Schliessmechanismus für eine Tür und Betätigungsorgan für einen Schliessmechanismus einer Tür
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schliessmechanis¬ mus für eine Tür nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs l und ein Betätigungsorgan für einen Schliessmechanismus einer Tür nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Ein solcher Schliessmechanismus ist allgemein als Sicher- heits-Zylinder-Schloss bekannt (siehe z.B. Brockhaus der Naturwissenschaften und der Technik, D-Wiesbaden 1972, Seiten 662 und 663), bei dem ein Steckschlüssel mit dem Zylinderkern den Gesamtschlüssel bildet. Der Zylinderkern ist gegen unbefugtes Verdrehen durch mehrere verschieden lange Sperrstiftpaare gesichert. Diese passen sich den Einschnitten des Schlüssels so an, dass ihre Teilungs¬ flächen mit der Mantelfläche des Zylinderkerns überein¬ stimmen. Der Zylinder ist dann entsperrt und kann gedreht werden.
Ein elektronisch gesteuerter Schliessmechanismus ist bei¬ spielsweise aus dem Prospekt "VingCard 1090" der Firma "VingCard System" aus dem Jahre 1989 bekannt. Der dort beschriebene. Schliessmechanismus besteht aus einem Schloss¬ kasten mit einem mechanischen Schloss und einer Türklinke als Betätigungsorgan. Der Schlosskasten weist einen Schlitz und eine elektronische Steuereinheit auf, mit welcher eine gelochte Schlüsselkarte optisch ausgelesen und das Schloss bei Zutrittsberechtigung freigegeben wird. Die elektroni¬ sche Steuereinheit des Schlosses ist mit einem zentralen Rechner verbunden, welcher die Art der Benutzung, die Benutzungdauer und dergleichen einer programmierten oder gelochten Schlüsselkarte bestimmt. Die obigen Schlösser
müssen als Ganzes neu eingebaut werden, weshalb die beste¬ henden Schlösser auszubauen und zu entsorgen sind.
Ein anderes System ist aus dem Prospekt "CONTAS" von März 1990 entnehmbar, das unter anderem in Kombination mit NingCard-Schlössern eingesetzt werden kann und aus einer Zentraleinheit mit Aussenlesern für jedes Schloss besteht. Die Aussenleser sind als Zusatzkasten mit einem Schlitz für eine gelochte Schlüsselkarte ausgebildet. Auch dieser be¬ kannte Schliessmechanismus ist nur als ganze Einheit mit einer bestimmten Art Schlösser einsetzbar, so dass an allen Zimmertüren die alten Schlösser ausgetauscht werden müssen. Es versteht, dass dies mit einem beträchtlichen Aufwand einhergeht, und die bestehenden Schlösser alle entsorgt werden müssen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schliessmechanismus und ein Betätigungsorgan für einen Schliessmechanismus der gattungsgemässen Art so zu ver¬ bessern, dass ein einfache und sichere Bedienung eines Türschlosses gegeben ist, die eine elektronische Steuerung ermöglicht, ohne bestehende Türschlösser austauschen zu müssen. Dabei soll ein ebenbürtiger oder höherer Sicher¬ heitsstandard erreicht werden können, wie bei den beste¬ henden elektronischen Türsicherungen.
Diese Aufgabe wird durch einen Schliessmechanismus mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Betätigungs- organ mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
Die Erfindung hat den grossen Vorteil, dass mit wenigen Handgriffen eine Umrüstung von beliebigen Schlössern vorge¬ nommen werden kann, um eine moderne und praktische mechan-
ische Türsicherung mit einem hohen Mass an Sicherheit zu erhalten, die besonders für eine elektronische Steuerung geeignet ist. Ferner ist es nunmehr unerheblich, ob das Schloss links- oder rechtsdrehend ist, denn das Betäti¬ gungsorgan des neuen Schliessmechanismus ist für beide Arten Schlösser geeignet.
Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeich¬ nungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen kreiszylindrischen Drehknopf zur Aussenmontage an eine Tür,
Fig. 2a einen Querschnitt durch den Drehknopf der Figur 1 längs der Linie A-A,
Fig. 2b einen Querschnitt durch den Drehknopf der Figur 1 längs der Linie B-B,
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Lagerschild des Dreh¬ knopfes längs der Linie C-C,
Fig. 4a einen Querschnitt durch den Drehknopf der Figur 1 längs der Linie D-D,
Fig. 4b einen Teil des Querschnittes durch den Drehknopf wie in Figur 1,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Drehknopf für eine einseitige Betätigung, und
Fig. 6 einen Querschnitt durch zwei auf den gegenüber¬ liegenden Seiten einer Tür angeordneten Drehknöpfe.
In den Zeichnungen sind für dieselben Elemente jeweils die¬ selben Bezugszeichen verwendet, und ist die Beschreibung für alle Zeichnungen gedacht, wenn nichts anders angegeben ist.
In Figur 1 ist ein Drehknopf 1 im Querschnitt mit einem kreiszylindrischen, topfförmigen Gehäuse 2 dargestellt. Das Gehäuse 2 des Drehknopfes l ist vorzugsweise metallisch, kann jedoch auch aus einem harten Kunststoff hergestellt sein. Der Drehknopf 1 ist anstelle einer üblichen Türklinke mit einem hier nicht weiter dargestellten Türschloss mecha¬ nisch verbunden. Ein Lagerschild 3 ist an einer nur teil¬ weise angedeuteten Tür 4 befestigt und weist eine zentrale Öffnung 5 mit einem Drehlager 6 auf, welche von einer Welle 7 durchgriffen wird. Die Welle 7 ist Vierkant ausgebildet und an einem nicht dargestellten Türschloss angekoppelt. Innerhalb des Gehäuses 2 ist die Welle 7 als runde Achse 8 ausgebildet, auf welcher das Gehäuse 2 über einen Trag¬ körper 9 mit einer axialen Bohrung 10 frei drehbar angeord¬ net ist. Im Endbereich der Achse 8 ist eine Ringnut 11 vorgesehen, in welche ein Sicherungsring 12 eingreift. Auf der der Stirnseite gegenüberliegenden Seite des Tragkörpers 9 ist ein Anschlagring 13 auf der Achse 8 befestigt, so dass der Tragkörper zwischen dem Sicherungsring 12 und dem Anschlagring 13 axial gesichert ist. Das Gehäuse 2 besteht aus einem Kreiszylinder 14 und einem kreisrunden Abschluss¬ deckel 15, der mittels durch gestrichelt dargestellte
Längsbohrungen 16 im Tragkörper 9 hindurchgreifenden Schrauben 17 am Kreiszylinder 14 anliegend befestigt ist. Die Längsbohrungen 16 sind auf der dem Abschlussdeckel 15 zugewandten Seite stufenförmig erweitert, in welche Erwei¬ terungen 18 entsprechende Zapfen 19 des Abschlussdeckels 15 mit für die Schrauben 17 vorgesehenen Innengewinden 20 hineinpassen. In einer parallel zur Achse 8 vorgesehenen Aufnahmeöffnung 23 des Tragkörpers 9 ist eine Hülse 24 eingelassen, in welcher ein Stift 25 eingeschraubt ist. Am inneren Ende des Stiftes 25 ist ein kleiner Nocken 26 angeformt, dem eine Spindel 27 eines Elektromotors 28 in einem Abstand axial gegenüberliegt. Der Nocken 26 ist mit einem Aussengewinde 29 versehen, auf welche eine mit der Spindel 27 verbundenen Spiralfeder 30 geschraubt ist. Zwischen dem Lagerschild 3 und dem Tragkörper 9 ist auf der Achse 8 eine radial durchgehende Bohrung 32 vorgesehen, durch welche ein Mitnehmerbolzen 33 hindurchgreift und symmetrisch zur Achse 8 angeordnet ist. In der dargestell¬ ten Anordnung steht der Stift 25 mit diesem Mitnehmerbolzen 33 in Eingriff. Der Abschlussdeckel 15 ist mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 34 versehen, die auf der Innenseite eine Ringnut 35 aufweist, in welcher eine kugel- kalottenartige Kontaktscheibe 36 eingelassen ist. Sie ist von einem in die Ringnut 35 passenden Isolationsring 37 geführt. Eine elektrische Leiterbahnen aufweisende kreis¬ förmige Leiterplatte 38 ist mit den Zapfen 19 entsprechen¬ den Löchern versehen und so gegen die innere Stirnseite des Abschlussdeckels 15 geklemmt. Zwischen der Kontaktscheibe 36 und der kreisförmigen Leiterplatte 38 befindet sich ein Federelement 39, das gleichzeitig den elektrischen Kontakt der Kontaktscheibe 36 mit der Leiterplatte 38 sicherstellt.
