofil genannt) oder ähnliches Profil aufweisen. In einem solchen Fall besitzt die Verriegelungsvorrichtung eine Partie mit dem entsprechenden Profilzylinder-Querschnitt, wobei das Betätigungselement von dieser Partie vorsteht und einen grosseren Querschnitt haben kann — und im Allgemeinen auch hat.Alternatively, a control can also cause a locking element itself to be displaced, for example by using the lifting spindle principle. According to a preferred embodiment, the locking device is of modular design and - possibly with minor modifications - suitable for different types of locks. It can have a cylindrical shape as a whole. Alternatively, it can also have another, for example, standardized (for example, tap profile (DIN 8252, also called Europrofil) or similar profile.) In such a case, the locking device has a lot with the corresponding profile cylinder cross-section, wherein the actuating element of this lot and has a larger cross-section - and generally has.
Die Verriegelungsvorrichtung kann — auch aufgrund eines solchen standardisierten äusseren Profils - in verschiedene Verschlusssysteme einfügbar sein. Ein den Elektromotor umfassendes Modul kann ausserdem ein gegen aussen hermetisch abschliessendes Gehäuse umfassen, das nur von einer Öffnung für die nach aussen ragende Welle unterbrochen wird, wobei diese Öffnung abgedichtet ist. Das Gehäuse kann teilweise metallisch sein, umfasst aber im Falle einer kontaktlosen Informationsübertragung vorzugsweise eine nicht-metallische Komponente, damit eine im Innern des Gehäuses angebrachte Antenne elektromagnetische Signale von aussen empfangen kann. Das Gehäuse kann auch als Ganzes nicht-metallisch, bspw. aus Kunststoff sein. Die Verriegelungsvorrichtung kann zusätzlich zum hier Beschriebenen auch eine rein mechanische Codierung aufweisen, so dass zusätzlich ein mit mechanischen Codierungen versehener Schlüssel verwendet werden muss, um das Schloss zu betätigen. Auch ein solcher Schlüssel kann zusätzlich die Identifikationseinheit beinhalten.The locking device can - also due to such a standardized outer profile - be inserted into different closure systems. A module comprising the electric motor may further comprise an externally hermetically sealed housing which is interrupted only by an opening for the outwardly projecting shaft, this opening being sealed. The housing may be partially metallic, but preferably comprises a non-metallic component in the case of contactless information transmission, so that an antenna mounted inside the housing can receive electromagnetic signals from outside. The housing may also be non-metallic as a whole, for example. Plastic. In addition to what is described here, the locking device may also have a purely mechanical coding, so that additionally a key provided with mechanical codings has to be used in order to actuate the lock. Such a key may additionally include the identification unit.
Bevorzugt erfolgt die Identifikation (d.h. das Übermitteln von Daten von der Identifikationseinheit an das Elektronikmodul und eventuell auch vomPreferably, the identification (i.e., the transmission of data from the identification unit to the electronic module and possibly also from the identification module) takes place
Elektronikmodul an die Identifikationseinheit) kontaktlos, beispielsweise mit RFID-Electronic module to the identification unit) without contact, for example with RFID
Technologie. Ebenfalls möglich ist die Informationsübertragung mittels der kapazitiv-resistiven Kopplung durch den Benutzer, wie sie in der Schrift WO 2007/036 06, der internationalen Patentanmeldung PCT/CH 2007/000166 oder darin zitierten Schriften beschrieben ist. Auch andere kontaktlose oder kotnaktbehaftete Informationsübertragungsarten, bspw. über IR, elektromagnetische Felder anderer Frequenzen, akustisch (Ultraschall) etc. sind möglich.Technology. Also possible is the information transfer by means of Capacitive-resistive coupling by the user, as described in the document WO 2007/036 06, the international patent application PCT / CH 2007/000166 or cited therein writings. Other contactless or kotnaktbehaftete information transmission types, for example. About IR, electromagnetic fields of other frequencies, acoustically (ultrasound), etc. are possible.
Im Falle einer berührungslosen oder insbesondere auch einer kapazitiv-resistiven Informationsübertragung ergibt sich ein besonders natürlicher Bewegungsablauf beim Betätigen der Verriegelungsvorrichtung. So kann bspw. vorgesehen sein, dass die Identifikationseinheit lediglich am Körper - bspw. in der Hosentasche — zu tragen ist. Der Benutzer muss dann lediglich den Generator betätigen, indem er die Verriegelungsvorrichtung in den ersten Kupplungszustand bringt und das Betätigungselement bestimmungsgemäss bewegt. Während der Benutzer das macht oder unmittelbar danach kann gleich auch eine Informationsübertragung (über elektromagnetische Wellen und/oder kapazitiv/resistiv via den Körper des Benutzers erfolgen, so dass sich das Schloss unmittelbar nach dem Aufladen der Energiespeichermittel öffnen lässt.In the case of a non-contact or in particular a capacitive-resistive information transmission results in a particularly natural motion sequence when operating the locking device. Thus, for example, it may be provided that the identification unit is to be worn only on the body, for example in the trouser pocket. The user then only has to operate the generator by bringing the locking device in the first coupling state and moves the actuator as intended. While the user is doing this or immediately thereafter, an information transfer (via electromagnetic waves and / or capacitive / resistive via the user's body can take place immediately, so that the lock can be opened immediately after the energy storage medium has been charged.
Ebenfalls bevorzugt, was den Bewegungsablauf angeht, sind Ausfuhrungsformen, bei denen die Vorrichtung selbsttätig vom ersten in den zweiten Kupplungszustand übergeht, bspw. durch eine Federkraft.Also preferred, as far as the movement is concerned, are embodiments in which the device automatically transitions from the first to the second coupling state, for example by a spring force.
