Schliesszylinder und Schlüssel

Abstract

 Ein Schließzylinder (1) ist durch einen Schlüssel (15) sperrbar, der eine mechanische Codespur mit einer Höhenprofilierung in mehreren Höhenniveaus (27, 28, 29) aufweist, die schloßseitig durch eine Leseeinrichting identifizierbar ist, welche einen analogen Geber, beispielsweise einen durch Druck veränderbaren Widerstand, insbesondere Gummiwiderstand (19), in einem Meßkreis (20) umfaßt. Beim Einschieben des Schlüssels (15) in einen Schlüsselkanal (14) wird die Codespur durch einen Taststift (13) abgetastet und die codeabhängige Meßgröße, z. B. die druckabhängig variablen Widerstandswerte werden nacheinander erfaßt. Sie ergeben einen Code, der mit dem Code eines Code-speichers (22) verglichen wird. Bei Codeübereinstimmung liegt ein Entriegelungssignal für eine elektromechanische Verriegelung (26) an. Der Schließzylinder (1) kann ferner die üblichen Stiftzuhaltungen (4, 5, 6, 7, 8) zusätzlich aufweisen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schließzylinder und einen Schlüssel, der in einen Schlüsselkanal eines Zylinderkernes einschiebbar ist und mindestens eine mechanische Codespur aufweist.

[0002] Es sind Schließzylinder bekannt, die über einen Zylinderkern verfügen, der in einem Gehäuse drehbar gelagert ist. Der in einen Schlüsselkanal des Zylinderkernes einsteckbare, passende Schlüssel verschiebt gefederte Zuhaltungen, die aus Kernstiften und Gehäusestiften bestehen, derart, daß die Berührungsflächen zwischen den Kern- und Gehäusestiften in der Zylinderfläche des Zylinderkernes liegen. Dadurch ist der Schließzylinder sperrbar. Ergänzend sind mechanische aber auch elektronische Zusatzkriterien bekannt, die überdies erfüllt sein müssen, damit der Schließzylinder gesperrt werden kann.

[0003] Eine bekannte Ausführung geht von einem klassischen Flachschlüssel für einen Schließzylinder aus und weist eine Schlüsselreide auf, die eine elektronische Sendeschaltung aufnimmt. Bei Annäherung des Schlüssels an das Schloß oder ab den Zeitpunkt der Berührung zwischen Schlüssel und Schloß wird die Sendeschaltung in der Schlüsselreide aktiviert. Sie überträgt einen Code an einen schloßseitigen Empfänger. Dort erfolgt ein Soll-Ist-Vergleich mit mindestens einem einprogrammierten Code. Wird Übereinstimmung festgestellt, dann leitet die Schaltung ein Signal an eine elektomechanische Verriegelung im Einstemmschloß oder im Schließzylinder weiter. Nur dann, wenn sowohl die mechanische Schlüsselprofilierung und Bartzahnung zum Schließzylinder paßt als auch das elektronische Kriterium übereinstimmt, kann das Schloß entriegelt werden.

[0004] Bei einer anderen Ausführungsform wird der Schlüsselrücken mechanisch oder optisch abgetastet. Es sind Schlitze vorgesehen, die in der Art eines Stichcodes jeden Schlüssel kennzeichnen. Durch Mikroschalter oder eine Lichtschranke wird der Code des Schlüsselrückens abgelesen, gespeichert und mit einem Sollcode verglichen. Nur bei Codeübereinstimmung und mechanisch passendem Schlüssel kann das Schloß gesperrt werden.

[0005] Es ist ferner ein Schlüssel bekannt, der eine Lochspur mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern besitzt. Eine Lichtschranke stellt nicht nur das Signal an sich, sondern auch den Signalpegel fest, der bei Überschreiten einer Schwelle dem Zustand "eins" und bei Unterschreiten derselben dem Zustand "null" entspricht. Es handelt.sich dabei um einen "digitalen Geber".

[0006] Sendeschaltungen in der Schlüsselreide sind empfindliche Bauteile, die leicht beschädigt werden können. Auch feine mechanische Codeelemente am Schlüssel können verschmutzen. Es müssen Maßnahmen vorgesehen sein, die einer Störung durch eine betriebsbedingte Verstaubung der Lichtschranke etwa durch den Abrieb oder durch die Umgebung entgegenwirken.

