[0001] Die Erfindung betrifft ein Hangschloss mit einem Schlosskörper und einem Bügel, der
bezüglich des Schlosskörpers zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung
bewegbar ist, wobei der Schlosskörper einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln
des Bügels in der Schließstellung aufweist.
[0002] Die Erfindung betrifft weiters eine Verriegelungseinrichtung umfassend eine Überwurffalle
mit einem vorzugsweise U-förmigen Bügel und einem Überwurfteil und ein in den vorzugsweise
U-förmigen Bügel einhängbares Hangschloss.
[0003] Bei einem Hangschloss der eingangs genannten Art ist der Bügel mit dem Schlosskörper
in der Regel unlösbar verbunden. In entriegeltem Zustand kann der Bügel jedoch zwischen
der Öffnungsstellung und der Schließstellung bewegt werden. In der Schließstellung
bilden der Bügel und der Schlosskörper gemeinsam eine geschlossene Schlaufe, beispielsweise
um zwei Teile aneinander zu sichern. Mittels des Verriegelungsmechanismus kann der
Bügel in der Schließstellung verriegelt werden, um ein unbefugtes Öffnen zu verhindern.
Typischerweise umfasst der Verriegelungsmechanismus einen Schließzylinder, der mittels
eines passenden Schlüssels drehbetätigt wird. Außerdem kann der Verriegelungsmechanismus
einen Mitnehmer und/oder einen Riegel umfassen.
[0004] Ein typisches Anwendungsgebiet für Hangschlösser sind Verriegelungseinrichtungen,
die eine Überwurffalle mit einem U-förmigen Bügel und einem Überwurfteil umfassen.
Solche Überwurffallen findet man oft zum Abschließen von Kellerabteilen und dgl. Das
Überwurfteil weist hierbei eine meist schlitzförmige Ausnehmung auf, durch welche
der U-förmige Bügel im geschlossenen Zustand der Überwurffalle hindurchtritt. Die
Überwurffalle wird dadurch versperrt, dass in den U-förmigen Bügel der Bügel eines
Hangschlosses eingehängt und das Hangschloss versperrt wird. Wenn das Überwurfteil
beispielsweise an einem Türblatt und der U-förmige Bügel beispielsweise an einem zugehörigen
Türrahmen befestigt sind, bewirkt das Versperren des Hangschlosses, dass die Überwurffalle
nicht zerstörungsfrei geöffnet und der durch die Tür betretbare Raum daher nicht betreten
werden kann.
[0005] Es ist bekannt, Hangschlösser mit einer Detektionseinheit zum Detektieren der Schließstellung
des Bügels auszustatten. Von der Detektionseinheit kann ein Signal generiert werden,
das den Schließzustand des Hangschlosses anzeigt. Dabei kann es sich insbesondere
um eine optische Anzeige am Hangschloss handeln. Denkbar ist aber auch eine drahtlose
Übermittlung der Signale an eine zentrale Verwaltungs- oder Überwachungsstelle, in
der ggf. der Schließzustand einer Vielzahl von Hangschlössern erfasst wird.
[0006] Mit den bekannten Detektionseinrichtungen ist es jedoch nicht möglich, festzustellen,
ob das Hangschloss ordnungsgemäß eingehängt wurde, zum Beispiel in den U-förmigen
Bügel einer Überwurffalle.
[0007] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Hangschloss sowie eine Verriegelungseinrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise eine
Überprüfung vorgenommen werden kann, ob das Hangschloss ordnungsgemäß eingehängt wurde
bzw. ob die Verriegelungseinrichtung mit Hilfe des Hangschlosses ordnungsgemäß versperrt
wurde.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Hangschloss der eingangs
genannten Art vor, dass das Hangschloss einen kapazitiven Näherungssensor aufweist,
dessen Messelektrode von dem Bügel oder einem Teil desselben gebildet ist. Dadurch,
dass ein Bügel oder ein Teil desselben als Messelektrode eines in das Hangschloss
integrierten kapazitiven Näherungssensors mitverwendet wird, kann ein Hangschloss
ohne großen baulichen Aufwand mit der Funktion eines Näherungssensors ausgestattet
werden. Der Näherungssensor ist dazu geeignet, die Nähe eines insbesondere metallischen
Teils zur Messelektrode, d.h. den Bügel des Hangschlosses zu detektieren. Das ordnungsgemäße
Einhängen des Hangschlosses kann hierbei am einfachsten dadurch festgestellt werden,
dass der kapazitive Näherungssensor auf die Anwesenheit eines U-förmigen Bügels einer
Überwurffalle oder eines bevorzugt leitend mit diesem verbundenen Teils anspricht.