Es ist aber alternativ oder ergänzend dazu auch möglich, Informationen über elektrische und/oder optische etc. Kontakte auszutauschen, wobei Identifikationseinheit und Verriegelungsvorrichtung dann entsprechende Schnittstellen aufweisen. Eine erste wichtige Anwendung von erfindungsgemässenHowever, it is alternatively or additionally also possible to exchange information about electrical and / or optical etc. contacts, identification unit and locking device then having corresponding interfaces. A first important application of inventive
Verriegelungsvorrichtungen sind wie erwähnt Vorhängeschlösser, an die immer öfter ebenso wie für komplexere Schliessanlagen auch erhöhte Sicherheitsansprüche gestellt werden. So werden Vorhängeschlösser bspw. oft verwendet, um an abgelegen Orten die Infrastruktur von Mobiltelefonbetreibern etc. zu schützen. Solche Infrastruktur wird unter Umständen nur sporadisch gewartet, und es ist daher wichtig, dass eine Funktionstüchtigkeit auch gewährleistet ist, wenn das Schloss längere Zeit nicht betätigt wurde.Locking devices are, as mentioned, padlocks to which more and more security requirements are being made, as well as more complex locking systems. For example, padlocks are often used to protect the infrastructure of mobile operators, etc. in remote locations. Such infrastructure may only be maintained sporadically, and it is therefore important to ensure proper functioning even if the lock has not been operated for a long time.
Ebenfalls zur Anwendung kommen kann die erfmdungsgemässe Vorrichtung im Zusammenhang mit Schliesszylindern, die nicht ohne Weiteres elektrisch versorgt sind, bspw. im Zusammenhang mit Schliesszylindern (unter diesen Begriff fallen hier auch ,Halbzylinder', d.h. nur einseitig betätigbare Schliesszylinder) für Möbel- /Vitrinen-/Schrankverschlüssen, Verschlüssen für Aussenschränke wie Elektrokästen, Ampelschränke, Energieverteiler etc., für Tore, Safes etc.The device according to the invention can also be used in connection with lock cylinders which are not readily supplied with electricity, for example in connection with lock cylinders (this term also includes "half cylinders", ie lock cylinders which can only be actuated on one side) for furniture / showcases. / Cabinet closures, closures for external cabinets such as electrical boxes, traffic light cabinets, energy distributors, etc., for gates, safes, etc.
Zur Erfindung gehört also auch das vorstehend bereits dargelegte Konzept, eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für Vorhängeschlösser, zur Verfügung zu stellen, bei der das Betätigungselement eine Doppelfunktion hat. Einerseits dient es dazu, bei Betätigung einen Generator anzutreiben, mit dem ein Energiespeicher für das Elektronikmodul aufgeladen wird. Andererseits dient es dazu, die Ver- und Entriegelung des ganzen Schlosses - ebenfalls durch mechanische Betätigung „von Hand" — vorzunehmen, bspw. indem das Verriegelungsmodul als ganzes gedreht wird. Zu diesem Zweck ist die Verriegelungsvorrichtung so ausgelegt, dass sie vom Elektronikmodul gesteuert in einen ersten und in einen zweiten Kupplungszustand bringbar ist. Im ersten Kupplungszustand bewirkt eine Betätigung (bspw. Drehung) des Betätigungselements ein Aufladen des Energiespeichers über den Generator. Im zweiten Kupplungszustand bewirkt eine Betätigung (bspw. Drehung) des Betätigungselements eine Ver- bzw. Entriegelung des Schlosses. Der elektrische Antrieb (bspw. Elektromotor), den Übergang zwischen vom ersten in dem zweiten Kopplungszustand (und optional auch den umgekehrten Übergang vom zweiten in den ersten Kopplungszustand) bewirkt, kann gemäss dem vorstehend beschriebenen Aspekt mit dem Generator identisch sein.The invention thus also includes the concept already outlined above of providing a locking device, in particular for padlocks, in which the actuating element has a double function. On the one hand, it serves, when actuated, to drive a generator with which an energy store for the electronic module is charged. On the other hand, it serves to make the locking and unlocking of the entire lock - also by mechanical actuation "by hand", for example by the locking module is rotated as a whole.For this purpose, the locking device is designed so that they are controlled by the electronic module in In the first coupling state, actuation (for example rotation) of the actuating element causes the energy accumulator to be charged via the generator In the second coupling state, an actuation (for example rotation) of the actuation element causes an unlocking or unlocking of the castle. The electric drive (eg electric motor), which causes the transition between the first in the second coupling state (and optionally also the reverse transition from the second to the first coupling state) may, according to the aspect described above, be identical to the generator.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in more detail with reference to drawings. In the drawings show:
Fig. 1 und 2 Ansichten eines erfindungsgemässen Vorhängeschlosses;Figures 1 and 2 are views of a padlock according to the invention.
Fig. 3 eine Ansicht eines Verriegelungsmoduls eines Vorhängeschlosses;3 shows a view of a locking module of a padlock;
Fig. 4 und 5 Ansichten eines Übertragungsmoduls eines Vorhängeschlosses;4 and 5 are views of a transfer module of a padlock;
- Fig. 6 eine Darstellung eines Gehäusemoduls eines Vorhängeschlosses;FIG. 6 shows an illustration of a housing module of a padlock; FIG.