Unterhalb des Tragkörpers 9 ist eine weitere elektrische Leiterplatte 40 mit einer elektronischen Schaltung und untenliegenden Leiterbahnen vorgesehen, die über die Leiterbahnen der kreisförmigen Leiterplatte 38 einerseits mit der kugelkalottenartigen Kontaktscheibe 36 und anderer¬ seits mit dem Elektromotor 28 elektrisch verbunden sind.
In Figur 2a ist der Tragkörper 9 in einer Ansicht von der Frontseite und in Figur 2b von der Rückseite dargestellt. Ferner ist in Figur 3 das Lagerschild 3 in Draufsicht und sind in den Figuren 4a und 4b die Querschnitte durch den Tragkörper 9 längs der Linie A-A bzw. längs der Linie B-B in Figur 2a abgebildet. Die weiteren Bezugszeichen in diesen Figuren werden in bezug auf die Ausführungen der Figuren 5 und 6 erklärt.
Die Funktion des oben beschriebenen Drehknopfes l ist nun folgendermassen:
Im geschlossenen Zustand der Tür 4 ist der Drehknopf 1 auf der runden Achse 8 frei drehbar, d.h. die Spindel 27 des Elektromotors 28 befindet sich in einer gegen die Stirn¬ seite des Drehknopfes 1 zurückgezogenen Position, so dass der Stift 25 ausser Eingriff des Mitnehmerbolzens 33 ist. Die Spiralfeder 30 funktioniert dabei als Zugfeder zur Übertragung der Zugkräfte auf den Stift 25. In diesem Zu¬ stand liegt die Kontaktscheibe 36 gegen den mit dem Lager¬ schild 3 elektrisch verbundenen Anschlussdeckel 15 und auf diese Weise ständig elektrisch an Masse, d.h. dient als Transientenunterdrückung der Kontaktscheibe 36, wie in der einschlägigen Norm IEC 801 vorgeschrieben. Einzelheiten dazu können beispielsweise dem Aufsatz "EMV muss kein
Problem sein" in "Elektronik", Heft 4, 1992, Seiten 104 bis 109 entnommen werden.
Die Kontaktscheibe 36 kann von einem (hier nicht darge¬ stellten) elektronischen Schlüssel, unter der Bezeichnung "CABLOCK" (eingetragenes Markenzeichen) von der Firma CABCOM Engineering Rolf Jäger in CH-8181 Höri erhältlich, aktiviert werden. Die Kontaktscheibe 36 ist vorzugsweise eine "Touch Memory Probe DS9092" der Firma DALLAS SEMICONDUCTOR, Dallas, Texas (USA), und der Schlüssel beinhaltet eine elektronische Schaltung der Bezeichnung "Touch Memory DSl99x" dieser Firma.