[0009] Kapazitive Näherungssensoren sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Er
nutzt die sich bei Annäherung eines Gegenstandes ändernde elektrische Kapazität einer
Messelektrode zur Umgebung oder zu einer Referenzelektrode aus. Solche Sensoren arbeiten
meist mit einem Oszillator, dessen frequenzbestimmende Kapazität teilweise vom zu
detektierenden Gegenstand bzw. der Umgebung gebildet wird.
[0010] Unter einem kapazitiven Näherungssensor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist aber
auch jede elektrische Schaltung zu verstehen, bei der eine kapazitive Kopplung zwischen
der Messelektrode des Hangschlosses und einer externen Koppelelektrode vorhanden ist,
deren Kopplungseigenschaft vom Abstand der Messelektrode des Hangschlosses von der
genannten Koppelelektrode abhängt.
[0011] Eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Hangschlosses sieht vor, dass der
Schlosskörper oder ein Teil desselben eine Referenzelektrode des Näherungssensors
ausbildet. Das Vorsehen einer zweiten Elektrode im Hangschloss, die von der Messelektrode
elektrisch isoliert ist, verbessert die Messeigenschaften des Näherungssensors.
[0012] Wie bereits eingangs erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn eine Detektionseinheit zum
Detektieren der Schließstellung des Bügels vorgesehen ist. In Kombination mit dem
erfindungsgemäß vorgesehenen Näherungssensor gelingt dadurch eine vollständige Kontrolle
des korrekten Versperrens einer Verriegelungseinrichtung, bei der ein Hangschloss
zum Einsatz gelangt, da nicht nur überprüft werden kann, ob der Bügel des Hangschlosses
in der Schließstellung ist, sondern zusätzlich, ob das Hangschloss ordnungsgemäß eingehängt
ist.
[0013] Der Verriegelungsmechanismus des Hangschlosses umfasst bevorzugt eine mechanische
und/oder elektronische Schlüsselabfrage. Mechanische Schlüsselabfragen sind im Zusammenhang
mit Hangschlössern beispielsweise in der Form von Schließzylindern weit verbreitet.
Besonders bevorzugt ist im vorliegenden Fall mit Rücksicht auf den Umstand, dass der
erfindungsgemäß vorgesehene kapazitive Näherungssensor ohnehin eine Energieversorgung
benötigt, eine elektronische Schlüsselabfrage. Eine bevorzugte Weiterbildung sieht
hierbei vor, dass die elektronische Schlüsselabfrage eine elektronische Leseeinheit
zum Auslesen von Identifikationsdaten aus einem Datenträger umfasst. Als Datenträger
kann hierbei eine Reihe von bekannten elektronischen Schlüsseln in Form von Identmedien
und dgl. zum Einsatz kommen. Sowohl passiv arbeitende Identmedien, wie beispielsweise
RFID-Tags oder aktiv arbeitende Identmedien, die über eine eigene Stromversorgung
verfügen, sind hierbei denkbar. Die elektronische Schlüsselabfrage erfolgt hierbei
bevorzugt derart, dass das Hangschloss eine Auswerteschaltung zur Feststellung der
Zutrittsberechtigung auf Grund der empfangenen Identifikationsdaten aufweist, wobei
die Auswerteschaltung mit dem Verriegelungsmechanismus zum wahlweisen Freigeben oder
Verriegeln des Bügels zusammenwirkt.