Fig. 7 und 8 Darstellungen, die die Verriegelung des Bügels illustrieren;Figs. 7 and 8 are illustrations illustrating the locking of the bracket;
Fig. 9-11 schematisierte Schnittdarstellungen des Vorhängeschlosses, die die Funktionsweise der zweiten Sperrmechanismus-Stufe zeigen;9-11 are schematic sectional views of the padlock showing the operation of the second lock mechanism stage;
Fig. 12 ein Schema von Komponenten der Verriegelungsvorrichtung. Das Vorhängeschloss 1 gemäss Figur 1 weist im Wesentlichen drei Module auf, aus denen es zusammengesetzt ist:Fig. 12 is a diagram of components of the locking device. The padlock 1 according to FIG. 1 has essentially three modules from which it is composed:
Gehäusemodul mit Schlossgehäuse 2, U-förmigem Bügel 3 und Arretiermitteln,Housing module with lock housing 2, U-shaped bracket 3 and locking means,
Verriegelungsmodul,Locking module
Übertragungsmodul.Transmission module.
Das Verriegelungsmodul und das Übertragungsmodul bilden zusammen die Verriegelungsvorrichtung des Vorhängeschlosses.The locking module and the transmission module together form the locking device of the padlock.
Vom Verriegelungmodul ist in Figur 1 die das Betätigungselement, nämlich der Drehgriff 1 1 sichtbar, die im gezeichneten Beispiel als im Vergleich zu einem Kreiszylinder leicht abgeflachter Drehgriff ausgebildet ist; selbstverständlich sind beliebige andere Formen denkbar.From the locking module is in Figure 1, the actuating element, namely the rotary handle 1 1 visible, which is formed in the example shown as compared to a circular cylinder slightly flattened knob; Of course, any other shapes are conceivable.
Das Schlossgehäuse und der Bügel können eine an sich für Vorhängeschlösser bekannte Form oder auch in einer anderen Form aufweisen. Sie können — was ebenfalls an sich bekannt ist — metallisch sein, bspw. aus rostfreiem Stahl.The lock housing and the bracket may have a known per se for padlocks or in another form. They can - which is also known per se - be metallic, for example. Of stainless steel.
Das Verriegelungsmodul kann relativ zum Gehäuse zwischen zwei Stellungen in axialer Richtung hin und herbewegt werden. Figur 2 zeigt die Verriegelungsvorrichtung mit dem Verriegelungsmodul in herausgezogener Stellung. In der hier beschriebenen Ausfuhrungsform der Erfindung entspricht die herausgezogene Stellung dem ersten Kupplungszustand („Generatorbetrieb"). Ist das Verriegelungsmodul in der vollständig eingeführten Stellung gemäss Figur 1, befindet sich die Vorrichtung im zweiten Kupplungszustand („Ver- und Entriegelungsbetrieb").The locking module can be moved relative to the housing between two positions in the axial direction and forth. Figure 2 shows the locking device with the locking module in the pulled-out position. In the embodiment of the invention described here, the withdrawn position corresponds to the first coupling state ("generator operation"). If the locking module is in the fully inserted position according to FIG. 1, the device is in the second coupling state ("locking and unlocking operation").
Figur 3 zeigt das Verriegelungsmodul 12 in einer Ansicht. Im Inneren eines metallischen Modulgehäuses sind ein in der Figur nicht sichtbarer Elektromotor sowie Elektronikkomponenten des Elektronikmoduls vorhanden. Letzere beinhalten Mittel zum Empfangen von Daten von einer Identifikationseinheit und zum Verifzieren einer Zugangsberechtigung aufgrund der empfangenen Daten. Ausserdem beinhalten sie ein Energiespeichermodul zum Zwischenspeichern der gewonnenen elektrischen Energie — beispielsweise ein oder mehrere Kondensatoren und/oder eventuell Akkumulatoren — und eine Ansteuerung des Elektromotors sowie beispielsweise Mittel zur Signalisation des Energieversorgungszustands und/oder von Informationen darüber, ob empfangene Daten zum Zugang berechtigen. Solche Mittel zur Signalisation können optisch und/oder akustisch sein (und bspw. eine LED und/oder einen Piezo-Piepser beinhalten).FIG. 3 shows the locking module 12 in a view. Inside a metallic module housing an electric motor not visible in the figure as well as electronic components of the electronic module are present. The latter include means for receiving data from an identification unit and for verifying access authorization based on the received data. In addition, they include an energy storage module for temporarily storing the electrical energy obtained - for example, one or more capacitors and / or possibly accumulators - and a control of the electric motor and, for example, means for signaling the power state and / or information on whether data received entitle to access. Such signaling means may be optical and / or acoustic (and include, for example, an LED and / or a piezo beeper).
Vom Elektromotor sieht man in Figur 3 die Motorwelle 21 mit einem Zahnrad 41 und einen Kupplungsstift 15, dessen Funktion nachstehend noch beschrieben wird.From the electric motor can be seen in Figure 3, the motor shaft 21 with a gear 41 and a coupling pin 15, whose function will be described below.
Figur 4 zeigt das Übertragungsmodul 31 in einer Absicht auf die - vom Verriegelungsbügel her gesehen - Oberseite. Man sieht ein bezüglich der axialen Richtung nicht drehsymmetrisches Sperrteil 32, welches dazu dient, mit den Arretiermitteln des Gehäusemoduls zusammenzuwirken. Das Übertragungsmodul besitzt ein hier zur Oberseite hin ringförmig ausgebildetes Stator-Element 33 , welches im zusammengesetzten Zustand des Vorhängeschlosses aufgrund von Führungsstiften 34 in seiner Position und Orientierung relativ zum Gehäusemodul fix ist. Das Sperrteil 32 an einem Rotor-Element 35 ausgebildet und bspw. einstückig mit diesem und ein Teil von diesem. Weiter ist ein relativ zum Stator-Element und zum Rotor-Element drehbares Getriebeelement 36 ausgebildet, welches im zusammengesetzten Zustand des Vorhängeschlosses fest an das Verriegelungsmodul gekoppelt und durch eine Drehung desselben drehbar ist.Figure 4 shows the transmission module 31 in an intent on the - seen from the locking bracket ago - top. It can be seen with respect to the axial direction not rotationally symmetrical locking part 32, which serves to cooperate with the locking means of the housing module. The transmission module has a stator element 33, which is designed to be annular in this case towards the upper side and, in the assembled state of the padlock, is fixed in its position and orientation relative to the housing module due to guide pins 34. The blocking part 32 is formed on a rotor element 35 and, for example, integral therewith and a part of this. Further, a rotatable relative to the stator element and the rotor element gear element 36 is formed, which is coupled in the assembled state of the padlock fixed to the locking module and rotatable by a rotation thereof.
