Elektronischer Sperrmechanismus

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektronischen Sperrmechanismus für einen in einem Gehäuse beweglichen Kern, insbesondere eines Schließzylinders eines Einsteckschlosses, mit einer einen elektrisch ansteuerbaren Aktor aufweisenden Sperreinrichtung, mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Aktors und mit einer die Bewegung des Kerns erfassenden Erfassungseinrichtung, wobei die Erfassungseinrichtung zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kerns ausgebildet ist.

[0002] Aus der WO 2005/033446 A2 ist ein Schließzylinder bekannt geworden, bei dem ein Gyroskop eingesetzt ist, um Bewegungen des Kerns zu erkennen. Das verwendete Gyroskop erfasst Rotationen und Beschleunigungen des Kerns.

[0003] Ein solcher elektronischer Sperrmechanismus ist beispielsweise aus der EP 2 017 410 A2 bekannt. Die Erfassungseinrichtung erfasst eine Öffnungsbetätigung des Sperrmechanismus und liefert ein Signal, welches zur Aktivierung der Steuereinrichtung verwendet wird. Die Öffnungsbetätigung kann beispielsweise das Einführen eines Schlüssels in einen Schließkanal des Schließzylinders oder die anfängliche Drehung des Kerns sein. Wird die Öffnungsbetätigung erkannt, erfolgt die Aktivierung der Steuereinrichtung und das Auslesen eines Codes eines auf dem Schlüssel oder einer Karte angeordneten Transponders. Hierdurch wird der Energieverbrauch der Steuereinrichtung besonders gering gehalten. Ein Nachweis, ob nach der Öffnungsbetätigung der Schließzylinder auch tatsächlich betätigt wird oder ob es sich um einen Manipulationsversuch handelt, ist nicht vorgesehen.

[0004] Zur Erhöhung der Sicherheit des Schließzylinders gegen eine Manipulation ist es jedoch von Vorteil zu erfassen, wann und wie der Schließzylinder angesteuert wird. Nach dieser Erfassung der Ansteuerung des Schließzylinders können gegebenenfalls Abwehrmechanismen gestartet werden.

[0005] Man könnte daran denken, die bekannte Erfassung der Öffnungsbetätigung abzuspeichern. Dies würde jedoch nur unwesentlich zur Erhöhung der Manipulationssicherheit des Sperrmechanismus beitragen.

[0006] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Möglichkeiten zur Erfassung eines Manipulationsversuches am Sperrmechanismus der eingangs genannten Art zu erhöhen.

[0007] Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Erfassungseinrichtung ein bei der Drehung des Kerns betätigbares Potentiometer hat, dass das Potentiometer der Erfassungseinrichtung eine bei einer Drehung des Kerns verformende Piezofolie oder Folienpotentiometer hat, dass der Kern oder das Gehäuse eine von der Piezofolie abgedeckte Nut aufweist und dass in dem gegenüberstehenden Bauteil des Gehäuses oder des Kerns ein Vorspannelement zur Verformung der Piezofolie angeordnet ist, so dass durch die um den Kern umlaufende Anordnung der Nut und der Abmessung der Piezofolie der Erfassungseinrichtung die Erzeugung unterschiedlicher Signale in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Kerns ermöglicht.

[0008] Durch diese Gestaltung kann erfasst werden, ob der erfindungsgemäße Sperrmechanismus in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung angesteuert werden soll. Damit können neben der vorgesehenen Öffnungsbetätigung auch die Schließvorgänge selbst erfasst werden. Mögliche Abwehrmaßnahmen gegen eine unberechtigte Manipulation lassen sich dank der Erfindung auf Entriegelungsversuche beschränken. Die Erfassungseinrichtung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, weil die Erfassungseinrichtung ein bei der Drehung des Kerns betätigbares Potentiometer hat. Als Potentiometer kann nahezu jedes Bauteil dienen, welches elektrische Signale in Abhängigkeit von seiner Stellung liefert, wie mehrere in einer Reihe angeordnete Schalter, ein Drehkondensator, eine verstellbare Induktivität, eine Widerstandsschleifbahn oder dergleichen. Die Signale zur Erfassung der Bewegungsrichtung des Kerns lassen sich ausschließlich durch die Bewegung des Kerns erzeugen, weil das Potentiometer der Erfassungseinrichtung eine bei einer Drehung des Kerns verformende Piezofolie hat. Eine ständige Versorgung des Potentiometers mit elektrischem Strom lässt sich hierdurch vermeiden, weil Piezofolien bei ihrer Verformung selbständig Signale liefern. Durch diese Gestaltung weist der erfindungsgemäße Sperrmechanismus einen besonders geringen Stromverbrauch aus. Der bauliche Aufwand zur Verformung der Piezofolie in Abhängigkeit von der Drehstellung des Kerns lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, weil der Kern oder das Gehäuse eine von der Piezofolie abgedeckte Nut aufweist und wenn in dem gegenüberstehenden Bauteil des Gehäuses oder des Kerns ein Vorspannelement zur Verformung der Piezofolie angeordnet ist.

