NL9002730A - Sluitcilinder met signaaloverdracht tussen sleutel en cilinder. - Google Patents

Description

Titel: Sluitcilinder met signaaloverdracht tussen sleutel en cilinder

De uitvinding ligt op het gebied van sluitinrichtingen die betrekking hebben op een sluitcilinder met sleutel, waarbij tussen sleutel en sluitcilinder een elektrisch signaal kan worden overgedragen.

In een tijdperk met een steeds toenemende vraag naar veiligheid en controle vormt een sleutel een niet meer voldoende identificatie voor het toelaten tot een beveiligd gebied. Meer in het bijzonder kan ook de toegang niet naar de tijd worden begrensd, wanneer de sleutel het enige middel dat de toegang toestaat, vormt. Om deze toestand te verhelpen, is reeds op verschillende wijzen getracht met de fysische sluitcilinder en sleutel een elektronische vergrendeling met een geschikte elektronische identificatie van degene, die toegang verlangt, te combineren.

De uitvinding stelt zich ten doel een dergelijke combinatie te verschaffen, die aan de zijde van diegene, welke toegang verlangt, ondanks de extra elektronische identificatie slechts een sleutel als fysisch toelaatmiddel vereist en slechts een rotatie van de sleutel in de sluitcilinder als een juiste de toegang verschaffende handeling vereist. Dit betekent m.a.w., dat vanuit de sleutel elektronische signalen naar de sluitcilinder worden overgedragen. De overdracht dient in twee bepaalde posities van de sluitcilinder (een slot open, een slot vergrendeld) mogelijk te zijn. Reeds tijdens het insteken van de sleutel in de sluitcilinder dient de overdracht plaats te vinden opdat de elektronische responsie op de signalen, b.v. een vrijgeven van de mechanische vergrendeling, reeds aanwezig is wanneer de sleutel geheel is ingestoken. De overdracht dient in staat te zijn signalen met lage stroom-resp. spanningswaarden over te dragen en dient ook op de juiste wijze te functioneren wanneer de sleutel bij het insteken door een loodrecht op de insteekrichting staande krachtcompo-nent wordt beïnvloed.

Dit probleem wordt opgelost door sleutel en sluitcilinder te voorzien van organen, die een inductieve overdracht van een elektrisch signaal tussen sleutel en sluitcilinder mogelijk maken. De grendelinrichting volgens de uitvinding zal onder verwijzing naar de volgende figuren nader worden toegelicht: fig. 1 toont sleutel en sluitcilinder met inductieve overdracht volgens de uitvinding; fig. 2 toont een schema van de overdracht volgens de uitvinding; fig. 3 toont een uitvoeringsvariant van de sluitinrichting volgens de uitvinding met boogvormige kern van de sluit-cilinderspoel.

Uit fig. 1 blijkt op welke wijze de organen voor de inductieve overdracht in de sluitcilinder 1 en de sleutel 2 zijn geïntegreerd.

De sluitcilinder 1 bestaat uit een stationair deel 11 en een in een geschikte ronde opening van het stationaire deel 11 roteerbare sluitcilinder 12. Dat gedeelte van de sluitcilinder 12, dat naar de insteekopening voor de sleutel is gekeerd, wordt door een doorgaande radiale spleet 13 in twee delen gesplitst. Door deze spleet 13 wordt de sleutel 2 in de sluitcilinder 1 gestoken. In de sluitcilinder 1 is een overdrachts-juk 14 zodanig gepositioneerd, dat het, het van de spleet 13 voorziene deel van de sluitcilinder 12 zodanig omvat, dat twee ten opzichte van de insteekrichting van de sleutel evenwijdig liggende, op de benen 14.1 en 14.2 van het overdrachtsjuk 14 aangebrachte uitleesbenen 15.1 en 15.2 tegenover elkaar gelegen aan de binnenomtrek van de in het stationaire deel 11 van de sluitcilinder 1 voor de sluitcilinder 12 uitgespaarde opening liggen en tot in de nabijheid van de insteekopening van de sleutel reiken. Op het centrale deel 14.3 van het over-drachtsjuk 14 is een sluitcilinderspoel 16 (primaire spoel gewikkeld). Het centrale deel 14.3 van het overdrachtsjuk 14 vormt derhalve de kern van de sluitcilinderspoel 16. De sluitcilinderspoel 16 is voor de evaluatie van het geïnduceerde signaal verbonden met een geschikt elektronisch uitleesstel-sel, dat niet is weergegeven.

De sleutel 2 omvat een sleutelspoel 21 (secundaire spoel) met kern 22, die loodrecht op de insteekrichting A van de sleutel 2 in de sluitcilinder 1 is aangebracht. De spoel 21 is zodanig in de sleutel 2 gepositioneerd, dat deze, wanneer de sleutel 2 zover mogelijk in de sluitcilinder 1 is gestoken, zich in het gebied van de van de insteekopening afgekeerde einden van de uitleesbenen 15.1 en 15.2 bevindt. De sleutel 1 omvat voorts organen (signaalgevers), waarmede een elektrisch signaal aan de sleutelspoel 21 kan worden toegevoerd, welke organen echter in de figuur niet expliciet zijn afgebeeld.