In Figur 5 sieht man das Übertragungsmodul in einer Ansicht von der Unterseite her. Das Getriebeelement 36 ist als Zahnkranz ausgebildet, in dessen Zähne im in Figur 5 gezeigten ersten Kupplungszustand die Zähne eines mittleren Zahnrads 42 eingreifen, welches drehbar am Rotor-Element 35 befestigt ist. Das mittlere Zahnrad 42 wirkt seinerseits mit einem zentralen Zahnrad 41 zusammen, das an der Motorwelle 21 angebracht ist. Zusammen bilden das Getriebeelement 36, das mittlere Zahnrad 42 und das zentrale Zahnrad 41 im dargestellten Zustand ein Planetengetriebe, durch welches Drehungen des Verriegelungsmoduls relativ zum Gehäuse übersetzt und auf die Motorwelle 21 übertragen werden. Auf diese Weise kann der Motor als Generator wirken, indem eine erzwungene Drehbewegung der Motorwelle 21 Strom erzeugt und die Energie im Energiespeichermodul gespeichert werden kann.FIG. 5 shows the transmission module in a view from the underside. The gear member 36 is formed as a ring gear, in the teeth of the first clutch state shown in Figure 5, the teeth of a central gear 42 engage, which is rotatably mounted on the rotor element 35. The middle gear 42 in turn cooperates with a central gear 41 which is mounted on the motor shaft 21. Together, the gear member 36, the middle gear 42 and the central gear 41 in the illustrated state, a planetary gear, are translated by which rotations of the locking module relative to the housing and transmitted to the motor shaft 21. In this way, the motor can act as a generator by generating a forced rotational movement of the motor shaft 21 current and the energy can be stored in the energy storage module.
Im zweiten Kupplungszustand werden das zentrale Zahnrad 41 und das Getriebeelement 36 relativ zum mittleren Zahnrad 42 nach oben (d.h. in der Ansicht gemäss Figur 5 nach unten) verschoben und so entkoppelt. Das zentrale Zahnrad 41 kann dann zum ver- und entschliessen des Vorhängeschlosses benutzt werden, was weiter unten noch näher erläutert wird. Im zweiten Kupplungszustand ragt der Kupplungsstift 15 des Verriegelungsmoduls in eine entsprechende Aussparung 35.1 des Rotor-Elements 35 hinein und kuppelt dieses drehfest an das Verriegelungsmodul. In diesem Zustand kann also das Vorhängeschloss durch Drehung des Verriegelungsmoduls 1 um einen bestimmten Winkel, hier 90° — sofern letzteres nicht gegen eine solche verriegelt ist — verriegelt oder entriegelt werden, was man anhand der nachfolgenden Figuren 6 bis 8 noch besser sieht. Das Rotor-Element dient hierbei als das vorstehend beschriebene Zwischenelement zum Verriegeln des Schlosses.In the second coupling state, the central gear 41 and the gear element 36 are shifted relative to the central gear 42 upwards (ie downwards in the view according to FIG. 5) and thus decoupled. The central gear 41 can then be used for locking and unlocking the padlock, which will be explained in more detail below. In the second coupling state, the coupling pin 15 of the locking module projects into a corresponding recess 35.1 of the rotor element 35 and rotatably couples this to the locking module. In this state, therefore, the padlock by rotation of the locking module 1 by a certain angle, here 90 ° - if the latter is not locked against such - locked or unlocked, which is better seen with reference to the following figures 6 to 8. The rotor element serves as the intermediate element described above for locking the lock.
Die Länge des Kupplungsstifts 15 ist so gewählt, dass der Kupplungsstift 15 im ersten Kupplungszustand nicht in die Aussparung 35.1 hineinragt und eine für das vorstehend beschriebene Aufladen notwendige Drehung des Verriegelungsmoduls relativ zum Rotor-Element 35 erlaubt.The length of the coupling pin 15 is selected so that the coupling pin 15 does not protrude into the recess 35.1 in the first coupling state and permits a rotation of the locking module relative to the rotor element 35 necessary for the charging described above.