Wenn nun die Kontaktscheibe 36 vom (nicht dargestellten) elektronischen Schlüssel gegen das Federelement 39 zurück- gestossen wird, so dass sie keinen Kontakt mit dem An¬ schlussdeckel 15 mehr macht und deshalb aktiviert wird, treibt der Elektromotor 28 die Spindel 27 in Richtung gegen die Tür 4, so dass der Stift 25 über die Spiralfeder 30 als Druckfeder mit dem Mitnehmerbolzen 33 in Eingriff gelangen kann. Wenn der Mitnehmerbolzen 33 sich genau in der Ver¬ schieberichtung befindet, so dass der Stift 25 auf dem Mitnehmerbolzen 33 aufzustehen kommt, bewirkt die Spiral¬ feder 30, dass der Stift 25 bei einer geringen Drehung des Drehknopfes 1 am Mitnehmerbolzen 33 vorbeispringt, auch wenn die Spindel 27 sich schon in der Endstellung befindet. In diesem Sinne wirkt die Spiralfeder 30 als Kraftspeicher¬ element bei der Hin- und Herbewegung des Stiftes 25. Da es unerheblich ist, ob der Stift 25 links oder rechts mit dem Mitnehmerbolzen 33 in Eingriff gelangt, ist der oben be¬ schriebene Drehknopf 1 sowohl für Türschlösser mit einer Links- als auch mit einer Rechtsdrehung geeignet.
In Figur 5 ist nun eine andere Variante des Drehknopfes 1 dargestellt, bei welcher der Stift 25 mit einer Aufnahme 41 im Lagerschild 3 (vergleiche auch Figur 3) im Eingriff steht. Die Aufnahme 41 ist dabei als ovale, konisch zulau¬ fende Öffnung ausgebildet, die noch eine geringe Drehung des eingerasteten Stiftes 25 von etwa 5* zulässt. Die Welle 7 ist in diesem Fall auch im Bereich des Drehknopfes l Vierkant ausgebildet, und der Tragkörper 9 mit der Vierkant ausgebildeten zentralen Bohrung 10 ist fest mit der Welle 7 befestigt. Dazu sind zwei radiale durchgehende Gewindeboh¬ rungen 42 vorgesehen, in welche Stiftschrauben 43 zur Befe¬ stigung auf die Welle 7 eingeschraubt sind. Ferner ist ein hakenförmiger Drahtstift 44 vorgesehen, die in den Stift 25 eingreift und durch den Abschlussdeckel 15 hindurchgestos- sen werden kann. Auf diese Weise lässt sich leicht von einem Abstand überprüfen, ob der Drehknopf 1 sich im gesperrten Zustand befindet, oder ob die Welle 7 gedreht werden kann, und somit das Türschloss freigegeben ist. Anstatt des hakenförmigen Drahstiftes 44 kann auch ein Sensor oder ein Schalter auf der Leiterplatte 38 vorgesehen sein, welcher über die Leiterbahnen der Leiterplatte 38 mit der elektronischen Schaltung der Leiterplatte 40 und mit einer Leuchtdiode im Abschlussdeckel 15 verbunden ist, und welcher die Position des Stiftes 25 überprüft. Die Funktion dieses Drehknopfes l ist ähnlich wie oben in bezug auf die Ausführung der Figur 1 beschrieben. Der so ausgebildete Drehknopf 1 ist mit Vorteil an Wandschränken in Sportan¬ lagen, wie Schwimmbäder und dergleichen, anwendbar.