De sluitcilinder 12 bezit twee bepaalde posities (slot open en slot vergrendeld), welke over een halve rotatie van elkaar verschillen. Het slot is zodanig uitgevoerd, dat de sleutel 2 in beide bepaalde posities van de sluitcilinder 12 zodanig in het stationaire sluitcilinderdeel 11 steekt, dat de sleutelspoel 21 zich tussen de leesbenen 15.1 en 15.2 bevindt. In deze beide posities wordt de afstand tussen de einden van de kern 22 van de sleutelspoel 21 en de uitleesbenen 15.1 en 15.2 zo klein, dat de kern 22 van de sleutelspoel 21 tezamen met de uitleesbenen 15.1 en 15.2 en het overdrachtsjuk 14 tot de gesloten, gemeenschappelijke kern voor de beide spoelen 16 en 21 wordt. Een aan de sleutelspoel 21 toegevoerd, elektrisch signaal wekt dan in de gemeenschappelijke kern een magnetisch veld op en induceert derhalve een overeenkomstig signaal in de sluitcilinderspoel 16.

Wanneer de sleutel 2 in de sluitcilinder 1 wordt gestoken, glijdt de sleutelspoel 16 langs de uitleesbenen 15.1 en 15.2. Zowel gedurende deze insteektijd alsook steeds wanneer de sleutel geheel is ingestoken, is een signaaloverdracht mogelijk.

Men kan zich ook voorstellen, dat de rollen tussen de primaire sleutelspoel 21 en de secundaire sluitcilinderspoel 16 kunnen worden verwisseld, zodat het elektronische stelsel van de sluitcilinder via de sluitcilinderspoel de signaalgever van de sleutel kan beïnvloeden.

Onder verwijzing naar de schematische fig. 2 zal worden toegelicht van welke grootheden van de inrichting volgens de uitvinding de sterkte van het in de sluitcilinderspoel 16 geïnduceerde signaal afhankelijk is en op welke wijze als gevolg daarvan de organen voor een inductieve overdracht optimaal worden geconfigureerd.

De overdrachtskwaliteit hangt in eerste instantie af van de diameter en het aantal windingen van de beide spoelen 16 en 21, welke echter beide bij benadering worden gegeven doordat de spoelen in een sluitcilinder en sleutel, welke zich wat grootte betreft niet van de gebruikelijke uitvoeringen dienen te onderscheiden, moeten worden ondergebracht. Verder is de koppelingsgraad afhankelijk van het kernmateriaal, waarvan de magnetische permeabiliteit zo groot mogelijk dient te zijn.

Verder is de koppelingsgraad afhankelijk van de lengte van de gemeenschappelijke kern van de beide spoelen 16 en 21, welke wordt gevormd door het overdrachtsjuk 14, de uitleesbe-nen 15.1 en 15.2 en de kern 22 van de sleutelspoel 21. Deze lengte is volgens fig. 2 gelijk aan de som van de afstanden a en b. De sterkte van het in de sluitcilinderspoel 16 geïnduceerde signaal is bij benadering omgekeerd evenredig met de lengte van de gemeenschappelijke kern en derhalve het grootst wanneer de gemeenschappelijke kern het kortst is. Dit betekent echter ook, dat de sterkte van het geïnduceerde signaal afhankelijk is van de werkelijke insteekdiepte van de sleutel 2. De grootste sterkte van het geïnduceerde signaal wordt bereikt wanneer de kern van de sleutelspoel in dat punt tussen de uit-leesbenen 15.1 en 15.2 is gelegen, waarvan de afstand tot de benen 14.1 en 14.2 van het overdrachtsjuk 14 het kleinst is. Dient derhalve een volledig gebruik te worden gemaakt van het voordeel van de inrichting volgens de uitvinding, welke een inlezen van het sleutelsignaal reeds tijdens het insteken van de sleutel mogelijk maakt, dan moet het elektronische uitlees-stelsel in de sluitcilinder zodanig zijn gedimensioneerd, dat deze reeds het zwakke signaal, dat overeenkomt met de grotere lengte van de gemeenschappelijke kern in de positie, waarin de sleutelspoel 21 voor de eerste maal tussen de uitleesbenen 15.1 en 15.2 komt te liggen, als zodanig kan herkennen.

Verder kan worden aangetoond, dat de sterkte van het geïnduceerde signaal weliswaar gevoelig afhankelijk is van de som 1χ + ±2 van de beide afstanden tussen de kern 22 van de sleutelspoel 21 en de uitleesbenen 15.1 en 15.2, doch niet van de relatieve grootten li resp. I2 daarvan. Bij ingestoken sleutel gedragen zich de beide luchtspleten li en I2 omgekeerd evenredig, wanneer de ene wordt vergroot, wordt de andere met hetzelfde bedrag kleiner, zodat de luchtspleet steeds even groot is, ook wanneer men de sleutel tussen de uitleesbenen in de richting van de spoelas van de sleutel beweegt. Daardoor blijft de magnetische weerstand van de inrichting ongeveer gelijk, d.w.z. dat deze constant is.