In Figur 6 ist das Gehäusemodul dargestellt. Nebst dem eigentlichen Gehäuse 2 und dem U-förmigen Bügel 3 sieht man auch die Arretiermittel, nämlich die Sperrbolzen 6, die im Arretierzustand in passende Aussparungen 3.1 eingreifen und ihn so relativ zum Gehäuse arretieren. Im zusammengesetzten Zustand des Vorhängeschlosses befindet sich das Sperrteil 32 im Zwischenraum zwischen den Sperrbolzen 6 und fixiert diese je nach Stellung im Arretierzustand oder lässt eine Bewegung der Sperrbolzen radial nach innen zu. Dies ist in den Figuren 7 und 8 illustriert. Figur 7 zeigt das Sperrteil 32 in seiner Freistelltung, in der die Sperrbolzen nach innen ausweichen können, wodurch der U-förmige Bügel 3 in an sich bekannter Art in axialer Richtung nach oben verschoben und so das Vorhängeschloss entriegelt werden kann. In Figur 8 werden die Sperrbolzen 6 durch das Sperrteil 32 versperrt, und das Vorhängeschloss ist verriegelt. Anhand von Figuren 9-11 wird noch aufgezeigt, auf welche Art das Rotor-Element 35 — an dieses ist wie erwähnt im zweiten Kupplungszustand das Verriegelungsmodul drehfest gekoppelt - gegenüber dem Stator-Element ver- bzw. entsperrt wird. Diese Figuren zeigen jeweils dieselbe Ansicht des entlang einer Ebene geschnittenen Vorhängeschlosses in verschiedenen Zuständen.FIG. 6 shows the housing module. In addition to the actual housing 2 and the U-shaped bracket 3, one also sees the locking means, namely the locking pins 6, which engage in locking recesses 3.1 in the locking state and thus lock it relative to the housing. In the assembled state of the padlock, the locking member 32 is in the space between the locking pin 6 and fixed depending on the position in the locked state or allows movement of the locking pin radially inwards. This is illustrated in FIGS. 7 and 8. Figure 7 shows the locking member 32 in its Freistelltung in which the locking pins can escape inward, whereby the U-shaped bracket 3 in a conventional manner in the axial direction moved upwards and so the padlock can be unlocked. In Figure 8, the locking pins 6 are blocked by the locking member 32, and the padlock is locked. With reference to FIGS. 9-11, it will be shown how the rotor element 35 - to which, as mentioned, the locking module is coupled non-rotatably in the second coupling state - is locked or unlocked relative to the stator element. These figures each show the same view of the padlock cut along a plane in different states.
Figur 9 zeigt das Vorhängeschloss im Zustand, in dem das Rotor-Element 35 gegenüber dem Stator-Element 33 versperrt ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung im ersten Kupplungszustand ist. Auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten ist je ein Paar von Stiften 51, 52 vorhanden, die in der Art einer Zuhaltung (entsprechend dem jeweils ersten Stift 51) mit Gegenzuhaltung (entsprechend dem jeweils zweiten Stift 52) durch eine Federkraft in eine Stellung gedrückt werden, in der einer der beiden Stifte (im gezeichneten Ausführungsbeispiel der zweite Stift 52) die Scherfläche zwischen dem Rotor-Element 35 und dem Stator-Element 33 sperrt. Durch das Drehen des hier als exzentrisches Element 54 ausgebildeten Steuerelements können die Stift-Paare 51, 52 entgegen der Federkraft in eine Stellung bewegt werden, in der die genannte Scherfläche freigegeben wird.FIG. 9 shows the padlock in the state in which the rotor element 35 is blocked with respect to the stator element 33, wherein the locking device is in the first coupling state. On two opposite sides each have a pair of pins 51, 52 which are pressed in the manner of a tumbler (corresponding to the respective first pin 51) with Gegenzuhaltung (corresponding to the respective second pin 52) by a spring force into a position in one of the two pins (in the illustrated embodiment, the second pin 52) locks the shear surface between the rotor element 35 and the stator element 33. By turning the control element designed here as an eccentric element 54, the pin pairs 51, 52 can be moved counter to the spring force into a position in which said shear surface is released.
Im zweiten Kupplungszustand greift das zentrale Zahnrad 41 in eine entsprechende Aussparung 54.1 des exzentrischen Elements 54 ein und wird drehfest an diese gekoppelt. Durch vom Motor angetriebene Drehung der Motorwelle - im gezeichneten Beispiel um 90° - wird das exzentrische Element 54 dann in die Orientierung gebracht, die in Figur 10 dargestellt ist. Die Mantelfläche des exzentrischen Elements 54 wirkt dabei als Steuerfläche, die durch die Drehung die Stiftpaare nach aussen bewegt. Da die Trennfläche zwischen dem ersten Stift 51 und dem zweiten Stift 52 jedes Stift-Paares in der Stellung gemäss Figur 10 mit der Scherfläche zwischen Rotor-Element 35 und dem Stator-Element 33 zusammenfallt, kann das Rotor-Element (mit den ersten Stiften 51) gegenüber dem Stator-Element (mit den zweiten Stiften 52) gedreht werden, was in Figur 11 gezeigt ist. Natürlich sind auch andere Konfigurationen als die in Figuren 9 und 10 gezeichnete denkbar. Bspw. kann in einer Variante der gezeichneten Ausfuhrungsform die ,Zuhaltung' länger (und die ,Gegenzuhaltung' entsprechend kürzer) sein, so, dass die Scherfläche freigegeben wird, wen die Steuerfläche des exzentrischen Elements 54 entsprechend Fig. 9 orientiert ist. In der Orientierung von Fig. 10 sperrt dann die ,Zuhaltung' 51 die Sperrfläche. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Scherlinie nicht durch heftiges Schütteln der ganzen Vorrichtung freigegeben werden kann. Die Fachperson wird viele andere Möglichkeiten für die Realisierung eines wahlweisen Sperrens und Entsperrens (und/oder Kuppelns/Entkuppelns) durch ein Steuerelement kennen.In the second coupling state, the central gear 41 engages in a corresponding recess 54.1 of the eccentric element 54 and is rotatably coupled thereto. By motor driven rotation of the motor shaft - in the example shown by 90 ° - the eccentric element 54 is then brought into the orientation shown in Figure 10. The lateral surface of the eccentric element 54 acts as a control surface, which moves by the rotation of the pairs of pins to the outside. Since the interface between the first pin 51 and the second pin 52 of each pair of pins in the position according to FIG. 10 coincides with the shear area between the rotor element 35 and the stator element 33, the rotor element (with the first pins 51 ) are rotated relative to the stator element (with the second pins 52), as shown in FIG. Of course, configurations other than those shown in Figs. 9 and 10 are conceivable. For example. In a variant of the illustrated embodiment, the 'tumbler' may be longer (and the 'counter-tumbler' correspondingly shorter) such that the shear surface is released when the control surface of the eccentric element 54 is oriented as shown in FIG. In the orientation of FIG. 10, the 'tumbler' 51 then locks the blocking surface. This variant has the advantage that the shear line can not be released by violently shaking the whole device. Those skilled in the art will be aware of many other ways of implementing an optional lock and unlock (and / or clutch / uncouple) by a control.