[0007] Die Erfindung setzt hier ein. Sie hat sich zur Aufgabe gesetzt, ein möglichst störungssicheres, betriebssicheres Sicherheitssystem zu schaffen. Dies wird mit einem Schließzylinder und einem Schlüssel der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß als Leseeinrichtung der Codespur ein analoger Geber, beispielsweise druckabhängiger variabler Widerstand,insbesondere ein elastischer Gummiwiderstand, zusammen mit einem elektronischen Meßkreis vorgesehen ist, daß die Codespur als Steuerkulisse für einen Preßstempel ausgebildet ist und daß der Meßkreis einem Codespeicher und einer Codevergleichsschaltung zugeordnet ist, an deren Ausgang eine elektromechanische Verriegelung anschließbar ist. Der Geber ändert eine elektrische Meßgröße im Meßkreis, z. B. den elektrischen Widerstandswert bei Beanspruchung. Als solche ist die beim Einschieben des Schlüssels in den Schlüsselkanal auftretende rhythmische Belastung (Pressung) des Gebers, z. B. Widerstandsmaterials zu sehen, wenn die Steuerkulisse des Schlüssels durch ihre Kontur dynamisch auf den Geber einwirkt. Die beim Einschieben des Schlüssels abgelesene Meßwertvariation, z. B. das Widerstandsmuster bzw. eine widerstansabhängige elektrische Meßgröße wird je nach den einlangenden Werten über einer oder unter einer Schwelle in "Nullsignale" und Einssignale" differenziert, die hintereinandergereiht einen Code ergeben.In einem schloßseitigen Speicher ist mindestens ein Vergleichscode gespeichert. Der Codevergleich führt bei Codeübereinstimmung zu einem Entriegelungssignal an eine zusätzlich im Schloß bzw. Zylinder vorgesehene elektromechanische Verriegelung. Wenn zusätzlich eine Schlüsselzahnung zum Verschieben von Stiftzuhaltungen vorgesehen ist, dann ist für das Öffnen des Schlosses neben dem positiven Soll-Ist-Vergleich auch die Übereinstimmung des rein mechanischen Schlüsselgeheimnisses bezüglich der Stiftzuhaltungen erforderlich. Es ist zweckmäßig, wenn der Schlüssel auf mindestens einer Flachseite eine Leiste als Steuerkulisse aufweist, die eine Höhenprofilierung trägt und wenn ein Taststift als Preßstempel der Leiste gegenüberliegend im Zylinderkern verschiebbar gelagert ist, der an dem analogen Geber unmittelbar anliegt oder über einen den Spalt zwischen Zylinderkern und Gehäuse überbrückenden Druckschrift mit dem Geber in Berührung steht. Der Taststift folgt dem Höhenprofil der Codeleiste und überträgt die Pressung direkt oder über einen weiteren Druckstift an den Geber. Eine besondere Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste eine Höhenprofilierung in drei Höhenebenen aufweist, wobei die erste und dritte Höhenebene den Code "null" und "eins" repräsentieren, während die mittlere Höhenebene zumindest bei aufeinanderfolgenden gleichen Codes den Codeinformationen zwischengeschaltet ist. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der analoge Geber, insbesondere Gummiwiderstand und vorzugsweise auch der Widerstandsmeßkreis, der Codespeicher und die Vergleichsschaltung in einer Rosette des Schließzylinders angeordnet sind. Der Gummiwiderstand wirkt gleichzeitig als Feder. Er ersetzt oder unterstützt eine solche, drückt die Stifte an die Schlüsselprofilierung und gibt einen Widerstandswert bei der Endstellung des Schlüssels ab, wie auch eine Folge von Widerstandswerten, die das Profil des Schlüsselbartes oder einer Codeleiste wiederspiegeln. Sowohl die statische Fixwertmessung als auch die dynamische Messung des Widerstandsverlaufes oder einer widerstandsabhängigen elektrischen Meßgröße können als Code herangezogen werden. Unter Gummiwiderstand wird im Sinne der Erfindung jeder durch Druck veränderbare Widerstand verstanden.