De som li + I2 kan door een juiste nauwkeurige vervaardiging van sluitcilinder en sleutel tot een minimum worden teruggebracht. Het blijkt dan ook, dat wanneer sleutel en sluitcilinder overeenkomstig de gebruikelijke regels zijn vervaardigd, de speling van de sleutel in de sluitcilinder zodanig is, dat een sleutelsignaal met vervangbare energie een sluitcilindersignaal kan induceren, dat door een vervangbaar elektronisch ontvangstelsel zonder moeilijkheden kan worden uitgelezen.

De relatieve grootten li resp. I2 hangen af van de plaats van de sleutel 2 tussen de uitleesbenen 15.1 en 15.2, welke weer afhankelijk is van het feit welke radiaal ten opzichte van de sluitcilinderas gerichte krachten tijdens het insteken op de sleutel worden uitgeoefend. Dit betekent ook m.a.w., dat het overgedragen signaal niet afhankelijk is van de wijze waarop de sleutel in de sluitcilinder wordt gestoken, hetgeen zeer gunstig is, aangezien het zeer lastig zou zijn daarop een invloed uit te oefenen door geschikte organen bij de sluitcilinder of de sleutel.

Fig. 3 toont nog een andere uitvoeringsvariant van de sluitinrichting volgens de uitvinding, waarbij de kern 14 van de sluitcilinderspoel 15 boogvormig is uitgevoerd, in tegenstelling met de hoekuitvoeringsvormen in de andere figuren. Daardoor kan de lengte van de kern tot een minimum worden beperkt.

Claims (10)

1. Suitinrichting bestaande uit sluitcilinder en bijbehorende sleutel, met het kenmerk, dat de sluitcilinder en sleutel van overdrachtsorganen zijn voorzien, met behulp waarvan een elektrisch signaal door inductieve overdracht tussen sleutel en sluitcilinder kan worden overgedragen, waarbij de som van de luchtspleten in het magnetische circuit tussen de sleutel en de sluitcilinder bij ingestoken sleutel ook bij de manipulatie van de sleutel in wezen constant blijft.

2. Sluitinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de sleutel een spoel (21) met kern (22) is ondergebracht, in de sluitcilinder een spoel (16) met kern (14.3) is ondergebracht en de vorm en wederzijdse positie van de beide kernen zodanig is, dat deze in twee bepaalde posities van de roteerbare sluitcilinder (12) een voor de beide spoelen gemeenschappelijke, in zichzelf gesloten kern vormen.

3. Sluitinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de sleutelspoel (21) als secundaire spoel is uitgevoerd en samenwerkt met een signaalgever, terwijl de sluitcilinderspoel (16) als primaire spoel is uitgevoerd en samenwerkt met een geschikt elektronisch uitleesstelsel.

4. Sluitinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat zowel de sluitcilinderspoel (16) alsook de sleutelspoel (21) zodanig zijn uitgevoerd, dat zij zowel als primaire spoelen alswel als secundaire spoelen kunnen figureren en op een overeenkomstige wijze zijn uitgevoerd.

5. Sluitinrichting volgens één der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat aan de beide uiteinden van de kern (14) van de sluitcilinderspoel (16) twee uitleesbenen (15.1 en 15.2) zodanig zijn bevestigd, dat de kern (22) van de sleutelspoel (21) tijdens het insteken van de sleutel tussen deze benen glijdt, en wanneer de sleutel geheel is ingestoken, tussen deze benen is gepositioneerd.

6. Sluitinrichting volgens één der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat de kern (14) van de sluitcilinderspoel (16) de roteerbare sluitcilinder zodanig omsluit, dat de uitleesbenen (15.1 en 15.2) tegenover elkaar gelegen op de binnendiameter van de boring in het stationaire sluitcilinderdeel (11), waarin de sluitcilinder (12) kan roteren, liggen en een deel van het oppervlak van deze boring vormen.

7. Sluitinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de kern (14) van de sluitcilinderspoel (16) boogvormig is of de vorm heeft van drie onder een hoek op elkaar aansluitende benen.

8. Sleutel voor de sluitinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de sleutel is voorzien van een deel (21, 22) van het magnetische circuit, waarmee de informatie en/of energie tussen sluitcilinder en sleutel wordt overgedragen.

9. Sleutel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het deel van het magnetische circuit is voorzien van een spoel (21) .

10. Sleutel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het deel van het magnetische circuit is voorzien van een spoel (21) met een ferromagnetisch materiaal (22) in het inwendige van de spoel, waarbij het ferromagnetische materiaal zich vanuit een smalle zijde van de sleutelschacht naar de andere smalle zijde uitstrekt.