Figur 12 zeigt noch eine Übersicht über einige im Verriegelungsmodul vorhandene Komponenten. Im ersten Kupplungszustand wird eine Drehbewegung des Drehgriffs 11 über das Getriebe 61 übersetzt an den Motor 62 weiter. Dieser erzeugt Strom, der in Energiespeichermitteln 64 (die bspw. mindestens ein kapazitives Element, zum Beispiel einen Kondensator, bspw. Elektrolytkondensator aufweisen) gespeichert. Je nach Art des Motors sind noch Stromgleichrichtmittel und/oder weitere Elektronikkomponenten (nicht gezeichnet) dazwischengeschaltet.FIG. 12 also shows an overview of some components present in the locking module. In the first coupling state, a rotational movement of the rotary handle 11 is transmitted via the transmission 61 to the motor 62 on. This generates electricity which is stored in energy storage means 64 (which, for example, have at least one capacitive element, for example a capacitor, for example an electrolytic capacitor). Depending on the type of motor still current rectifying means and / or other electronic components (not shown) interposed.
Die Energiespeichermittel 64 werden zur Stromversorgung eines Prozessorelements 65 sowie des Motors 62 verwendet, wenn dieser im zweiten Kupplungszustand zum Betätigen der Sperreinrichtung 63 verwendet wird. Die Stromversorgung des Motors kann — wie durch den gestrichelten Pfeil dargestellt — direkt (wobei dann vom Prozessorelement an den Motor nur ein Steuersignal übertragen wird) oder auch über das Prozessorelement 65 erfolgen.The energy storage means 64 are used to power a processor element 65 and the motor 62 when used in the second coupling state to operate the locking device 63. The power supply of the motor can - as shown by the dashed arrow - directly (in which case only one control signal is transmitted from the processor element to the motor) or via the processor element 65.
Das Prozessorelement 65 steht in Verbindung mit einer Antenne 66, über welche berührungslos Daten von der Identifikationseinheit empfangen und eventuell auch an diese gesendet werden. Diese Übertragung kann wie an sich von der berührungslosen Informationsübertragung bekannt verschlüsselt erfolgen.The processor element 65 is in communication with an antenna 66, via which non-contact data from the identification unit and possibly also to these are sent. This transfer can be done encrypted as known from the contactless information transfer.
Ein optionales Signalisations-Mittel 67 - hier als LED dargestellt; das Signalisationsmittel kann optisch und/oder akustisch sein - kann ebenfalls über das Prozessorelement 65 gesteuert und mit Energie versorgt sein.An optional signaling means 67 - shown here as an LED; the signaling means may be optical and / or acoustic - may also be controlled and powered by the processor element 65.
Als Motor kann ein handelsüblicher oder speziell für den Zweck konstruierter Motor verwendet werden. Besonders geeignet aufgrund ihrer Einfachheit sind Gleichstrommotoren, es können aber auch Schrittmotoren — diese liefern eine speziell hohe Spannung — oder andere Motoren verwendet werden.As a motor, a commercially available or specially designed for the purpose engine can be used. Particularly suitable because of their simplicity are DC motors, but it can also stepper motors - these provide a particularly high voltage - or other motors are used.
Die Identifikationseinheiten (bspw. Schlüssel oder Karten) können vor dem Gebrauch bspw. mit einer Programmierkarte kontaktlos programmiert werden. Alle notwendigen Daten wie Zutrittsrechte, Zeitprofile, Ereignisspeicher und Statusinformationen können im Elektronikmodul der erfmdungsgemässen Vorrichtung und/oder in den Identifikationseinheiten gespeichert werden bzw. gespeichert sein. Auch Änderungen der Konfiguration wie löschen, hinzufügen oder ändern von gespeicherten Zutrittsrechten und/oder Zeitprofilen können mittels eines Programmiermediums erfolgen. Wenn die Identifikationseinheiten als äusserlich mindestens teilweise konventionelle Schlüssel ausgebildet sind, können sie in kombinierten mechanischen und/oder mechatronischen Schliessanlagen verwendet werden.The identification units (eg keys or cards) can be programmed without contact, for example, with a programming card before use. All necessary data such as access rights, time profiles, event memory and status information can be stored or stored in the electronic module of the device according to the invention and / or in the identification units. Changes to the configuration, such as deleting, adding or changing saved access rights and / or time profiles, can also be done using a programming medium. If the identification units are designed as externally at least partially conventional keys, they can be used in combined mechanical and / or mechatronic locking systems.
Die Identifikationseinheiten sind beispielsweise als passive Elemente ohne eigene Energieversorgung vorhanden, wie das bspw. von RFID-,Tags' bekannt ist. Altemativ oder ergänzend dazu können -mindestens einige - Identifikationseinheiten auch aktiv und batteriebetrieben sein.The identification units are present, for example, as passive elements without their own power supply, as is known, for example, from RFID tags. Alternatively or in addition, at least some of the identification units may also be active and battery operated.
In einem System, in welchem alle Identifikationseinheiten aktiv und batteriebetrieben sind, können die Verriegelungsvorrichtungen aus vergleichsweise grosser Entfernung bedient werden.In a system in which all identification units are active and battery powered, the interlocking devices can be operated from a comparatively large distance.