[0014] Die vom kapazitiven Näherungssensor ermittelten Näherungsdaten werden im Hangschloss
bevorzugt so weiterverarbeitet, dass auf Grundlage der Messdaten ein Signal generiert
wird, welches das korrekte Einhängen des Hangschlosses anzeigt. Das Signal kann beispielsweise
durch eine optische Anzeigevorrichtung am Hangschloss selbst angezeigt werden. Alternativ
oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Sendeeinheit zur drahtlosen Übermittlung
von Daten, insbesondere der Messdaten des Näherungssensors und/oder der Detektionseinheit
vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist die Sendeeinheit zur Übermittlung der Daten
mittels kapazitiver Kopplung ausgebildet. Die kapazitive Datenübermittlung kann hierbei
mitverwendet werden, um die erfindungsgemäß vorgesehene Funktion des kapazitiven Näherungssensors
zu realisieren. Der Näherungssensor ist in einem solchen Fall beispielsweise als Auswerteschaltung
ausgebildet, welche das Vorhandensein oder die Stärke der kapazitiven Kopplung der
Messelektrode des Hangschlosses mit einer externen Elektrode erfasst.
[0015] In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung
vor, dass die Messelektrode des Hangschlosses als Koppelelektrode einer Koppelkapazität
in einen für die kapazitive Datenübertragung eingerichteten Sende-/Empfangsschaltkreis
des Hangschlosses eingebunden ist und dass die Überwurffalle wenigstens eine kapazitive
Koppelfläche umfasst, die in einen für die kapazitive Datenübertragung eingerichteten
Sende-/Empfangsschaltkreis der Überwurffalle eingebunden ist, sodass sich bei Annäherung
des Hangschlosses an die Überwurffalle ein Wechselstromkreis schließt, über den Daten
zwischen dem Hangschloss und der Überwurffalle mittels kapazitiver Kopplung übertragen
werden können.
[0016] Die kapazitive Datenübertragung kann in bevorzugter Weise auch dazu verwendet werden,
eine Identifikationsprüfung vorzunehmen, um auf diese Art und Weise festzustellen,
ob dasjenige Hangschloss, das zuvor der jeweiligen Verriegelungseinrichtung zugeordnet
wurde, im Zuge der Versperrung der Einrichtung tatsächlich zum Einsatz gelangt.
[0017] Die Elektrodenanordnung ist hierbei bevorzugt derart getroffen, dass der Überwurffalle
ein plattenförmiger Koppelbauteil zugeordnet ist, der eine erste, die kapazitive Koppelfläche
ausbildende Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst. Der plattenförmige Koppelbauteil
kann hierbei leitend mit dem Bügel des Hangschlosses verbunden sein.
[0018] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im oder am Hangschloss
ein Energiewandler vorgesehen ist, mit welchem mechanische Energie in elektrische
Energie umgewandelt werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, dass ein Energiespeicher im Hangschloss vorgesehen ist, der z.B. vom erwähnten
Energiewandler gespeist sein kann. Der Energiewandler kann ausgebildet sein, um beispielsweise
Erschütterungen, Bewegungen des Bügels des Hangschlosses, Bewegungen des Hangschlosses,
die bei dessen Öffnen auftreten, oder die Drehung eines Schlüssels im Hangschloss
in elektrische Energie umzuwandeln.
[0019] Die Energieversorgung kann alternativ mittels einer Batterie, Brennstoffzelle und/oder
einer Solarzelle sichergestellt werden.
[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 das erfindungsgemäße
Hangschloss, Fig. 2 eine Überwurffalle, die mit Hilfe des Hangschlosses versperrt
werden kann und Fig. 3 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild der bei der Verriegelungseinrichtung
zum Einsatz kommenden kapazitiven Datenübertragungsvorrichtung.