[0009] Öffnungs- und Schließvorgänge des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus lassen sich einfach protokollieren, wenn die Steuereinrichtung mit einem Speicher zur Abspeicherung der Drehrichtung des Kerns in Verbindung mit einem die Steuereinrichtung ansteuernden Signal oder Code ausgebildet ist. Ein unberechtigter Entriegelungsversuch des Sperrmechanismus lässt sich hierdurch erkennen und protokollieren. Weiterhin lassen sich bei einem unberechtigten Entriegelungsversuch Gegenreaktionen wie beispielsweise die Auslösung eines Alarms einleiten. Damit trägt die erfindungsgemäße Gestaltung des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus zur Abwehr von Manipulationsversuchen bei.

[0010] Eine ständige Verformung der Piezofolie lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn das Vorspannelement beweglich gegen die Piezofolie geführt ist.

[0011] Die Erzeugung der für die Verformung erforderlichen Kraft lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach einstellen, wenn das Vorspannelement ein Federelement zu seiner Vorspannung gegen die Piezofolie hat.

[0012] Der Verbrauch des erfindungsgemäßen elektronischen Sperrmechanismus an elektrischer Energie lässt sich besonders gering halten, wenn die Erfassungseinrichtung zur Aktivierung der Steuereinrichtung bei einer Einführung eines Schlüssels oder einer anfänglichen Bewegung des Kerns ausgebildet ist. Hierdurch hat die Steuereinrichtung eine so genannte Weckschaltung, welche bewirkt, dass die Steuereinrichtung im Grundzustand in einem energiesparenden Modus gehalten wird. Erst wenn der elektronische Sperrmechanismus durch das Einführen eines Schlüssels oder das anfängliche Bewegen des Kerns angesteuert werden soll, wird die Steuereinrichtung aktiviert und erfasst beispielsweise Signale eines Transponderschlüssels. Eine solche Aktivierung ist beispielsweise in der EP 2 017 410 A2 ausführlich beschrieben, so dass zur Offenbarung der Aktivierung des Sperrmechanismus ausdrücklich auf diese Schrift verwiesen wird.

[0013] Die Aktivierung der Steuereinrichtung bei einem Einführen des Schlüssels gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn das Vorspannelement mit einem der Piezofolie abgewandten Ende in einen Schließkanal des Kerns hineinragt. Durch diese Gestaltung wird zudem sichergestellt, dass die Steuereinrichtung und damit das Auslesen des Codes erst aktiviert werden, wenn ein Schlüssel eingesetzt wird. Dies trägt zur Erhöhung der Sicherheit des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus gegen ein unberechtigtes Entriegeln ohne berechtigten Schlüssel bei.

[0014] Eine direkte Bewegung des Vorspannelementes durch einen Schlüssel lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn das Vorspannelement einer Rampe eines im Kern verschieblich angeordneten Schiebers gegenübersteht. Durch diese Gestaltung kann der erfindungsgemäße Sperrmechanismus auch bei Schließzylindern mit einem im Schließkanal angeordneten Schieber oder bei Schließeinrichtungen ohne Schließkanal eingesetzt werden.

[0015] Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schließzylinder mit einem erfindungsgemäßen Sperrmechanismus,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Schließzylinder aus Figur 1 entlang der Linie II - II,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teilbereich eines Schließzylinders mit einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus,

Fig. 4 stark vergrößert eine Erfassungseinrichtung des Sperrmechanismus aus Figur 3.