Wenn nur einige Identifikationseinheiten mit aktiv und batteriebetrieben sind, können diese bspw. als Programmiermedien ausgebildet und nur ausgesuchten Benutzern (quasi als Master) zur Verfugung stehen. Die Datenübertragung für die Programmierung erfolgt bspw. ebenfalls kontaktlos und bspw. verschlüsselt, wobei Informationen sowohl von der Identifikationseinheit zum Elektronikmodul der Vorrichtung als auch umgekehrt übertragen werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine solche aktive Identifikationseinheit in der Lage ist, Energie kontaktlos oder über elektrische Kontakte an das Elektronikmodul zu übertragen. Dies kann im Falle der Programmierung des Elektronikmoduls und/oder für eine Notöffnung im Falle eines Defekts des Energiespeichers von Vorteil sein.If only a few identification units are active and battery-operated, they can be designed, for example, as programming media and only available to selected users (as a kind of master). The data transmission for the programming takes place, for example, also without contact and, for example, encrypted, whereby information can be transmitted both from the identification unit to the electronic module of the device and vice versa. It can also be provided that such an active identification unit is capable of transferring energy to the electronic module without contact or via electrical contacts. This can be advantageous in the case of programming the electronic module and / or for an emergency opening in the event of a failure of the energy storage.
Für die Verwendung der erfindungsgemässen Verriegelungsvorrichtung für andere Schlösser als Vorhängeschlösser können beispielsweise das Verriegelungsmodul und das Übertragungsmodul zusammen in einen Schlosszylinder eingesetzt werden, wobei ein Versperrmechanismus für einen Rotor des Zylinders und/oder eine Kupplungseinrichtung an ein Abtriebselement auf geeignete Weise mit dem Rotor- Element 35 wirkverbunden wird.For the use of the inventive locking device for locks other than padlocks, for example, the locking module and the transmission module can be used together in a lock cylinder, wherein a locking mechanism for a rotor of the cylinder and / or a coupling device to a driven element in a suitable manner with the rotor element 35th is actively connected.
Zusätzlich zu den gezeichneten und vorstehend beschriebenen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsvorrichtung selbsttätig den zweiten Kupplungszustand einnimmt, nachdem die Energiespeichermittel aufgeladen sind. Bspw. kann eine Feder vorhanden sein, entgegen deren Kraft die Verschiebung vom zweiten, standardmässig eingenommenen Kupplungszustand in den zweiten Kupplungszustand erfolgt. Nachdem der Benutzer das Betätigungselement nach dem Aufladen loslässt geht die Vorrichtung in den ersten Kupplungszustand über, und der Entriegelungsvorgang kann bei entsprechendem Empfang von Daten sogleich ausgelöst werden. Beispielsweise im Falle der vorstehend erwähnten kapazitiv- resistiven Kopplung ergibt sich ein sehr natürlicher Bewegungsablauf, da der Benutzer die Identifikationseinheit in der Tasche tragen kann und die Datenübertragung durch die Berührung der Vorrichtung durch den Benutzer automatisch erfolgt.In addition to the drawn and described above features can be provided that the locking device automatically the second Clutch state assumes after the energy storage means are charged. For example. a spring may be present, against the force of which the displacement from the second, as standard assumed, coupling state to the second coupling state takes place. After the user lets go of the actuator after charging, the device goes into the first coupling state, and the unlocking process can be triggered immediately upon receipt of data. For example, in the case of the above-mentioned capacitive-resistive coupling results in a very natural movement, since the user can carry the identification unit in the pocket and the data transmission automatically takes place by the touch of the device by the user.
Die Fachperson wird bei Kenntnis der Erfindung weitere Ausgestaltungen realisieren können. Beispielsweise für den durch den Motor betätigten Sperr- bzw. Kupplungsmechanismus gibt es unzählige Möglichkeiten, mit oder ohne Kombination mit rein mechanischen Sicherheitselementen.The skilled person will be able to realize further embodiments with knowledge of the invention. For example, for the motorized by the locking mechanism or clutch mechanism, there are innumerable possibilities, with or without combination with purely mechanical security elements.
Während beispielsweise die Verriegelungsvorrichtung in der gezeichneten Ausfuhrungsform im Wesentlichen zylindrisch ist, wird auch eine andere äussere Form möglich sein. So kann das Profil der Verriegelungsvorrichtung bspw. dem normierten Europrofil - oder einem äquivalenten Profil, bspw. entsprechend anderer Normen - entsprechen. In einem solchen Fall besteht nebst Anderem die Möglichkeit, im nicht-zylindrischen Teil der Verriegelungsvorrichtung Elemente eines Stirnradgetriebes anzuordnen.For example, while the locking device in the illustrated embodiment is substantially cylindrical, another external shape will be possible. Thus, the profile of the locking device, for example, the normalized Europrofil - or an equivalent profile, eg. According to other standards - correspond. In such a case, among other things, it is possible to arrange elements of a spur gear in the non-cylindrical part of the locking device.
Viele weitere Varianten sind denkbar. Many other variants are conceivable.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verriegelungsvorrichtung für ein Schloss, aufweisend ein Elektronikmodul zum Empfangen von Daten von einer Identifikationseinheit und einen Elektromotor zum Betätigen einer Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung, durch welche das Schloss in Abhängigkeit von vom Elektronikmodul empfangenenA locking device for a lock, comprising an electronics module for receiving data from an identification unit and an electric motor for actuating a locking and / or coupling device, through which the lock in response to received from the electronic module
Daten ver- und entriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung in einen ersten und einen zweiten Kupplungszustand bringbar ist, wobei im ersten Kupplungszustand der Elektromotor mit einem Betätigungselement gekoppelt ist und bei Betätigung des Betätigungselements als Generator wirkt und Energiespeichermittel für das Elektronikmodul auflädt, und in einem zweiten Kupplungszustand mit der Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung gekoppelt ist.Data is locked and unlocked, characterized in that the locking device can be brought into a first and a second coupling state, wherein in the first coupling state, the electric motor is coupled to an actuating element and acts on actuation of the actuating element as a generator and energy storage means for the electronic module charges, and is coupled in a second coupling state with the locking and / or coupling device.