[0021] In Fig. 1 ist ein herkömmliches Hangschloss 1 dargestellt, dessen Schlosskörper mit
2 und dessen Bügel mit 3 bezeichnet ist. Das Hangschloss 1 ist in Fig. 1 im geschlossenen
Zustand dargestellt, in dem ein schematisch angedeuteter Verriegelungsmechanismus
4 den Bügel 3 gegen Öffnen sichert. Zum Verriegeln der Schließstellung des Bügels
3 weist die Verriegelungsvorrichtung 4 einen nicht näher dargestellten Riegel auf,
der in der Verriegelungsstellung formschlüssig mit einer im Bügel 3 ausgebildeten
Ausnehmung 5 zusammenwirken kann. Der Verriegelungsmechanismus umfasst beispielsweise
einen nicht dargestellten Schließzylinder, der mit Hilfe eines mechanischen Schlüssels
betätigt werden kann. Alternativ umfasst der Verriegelungsmechanismus 4 einen elektrisch
verstellbaren oder freigebbaren Riegel, der in die Ausnehmung 5 eingreift. Der elektrisch
verstellbare oder freigebbare Riegel wirkt hierbei mit einer elektronisch arbeitenden
Schlüsselabfrage zusammen, die eine Leseeinrichtung zum Auslesen eines Identifikationscodes
aus einem elektronischen Schlüssel, wie beispielsweise einem Identmedium, aufweist.
[0022] Wenn aufgrund der Schlüsselabfrage ein berechtigter mechanischer oder elektronischer
Schlüssel erkannt wurde, wird die Verriegelung des Bügels 3 freigegeben, sodass der
Bügel in Richtung des Pfeils 6 aus dem Schlosskörper 2 herausgezogen und in der Folge
zur Seite verschwenkt werden kann.
[0023] In Fig. 2 ist ein Türblatt 7 dargestellt, das relativ zu einem ortsfesten Teil, wie
beispielsweise einem Türrahmen 8, verschwenkt oder verschoben werden kann. Zur Verriegelung
des Türblattes 7 in der verschlossenen Stellung ist eine Überwurffalle 9 vorgesehen,
die einen an dem Türblatt 7 befestigten plattenförmigen Bauteil 10 mit einem U-förmigen
Bügel 11 sowie einen am Türstock 8 angebrachten plattenförmigen Bauteil 12 aufweist,
an dem ein Überwurfteil 14 über ein Scharnier 13 schwenkbar befestigt ist. Das Überwurfteil
14 weist eine schlitzförmige Ausnehmung 15 auf, welche im in Fig. 2 dargestellten
verschlossenen Zustand der Überwurffalle 9 von dem Bügel 11 durchsetzt wird. Wenn
nun in den Bügel 11 der Bügel 3 des in Fig. 1 dargestellten Hangschlosses 1 eingehängt
wird und das Hangschloss 1 versperrt wird, kann die Überwurffalle 9 durch unberechtigte
Personen nicht geöffnet werden.
[0024] In Fig. 3 ist nun ein vereinfachtes Ersatzschaltbild der im Rahmen der Erfindung
zum Einsatz gelangenden kapazitiv arbeitenden Näherungsschaltung dargestellt. Es ist
ersichtlich, dass der Bügel 3 des Hangschlosses 1 als Elektrode E1 ausgebildet ist
und der Schlosskörper 2 eine Elektrode E2 aufweist oder als Elektrode E2 fungiert.
Die Elektroden E1 und E2 sind in eine Sende-/Empfangsschaltung 16 und bevorzugt in
einen Schwingkreis der Sende-/Empfangsschaltung 16 eingebunden, der von einer Stromversorgung
17 gespeist ist. Um zu detektieren, ob das Hangschloss 1 ordnungsgemäß in die geschlossene
Überwurffalle 9 eingehängt wurde, sind nun am plattenförmigen Teil 12 zwei schematisch
dargestellte Elektroden E3 und E4 angeordnet bzw. ausgebildet, die voneinander elektrisch
isoliert sind und gemeinsam eine Koppelkapazität ausbilden. Ergänzend können auch
am plattenförmigen Bauteil 10 Elektroden E5 und E6 angeordnet oder ausgebildet sein,
die gemeinsam eine weitere Koppelkapazität ausbilden. Die Elektrode E1 ist im korrekt
eingehängten Zustand des Hangschlosses 1 leitend oder über eine kapazitive Kopplung
mit dem Bügel 11 verbunden, sodass sich ein Wechselstromkreis über die Elektrode E1,
die von den Elektroden E3 und E4 gebildete Koppelkapazität oder die von den Elektroden
E5 und E6 gebildete Koppelkapazität und über das schematisch angedeutete elektrische
Feld 18 oder 19 zur Elektrode E2 schließen kann. Die Stärke der Kopplung hängt hierbei
davon ab, wie nahe sich das Hangschloss 1 bei den beschriebenen Koppelkapazitäten
der Überwurffalle 9 befindet, sodass eine entsprechende Auswertung der Kopplung Aufschluss
darüber gibt, ob das Hangschloss 1 ordnungsgemäß in die verschlossene Überwurffalle
9 eingehängt wurde.