In Figur 6 ist eine weitere Variante mit zwei gleichartig ausgebildeten Drehknöpfen 1 und 1' dargestellt. In diesem Fall ist die Kontaktscheibe 36 im aussen befindlichen Dreh¬ knopf 1' und die Verriegelung mit dem hin- und herbewegba-
ren Stift 25 im gegenüberliegenden, auf der Innenseite der Tür 4 angeordneten Drehknopf 1 vorgesehen. Zur elektrischen Verbindung der Kontaktscheibe 36 mit der elektrischen Lei¬ terplatte 40 und mit dem Elektromotor 28 über die Leiter¬ platte 38 ist die Welle 7 mit einer kleinen durchgehenden Bohrung oder Einfräsung 47 versehen, aus welcher auf beiden Seiten zwei zylindrische lange Stifte 48 herausragen, die von einer dünnen Spiralfeder 49 auseinander gedrückt werden. Falls diese Stifte 48 bei einer gegebenen Türdicke zu lang sind, können sie auf einfacher Weise an Ort und Stelle abgelängt werden. Die Leiterplatte 38 des innenlie¬ genden Drehknopfes l weist dazu an entsprechender stelle einen elektrischen Steckkontakt oder dergleichen auf. Wie in der Figur 6 ersichtlich ist der Tragkörper 9 nicht mit Stiftschrauben sondern mit ein federnd eingespanntes Kügelchen aufweisenden Federschrauben 50 in einer durch kugelige Ausnehmungen 51 in der Welle 7 definierten Rast¬ position festgehalten. Mit einer langen Stiftschraube 52, die in einer radialen durchgehenden Gewindebohrung 53 im Endbereich der Welle 7 eingeschraubt ist, und einem ovalen Führungsschlitz 54 im Kreiszylinder 14 ist der Drehknopf 1 radial drehfest mit der Welle 7 verbunden. Die Funktions¬ weise des Drehknopfes 1 ist im dargestellten Zustand genau gleich wie bei der Ausführung nach Figur 5. Notfalls kann die Tür 4 auch im geschlossenen Zustand von innen geöffnet werden, indem das Gehäuse 2 mit dem Tragkörper 9 des innen¬ liegenden Drehknopfes 1 von der Tür 4 weg gezogen wird, wodurch die Federschrauben 50 in die beiden freien kugeli¬ gen Ausnehmungen 55 einrasten, und der Stift 25 ausser Eingriff der Aufnahme 41 gelangt.
Wie aus den Figuren 1, 5 und 6 ersichtlich, können für die verschiedenen Ausführungen dieselben Elemente verwendet
werden, indem beispielsweise derselbe Tragkörper 9 durch die entsprechende Formgebung sowohl mit als auch ohne Stift- oder Federschrauben 43 bzw. 48 verwendet werden kann. Dadurch wird eine wesentlich einfachere Lagerbewirt¬ schaftung erhalten, und können je nach Anwendungsfall Drehknöpfe für die unterschiedlichsten Anforderungen herge¬ stellt werden. Die Drehknöpfe 1 bzw. 1' haben alle gemein¬ sam, dass sie axial fest mit der Welle 7 bzw. mit der runden Achse 8 verbunden sind und von aussen nicht ohne extreme Gewaltanwendung entfernt werden können. Dadurch ist der beschriebene Drehknopf 1 bzw. 1' in den verschiedenen Varianten äusserst sicher. Es versteht sich für den Fach¬ mann, dass das Gehäuse 2 der oben beschriebenen Drehknöpfe 1 bzw. l' nicht unbedingt kreiszylindrisch ausgebildet zu sein gebraucht, sondern dazu auch andere passende Formen in der Art eines Hohlkörpers verwendet werden können.
Ferner erhöht die elektronische Bedienung des Schliessme¬ chanismus die Sicherheit, indem die Zugangskodierung für die Kontaktscheibe 36 durch spezielle übergeordnete Pro¬ grammiergeräten jederzeit umprogammiert werden kann. Aus- serdem besteht die Möglichkeit, die Zutrittsberechtigung nur für gewisse Zeiträumen und/oder für gewisse Personen (d.h. Inhaber eines bestimmten elektronischen Schlüssels) freizugeben. Die Sicherheit des ganzen Systems kann dadurch noch erhöht werden, dass die Datenübertragung in elektro¬ nisch verschlüsselter Form vorgenommen wird, welche in an sich bekannter Weise durch geeignete Kodierung und Dekodie- rung der Datensignale vorgenommen werden kann.
Der in verschiedenen Varianten beschriebene Drehknopf 1 eignet sich besonders für die Anwendung mit einem automa¬ tischen Türschloss, wie beispielsweise dem Fallenriegel-
schloss 2126 der Firma BKS GmbH, D-42502 Velbert. Bei einem solchen automatischen Schloss lassen sich nämlich der Fal¬ lenriegel und der Automatikriegel beide vom Drehknopf 1 aus bedienen, so dass mechanische Schlüssel entfallen können. Diese können entweder entsorgt werden oder für Notfälle in einem Tresor aufbewahrt werden. Auch wäre ein Ersatz durch einen Hauptschlüssel oder Passe-Partout für diesen Zweck denkbar.