[0016] Figur 1 zeigt einen Schließzylinder mit einem in einem Gehäuse 1 drehbaren Kern 2. Der Kern 2 ist mit einem Schließbart 3 verbunden. Der Schließzylinder weist einen elektronischen Sperrmechanismus 4 mit einer Sperreinrichtung 5 auf. Die Sperreinrichtung 5 hat einen elektrisch ansteuerbaren Aktor 6 zur wahlweisen Blockierung oder Freigabe der Bewegung des Kerns 2. Weiterhin hat der elektronische Sperrmechanismus 4 eine Steuereinrichtung 7, welche Signale eines nicht dargestellten Transponders empfängt und in Abhängigkeit der Signale die Sperreinrichtung 5 ansteuert. Der Sperrmechanismus 4 hat zudem eine Erfassungseinrichtung 8 zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Kerns 2. Der Kern 2 hat beispielhaft einen Schließkanal 9 zur Aufnahme eines den Transponder aufweisenden Schlüssels. Die Erfassungseinrichtung 8 hat ein in den Schließkanal 9 hineinragendes Vorspannelement 10 und ein von dem Vorspannelement 10 betätigbares Potentiometer 11. Das Potentiometer 11 weist eine Piezofolie 12 auf, welche eine Nut 13 eines mit dem Gehäuse 1 verbundenen Halteelements 14 abdeckt. Bei dem Halteelement 14 kann es sich beispielsweise um eine Antenne zum Auslesen des Codes des Transponders handeln.

[0017] Figur 2 zeigt in einer Schnittdarstellung durch den Schließzylinder aus Figur 1 entlang der Linie II - II, dass die Nut 13 um den Kern 2 umläuft. Die Piezofolie 12 deckt ausgehend von dem Vorspannelement 10 jeweils einen in die Drehrichtungen angeordneten Teilkreis ab. Das Vorspannelement 10 und die Piezofolie 12 bilden zusammen ein Potentiometer 15, welches Signale in Abhängigkeit von der Bewegung und der Stellung des Vorspannelementes 10 erzeugt.

[0018] Beim Einführen des Schlüssels in den Schließkanal 9 drückt das Vorspannelement 10 auf die Piezofolie 12 und erzeugt ein elektrisches Signal, welches von der Steuereinrichtung 7 erfasst wird. Bei einer anschließenden Drehung des Kerns 2 verformt das Vorspannelement 10 die Piezofolie 12 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Kerns 2. Durch die um den Kern 2 umlaufende Anordnung der Nut 13 und der Abmessung der Piezofolie 12 ermöglicht die Erfassungseinrichtung 8 die Erzeugung der unterschiedlichen Signale in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Kerns 2. Diese Signale werden zusammen mit dem Code des Transponders in einem nicht dargestellten Speicher der Steuereinrichtung 7 abgespeichert. Die Bewegung des Vorspannelementes 10 auf die Piezofolie 12 bewirkt zudem, dass die Steuereinrichtung 7 aus einem Stand-by-Modus in einen Betriebsmodus aktiviert wird. In dem Betriebsmodus wird der Code des Transponders ausgelesen.

[0019] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schließzylinders mit einer Sperreinrichtung 16, welche sich von der aus den Figuren 1 und 2 vor allem dadurch unterscheidet, dass in einem Schließkanal 17 ein von einem Schlüssel bewegbarer Schieber 18 angeordnet ist. Der Schieber 18 drückt mit einer Verbreiterung 19 einen Sperrriegel 20 eines Sperrmechanismus 21 nieder und steht mit einer Rampe 22 einer Erfassungseinrichtung 23 gegenüber.