[0025] Weiters kann die Kopplung zwischen den Elektroden E5 und E6 mit den Elektroden E3
und E4 zusätzlich als eine Art Türkontakt benützt werden, da bei geschlossener Türe
(vorzugsweise bei Metalltüren) die Kopplung deutlich besser ist als bei geöffneter
Türe.
1. Hangschloss mit einem Schlosskörper und einem Bügel, der bezüglich des Schlosskörpers
zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, wobei der
Schlosskörper einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln des Bügels in der Schließstellung
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hangschloss (1) einen kapazitiven Näherungssensor aufweist, dessen Messelektrode
(E1) von dem Bügel (3) oder einem Teil desselben gebildet ist.
2. Hangschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlosskörper (2) oder ein Teil desselben eine Referenzelektrode (E2) des Näherungssensors
ausbildet.
3. Hangschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektionseinheit zum Detektieren der Schließstellung des Bügels (3) vorgesehen
ist.
4. Hangschloss nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (4) eine mechanische und/oder elektronische Schlüsselabfrage
umfasst.
5. Hangschloss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schlüsselabfrage eine elektronische Leseeinheit zum Auslesen von
Identifikationsdaten aus einem Datenträger umfasst.
6. Hangschloss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hangschloss (1) eine Auswerteschaltung zur Feststellung der Zutrittsberechtigung
auf Grund der empfangenen Identifikationsdaten aufweist, wobei die Auswerteschaltung
mit dem Verriegelungsmechanismus (4) zum wahlweisen Freigeben oder Verriegeln des
Bügels (3) zusammenwirkt.
7. Hangschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sendeeinheit zur drahtlosen Übermittlung von Daten, insbesondere der Messdaten
des Näherungssensors und/oder der Detektionseinheit vorgesehen ist.
8. Hangschloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit zur Übermittlung der Daten mittels kapazitiver Kopplung ausgebildet
ist.
9. Verriegelungseinrichtung umfassend eine Überwurffalle (9) mit einem vorzugsweise U-förmigen
Bügel (11) und einem Überwurfteil (14) und ein in den vorzugsweise U-förmigen Bügel
(11) einhängbares Hangschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode des Hangschlosses (1) als Koppelelektrode einer Koppelkapazität
in einen für die kapazitive Datenübertragung eingerichteten Sende-/Empfangsschaltkreis
(16) des Hangschlosses (1) eingebunden ist und dass die Überwurffalle (9) wenigstens
eine kapazitive Koppelfläche umfasst, die in einen für die kapazitive Datenübertragung
eingerichteten Sende-/Empfangsschaltkreis (16) der Überwurffalle (9) eingebunden ist,
sodass sich bei Annäherung des Hangschlosses (1) an die Überwurffalle (9) ein Wechselstromkreis
schließt, über den Daten zwischen dem Hangschloss (1) und der Überwurffalle (9) mittels
kapazitiver Kopplung übertragen werden können.
11. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurffalle (9) und/oder das Hangschloss (1) einen Speicher für Identifikationsdaten
aufweist, der mit dem Sende-/Empfangsschaltkreis (16) zum Übermitteln der Identifikationsdaten
an eine Auswerteschaltung des jeweils anderen Teils verbunden ist, die zur Feststellung
einer Zuordnung auf Grund der empfangenen Identifikationsdaten eingerichtet ist.
12. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwurffalle (9) ein plattenförmiger Koppelbauteil (10, 12) zugeordnet ist,
der eine erste, die kapazitive Koppelfläche ausbildende Elektrode (E3, E5) und eine
zweite Elektrode (E4, E6) umfasst.
13. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Koppelbauteil (10) leitend mit dem Bügel (3) des Hangschlosses
(1) verbunden ist.