2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle des Elektromotors im ersten Kupplungszustand mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung steht und im zweiten Zustand mit einem Steuermechanismus in Wirkverbindung steht, welcher eine Sperrung und/oder eine Kupplung bewirkt.2. Locking device according to claim 1, characterized in that a shaft of the electric motor in the first coupling state with the actuating element is in operative connection and is in the second state with a control mechanism in operative connection, which causes a blocking and / or a coupling.
3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch3. Locking device according to claim 2, characterized by
Getriebemittel, durch welche im ersten Kupplungszustand eine durch das Betätigungsmittel erzeugte Drehbewegung übersetzt auf die Welle übertragen wird.Transmission means, by which in the first coupling state, a rotational movement generated by the actuating means translated to the shaft is transmitted.
4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe oder ein Teil des Getriebes als Planetengetriebe ausgebildet ist. 4. Locking device according to claim 3, characterized in that the transmission or a part of the transmission is designed as a planetary gear.
5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Drehgriff ist.5. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element is a rotary handle.
6. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor im zweiten Kupplungszustand mit einem Steuerelement wirkverbunden ist, das eine Steuerfläche aufweist und bei Drehung die Lage und/oder den Bewegungsraum mindestens eines Sperrmittels beeinflusst6. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor is operatively connected in the second coupling state with a control having a control surface and upon rotation affects the position and / or the movement space of at least one locking means
7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung mindestens zwei Sperrmechanismus-Stufen besitzt, wobei als erste Sperrmechanismus-Stufe ein7. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking and / or coupling device has at least two locking mechanism stages, wherein as a first locking mechanism stage a
Zwischenelement gegenüber dem Gehäuse sperrbar ist und als zweiteIntermediate element against the housing is lockable and second
Sperrmechanismus-Stufe das Schloss durch das Zwischenelement sperrbar ist.Locking mechanism stage, the lock can be blocked by the intermediate element.
8. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul Mittel zum kontaktlosen Empfangen und/oder Senden von Signalen aufweist.8. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic module comprises means for contactless receiving and / or transmitting signals.
9. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul Mittel zum Empfangen und/oder Senden von Signalen mittels der kapazitiv-resistiven Kopplung aufweist.9. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic module comprises means for receiving and / or transmitting signals by means of the capacitive-resistive coupling.
10. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel zum Empfangen von elektrischer10. Locking device according to one of the preceding claims, characterized by additional means for receiving electrical
Energie von einem nicht zum Schloss gehörenden und nicht mit diesem permanent verbundenen aktiven Medium, wodurch ein Betrieb auch im Falle eines Ausfalls der Energiespeichermittel möglich ist.Energy from a not belonging to the castle and not with this permanently connected active medium, whereby an operation is possible even in the event of failure of the energy storage means.
11. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung durch eine Handbewegung, bspw. ein translatorisches Verrücken des11. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device by a hand movement, for example. A translational dislocation of
Betätigungselements, zwischen dem ersten und dem zweitenActuator, between the first and the second
Kupplungszustand bewegbar ist.Coupling state is movable.
12. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum selbsttätigen Bringen der Vorrichtung vom ersten in den zweiten Kupplungszustand.12. Locking device according to one of the preceding claims, characterized by means for automatically bringing the device from the first to the second coupling state.
13. Verriegelungsvorrichtung, beispielsweise nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Elektronikmodul zum Empfangen von Daten von einer Identifikationseinheit und einen elektronisch steuerbaren Antrieb zum Betätigen einer Sperr- und/oder Kuppeleinrichtung, durch welche das Schloss in Abhängigkeit von vom Elektronikmodul empfangenen Daten entriegelbar ist, sowie ein manuell betätigbares Betätigunsgselement dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung im verriegelten Zustand vom Elektronikmodul gesteuert von einem ersten in einen zweiten Kupplungszustand bringbar ist, wobei eine Betätigung des Betätigungselements im ersten Kupplungszustand ein Aufladen eines13. A locking device, for example according to one of the preceding claims, comprising an electronic module for receiving data from an identification unit and an electronically controllable drive for actuating a blocking and / or coupling device, by means of which the lock can be unlocked in response to data received from the electronic module, and a manually operable actuation element characterized in that the locking device in the locked state controlled by the electronic module can be brought from a first to a second coupling state, wherein an actuation of the actuating element in the first coupling state, a charging of a
Energiespeichers für das Elektronikmodul und den elektronisch steuerbaren Antrieb über einen Generator und im zweiten Kupplungszustand ein Entriegeln des Schlosses bewirkt. Energy storage for the electronic module and the electronically controllable drive via a generator and in the second coupling state unlocking the lock causes.
14. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie abgesehen von einem Kopfteil mit dem Betätigungselement einen einem normierten Schliesszylinder-Profil, bspw. dem Profil DINl 8252, entsprechenden äusseren Querschnitt aufweist.14. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that it has apart from a head part with the actuating element a normalized Schliesszylinder profile, eg. The profile DINl 8252, corresponding outer cross-section.
15. Schloss, aufweisend eine Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.15. Lock, comprising a locking device according to one of the preceding claims.
16. Schloss nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichet, dass es ein Vorhängeschloss ist und ein Vorhängeschloss-Gehäuse und einen Bügel aufweist, wobei durch die Verriegelungsvorrichtung der Bügel gegenüber dem Vorhängeschloss-Gehäuse verriegelbar ist. 16. A lock according to claim 14, characterized gekennzeichet that it is a padlock and has a padlock housing and a bracket, which is locked by the locking device of the bracket relative to the padlock housing.
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