[0020] Die Erfassungseinrichtung 23 hat ein Potentiometer 24 mit einem Vorspannelement 25 und einer Piezofolie 26 und ist stark vergrößert in Figur 4 näher dargestellt. Die Piezofolie 26 überspannt eine im Gehäuse 1 angeordnete umlaufende Nut 27 und weist die in Figur 2 beschriebenen Abmessungen auf. Das Vorspannelement 25 hat einen der Rampe 22 gegenüberstehenden Kopf 28 und einen sich auf der Piezofolie 26 abstützenden Fuß 29. Ein Federelement 30 spannt den Kopf 28 und den Fuß 29 voneinander weg. Beim Einführen eines Schlüssels in den Schließkanal 17 wird der Schieber 18 bewegt, so dass die Rampe 22 das Vorspannelement 25 niederdrückt. Dabei wird die Piezofolie 26 verformt und erzeugt ein Signal, welches eine in Figur 3 dargestellte Steuereinrichtung 31 aktiviert. Anschließend wird der Code des Schlüssels ausgelesen. In Abhängigkeit von dem Code wird ein Aktor 32 des Sperrmechanismus 21 angesteuert oder die Ansteuerung unterbleibt. Beim Einführen des Schlüssels wird zudem die Verbreiterung 19 von der Sperreinrichtung 16 weg bewegt und damit die Bewegung des Sperrriegels 20 freigegeben. Ansonsten ist diese Ausführungsform wie die aus den Figuren 1 und 2 aufgebaut.

Ansprüche

1. Elektronischer Sperrmechanismus (4, 21) für einen in einem Gehäuse (1) beweglichen Kern (2), insbesondere eines Schließzylinders eines Einsteckschlosses, mit einer einen elektrisch ansteuerbaren Aktor (6, 32) aufweisenden Sperreinrichtung (5, 16), mit einer Steuereinrichtung (7, 31) zur Ansteuerung des Aktors (6, 32) und mit einer die Bewegung des Kerns (2) erfassenden Erfassungseinrichtung (8, 23), wobei die Erfassungseinrichtung (8, 23) zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kerns (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8, 23) ein bei der Drehung des Kerns (2) betätigbares Potentiometer (11, 24) hat, dass das Potentiometer (11, 24) der Erfassungseinrichtung (8, 23) eine bei einer Drehung des Kerns verformende Piezofolie (12, 26) oder Folienpotentiometer hat, dass der Kern (2) oder das Gehäuse (1) eine von der Piezofolie (12, 26) abgedeckte Nut (13, 27) aufweist und dass in dem gegenüberstehenden Bauteil des Gehäuses (1) oder des Kerns (2) ein Vorspannelement (10, 25) zur Verformung der Piezofolie (12, 26) angeordnet ist, so dass durch die um den Kern (2) umlaufende Anordnung der Nut (13, 27) und der Abmessung der Piezofolie (12, 26) der Erfassungseinrichtung (8, 23) die Erzeugung unterschiedlicher Signale in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Kerns (2) ermöglicht.

2. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7, 31) mit einem Speicher zur Abspeicherung der Drehrichtung des Kerns (2) in Verbindung mit einem die Steuereinrichtung (7, 31) ansteuernden Code ausgebildet ist.

3. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (10, 25) beweglich gegen die Piezofolie (12, 26) oder das Folienpotentiometer geführt ist.

4. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (25) ein Federelement (30) zu seiner Vorspannung gegen die Piezofolie (26) oder das Folienpotentiometer hat.

5. Elektronischer Sperrmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8, 23) zur Aktivierung der Steuereinrichtung (5, 31) bei einer Einführung eines Schlüssels oder einer anfänglichen Bewegung des Kerns (2) ausgebildet ist.

6. Elektronischer Sperrmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (10) mit einem der Piezofolie (12) abgewandten Ende in einen Schließkanal (9) des Kerns (2) hineinragt.

7. Elektronischer Sperrmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (25) einer Rampe (22) eines im Kern (2) verschieblich angeordneten Schiebers (18) gegenübersteht.