[0008] Eine andere Ausführungsform sieht als analogen Geber einen Kondensator mit Kondensatorplatten beiderseits des Schlüsselkanals vor, wobei der Schlüssel als Codespur unterschiedliches Material bzw. unterschiedliche Materialstärken zur Variation des Dielektrikums zwischen den Kondensatorplatten aufweist. Der Kondensator liegt in einem Hochfrequenz-Meßkreis, der die Veränderung der Codespur über den Kondensator erfaßt.

[0009] Eine weitere Ausführungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, daß als analoger Geber ein elektrisch leitender, elastischer Werkstoff, beispielsweise ein elektrisch leitender Gummi, einer Widerstandsbahn gegenüber angeordnet ist, und daß der Gummi von der Codespur des Schlüssels gegen die Widerstandsbahn preßbar ist und einen Teil der Widerstandsbahn leitend überbrückt. Je stärker das elastische leitende Material gegen die Widerstandsbahn gedrückt wird, desto breiter ist die Auflagefläche, die die Widerstandsbahn über einen Teil ihrer Länge kurzschließt. Die Widerstandsbahn ist an den Meßkreis angeschlossen, der eine elektrische Größe in Abhängigkeit von der geometrischen Konfiguration der Codespur erfaßt.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Schließzylinder mit Rosette gemäß der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Seitenansicht mit eingestecktem Flachschlüssel und Fig. 3 den Flachschlüssel in Draufsicht.

[0011] Ein Schließyzlinder 1 umfaßt ein Zylindergehäuse 2 und einen in diesem drehbar gelagerten Zylinderkern 3. Fünf Paare von Stiftzuhaltungen 4, 5, 6, 7, 8, jeweils bestehend aus Kernstift 9 und Gehäusestift 10 sind gemäß Fig. 1 und 2 vorgesehen. In Fig. 2 sind die Stiftzuhaltungen 4, 5, 6, 7, 8 bloß durch strichpunktierte Linien angedeutet. Der Schließzylinder ist von einer Rosette 11 umgeben.

[0012] Im Zylinderkern 3 ist eine Querbohrung 12 mit einem Taststift 13 vorgesehen. Die Querbohrung 12 endet im Bereich des Schlüsselkanals 14. Ein Schlüssel 15 verfügt neben seiner Zahnung 16 zur Positionierung der Stiftzuhaltungen 4, 5, 6, 7, 8 über eine seitliche Leiste 17 als Steuerkulisse für den Taststift 13. Fig. 3 zeigt den Schlüssel 15 in Draufsicht und läßt die Leiste 17 deutlich erkennen. Sie verfügt über eine Höhenprofilierung in drei Stufensprüngen, die rechts neben Fig. 3 durch drei Linien angedeutet sind.

[0013] Der Taststift 13 (Fig. 1) liegt an einem Druckstift 18 an. Die Stifte 18 und 13 werden durch ein elastisches Element, das eine Feder ersetzt, gegen den Schlüsselkanal 14 vorgespannt. Sobald ein Schlüssel 15 in den Schlüsselkanal 14 eingeschoben wird, weichen die Stifte 13 und 18 im Rhythmus des Höhenprofils der Leiste 17 oszillierend zurück und üben je nach ihrem Verschiebungsweg unterschiedlichen Druck auf das elastische Element aus. Dieses elastische Element ist als Gummiwiderstand 19 ausgebildet, der in Abhängigkeit von seiner Druckbelastung den Durchgangswiderstand ändert.

[0014] Der Gummiwiderstand 19 ist Teil eines Widerstandsmeßkreises, in dem auch eine Batterie 21 vorgesehen ist. Die Folge der gemessenen Widerstandswerte wird mit einem Schwellenwert (Mittelwert) verglichen. Jene Widerstandswerte, die über den Schwellenwert liegen, gelten als Codewerte "eins" und jene Werte, die unter dem Schwellenwert liegen, als Codewerte "null". Es ergibt sich ein Codemuster (z. B. 0,0,1,1,0,0), das in einem Istwertspeicher 22 abgelegt und in einer Vergleichsschaltung 23 einen Sollwert eines Sollwertspeichers 24 gegenübergestellt wird. Im Sollwertspeicher 24, der frei programmierbar ist, sind alle jene Codes eingespeichert, für die eine Sperrberechtigung gegeben ist. Stimmen Istcode (Speicher 22) und einer der Sollcodes (Speicher 24) überein, dann gibt die Vergleichsschaltung 23 ein Signal über die Leitung 25 ab, das zur elektromechanischen Entriegelung führt. Diese kann durch ein Solenoid mit Eisenkern als Riegel realisiert sein, der unmittelbar in den Zylinderkern 3 eingreift, der mit den Zuhaltungen 9, 10 zusammenwirkt oder der eine Kupplung im Einstemmschloß aktiviert. Hier ist die elektromechanische Verriegelung durch einen Doppelpfeil 26 symbolisch dargestellt.

[0015] Die Pressung des Gummiwiderstandes 19 wird, wie erwähnt, durch das Höhenprofil der Leiste 17 des Schlüssels 15 variiert. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind drei Höhenniveaus 27, 28, 29 vorgesehen: Ein mittleres Höhenniveau 27, das für den neutralen Schwellenwert der Widerstandsauswertung 20 maßgebend ist und die Unterscheidung zwischen einzelnen Codesignalen ermöglicht, sowie ein unteres Höhenniveau 28 und ein oberes Höhenniveau 29. Das Höhenprofil der Leiste 17 besteht aus einander folgenden Niveauabschnitten der drei vorgenannten Höhenniveaus 27, 28 und 29 (Fig. 3). Eine Zacke 30 weckt die Schaltung auf (führt sie von einer energiesparenden Bereitschaftsphase in die Betriebsphase über) und gibt den Wert des mittleren Höhenniveaus 27 als Schwellenwert im Sinne einer Eichung des Widerstandsmeßkreises vor. Obwohl im Beispiel nach Fig. 3 zwischen jedes Höhenelement des Niveaus 28 und 29 ein neutrales, mittleres Höhenelement 27 geschaltet ist, sodaß sich ein Code 0,0,1,1,0,0 ergibt, könnten die Höhenelemente bei Wechsel des Codes von 0 auf 1 und umgekehrt unmittelbar aufeinanderfolgen. Lediglich zur Unterscheidung aufeinanderfolgender, gleicher Codes (wie 0,0 oder 1,1) ist zur Differenzierung eine Zwischenschaltung einer Niveaustufe 27 im Interesse einer eindeutigen Identifizierung erforderlich.

[0016] Der Gummiwiderstand 19 kann auch in der Querborung 12 vorgesehen sein und über den Taststift 13 oder eine Kugel von der Leiste 17 des Schlüssels 15 druckbeaufschlagt werden. Die Übertragung des jeweiligen Widerstandswertes oder einer widerstandsabhängigen elektrischen Meßgröße kann über Kontakte oder induktiv zur Auswerte- und Vergleichsschaltung 23 erfolgen. Die Elektronik kann in diesem Fall in einem Lang- oder Rundschild des Drückerbeschlages untergebracht sein. Eine besondere Rosette 11 ist in diesem Fall nicht erforderlich.

[0017] Fig. 1 zeigt auf der linken Hälfte einen Taststift 33, der an einer Codespur 34 des Schlüssels 15 anliegt. Die Codespur 34 ist als Rinne mit unterschiedlichen, den Code repräsentierenden Tiefen ausgebildet. Der Taststift 33 überträgt die vom Schlüssel 15 beaufschlagte Verschiebung auf einen Druckstift 35 (Gehäusestift), der einen elektrisch leitenden Gummi 36 bzw. Kunststoff gegen eine elektrische Widerstandsbahn 37 drückt. Im unbelasteten Zustand berührt der leitende Gummi die Widerstandsbahn 37 nur punktförmig oder linienförmig (quer zur Längserstreckung der Widerstandsbahn 37). Die Widerstandsbahn 37 ist an Stelle des Widerstandsgummis 19 an den Meßkreis 20 angeschlossen. Sobald der elektrisch leitende Gummi gegen die Widerstandsbahn 37 gepreßt wird, verbreitert sich seine Auflagefläche auf der Widerstandsbahn 37, wodurch ein Teil des Widerstandes überbrückt wird. Es verändert sich auf diese Weise der gemessene Widerstandswert im Meßkreis in Abhängigkeit vom Anpreßdruck, der seinerseits dem variablen Höhenniveau der Codespur entspricht. Die Verbreiterung der stirnseitigen Auflagefläche des elektrisch leitenden Gummis 36 ist in Fig. 1 strichliert dargestellt. Der leitende Gummi kann an seiner Stirnseite kegelförmig, ballig oder dachförmig ausgebildet sein.

Ansprüche

1. Schließzylinder und Schlüssel, der in einen Schlüsselkanal eines Zylinderkernes einschiebbar ist und mindestens eine mechanische Codespur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Leseeinrichtung der Codespur ein analoger Geber, beispielsweise ein druckabhängiger variabler Widerstand, insbesondere ein elastischer Gummiwiderstand (19), zusammen mit einem elektrischen Meßkreis (20) vorgesehen ist, daß die Codespur als Steuerkulisse für einen Preßstempel ausgebildet ist und daß der Meßkreis (20) einem Codespeicher und einer Codevergleichsschaltung (23) zugeordnet ist, an deren Ausgang eine elektromechanische Verriegelung (26) anschließbar ist.

2. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (15) auf mindestens einer Flachseite eine Leiste (17) als Steuerkulisse aufweist, die eine Höhenprofilierung trägt und daß ein Taststift (13) als Preßstempel der Leiste (17) gegenüberliegend im Zylinderkern (3) verschiebbar gelagert ist, der an dem analogen Geber unmittelbar anliegt oder über einen den Spalt zwischen Zylinderkern (3) und Gehäuse (2) überbrückenden Druckschrift (18) mit dem Geber in Berührung steht.

3. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codespur, insbesondere Leiste (17), eine Höhenprofilierung in drei Höhenebenen (27, 28, 29) aufweist, wobei die erste und dritte Höhenebene (28, 29) den Code "null" und "eins" repräsentieren, während die mittlere Höhenebene (27) zumindest bei aufeinanderfolgenden gleichen Codes den Codeinformationen zwischengeschaltet ist.

4. Schließzylinder und Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der analoge Geber, insbesondere der Gummiwiderstand (19) und vorzugsweise auch der elektrische Meßkreis (20), der Codespeicher (22) und die Vergleichsschaltung (23) in einer rosette (11) des Schließzylinders (1) angeordnet sind.

5. Schließzylinder und Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codespur der Leiste (17) im Bereich der Schlüsselspitze, eine der Codeinformation vorangestellte Höhenmarke, beispielsweise eine Zacke (30) in der mittleren Höhenebene (27), aufweist und ein Pegel zur Unterscheidung zwischen zwei einen binären Code festlegenden elektrischen Gößen, insbesondere Widerstandsgrößen von der mittleren Höhenebene (27) ableitbar ist.

6. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiwiderstand (19) in einem Stromkreis im Zylinderkern angeordnet und zur Übertragung einer widerstandsabhängigen Meßgröße im Zylinderkern sowie diesem benachbart Induktivitäten vorgesehen sind.

7. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als analoger Geber ein Kondensator mit Kondensatorplatten beiderseits des Schlüsselkanals vorgesehen ist und daß der Schlüssel als Codespur unterschiedliches Material und bzw. oder unterschiedliche Materialstärke zur Variation des Dielektrikums zwischen den Kondensatorplatten aufweist.

8. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als analoger Geber ein elektrisch leitender, elastischer Werkstoff, beispielsweise ein elektrisch leitender Gummi (36), einer Widerstandsbahn (37) gegenüber angeordnet ist, und daß der Gummi (36) von der Codespur (34) des Schlüssels gegen die Widerstandsbahn (37) preßbar ist und einen Teil der Widerstandsbahn (37) leitend überbrückt.

9. Schließzylinder und Schlüssel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (37) an den Meßkreis (20) angeschlossen ist.

Zeichnung