Claims

1. An electronic locking mechanism (4, 21) for a core (2) moving in a housing (1), in particular of a locking cylinder of a mortise lock, with a locking device (5, 16) having an electrically controllable actuator (6, 32), with a control device (7, 31) for controlling the actuator (6, 32) and with a detection device (8, 23) detecting the movement of the core (2), wherein the detection device (8, 23) is designed for generating different signals in dependency on the direction of movement of the core (2), characterized in that the detection device (8, 23) has a potentiometer (11, 24), which is operable during the rotation of the core (2), that the potentiometer (11, 24) of the detection device (8, 23) has a piezo film (12, 26) or film potentiometer, which deforms during a rotation of the core, that the core (2) or the housing (1) has a groove (13, 27) covered by the piezo film (12, 26) and that a biasing element (10, 25) for deforming the piezo film (12, 26) is arranged in the opposite component of the housing (1) or of the core (2), so that through the arrangement of the groove (13, 27) circumferentially around the core (2) and the dimension of the piezo film (12, 26) of the detection device (8, 23) the generation of different signals is made possible in dependence on the direction of rotation of the core (2).

2. An electronic locking mechanism according to Claim 1, characterized in that the control device (7, 31) is designed with a memory for storing the direction of rotation of the core (2) in connection with a code controlling the control device (7, 31).

3. An electronic locking mechanism according to Claim 1, characterized in that the biasing element (10, 25) is guided movably against the piezo film (12, 26) or the film potentiometer.

4. An electronic locking mechanism according to Clam 1 or 3, characterized in that the biasing element (25) has a spring element (30) for its biasing against the piezo film (26) or the film potentiometer.

5. An electronic locking mechanism according to any one of the preceding claims, characterized in that the detection device (8, 23) is designed for activating the control device (5, 31) upon an insertion of a key or an initial movement of the core (2).

6. An electronic locking mechanism according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the biasing element (10) protrudes with an end facing away from the piezo film (12) into a locking channel (9) of the core (2).

7. An electronic locking mechanism according to any one of Claim 1 to 5, characterized in that the biasing element (25) is opposite a ramp (22) of a slide (18) displaceably arranged in the core (2).

Revendications

1. Mécanisme de verrouillage électronique (4, 21) pour un noyau (2) mobile dans un boîtier (1), en particulier d'un cylindre de serrure d'une serrure à mortaiser, avec un dispositif de verrouillage (5, 16) présentant un actionneur (6, 32) à commande électrique, avec un dispositif de commande (7, 31) destiné à piloter l'actionneur (6, 32), et avec un dispositif de détection (8, 23) détectant le déplacement du noyau (2), le dispositif de détection (8, 23) étant constitué pour la production de différents signaux en fonction du sens de déplacement du noyau (2), caractérisé en ce que le dispositif de détection (8, 23) a un potentiomètre (11, 24) pouvant être actionné lors de la rotation du noyau (2), en ce que le potentiomètre (11, 24) du dispositif de détection (8, 23) a une feuille piézoélectrique (12, 26) ou un potentiomètre à feuilles se déformant lors d'une rotation du noyau, en ce que le noyau (2) ou le boîtier (1) présente une rainure (13, 27) couverte par la feuille piézoélectrique (12, 26), et en ce que, dans le composant opposé du boîtier (1) ou du noyau (2), il est disposé un élément de pré-tension (10, 25) destiné à déformer la feuille piézoélectrique (12, 26) de telle sorte que, du fait de la disposition périphérique de rainure (13, 27) autour du noyau (2) et de la dimension de la feuille piézoélectrique (12, 26), le dispositif de détection (8, 23) permet la production de différents signaux en fonction du sens de rotation du noyau (2).

2. Mécanisme de verrouillage électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande (7, 31) est constitué avec une mémoire destinée à stocker le sens de rotation du noyau (2) en liaison avec un code pilotant le dispositif de commande (7, 31).

3. Mécanisme de verrouillage électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de pré-tension (10, 25) est guidé de façon mobile contre la feuille piézoélectrique (12, 26) ou le potentiomètre à feuilles.

4. Mécanisme de verrouillage électronique selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de pré-tension (25) a un élément à ressort (30) pour sa pré-tension contre la feuille piézoélectrique (26) ou le potentiomètre à feuilles.

5. Mécanisme de verrouillage électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de détection (8, 23) est constitué pour l'activation du dispositif de commande (5, 31) lors d'une introduction d'une clé ou lors du début d'un mouvement du noyau (2).

6. Mécanisme de verrouillage électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de pré-tension (10) dépasse dans un canal de fermeture (9) du noyau (2) par une extrémité éloignée de la feuille piézoélectrique (12).

7. Mécanisme de verrouillage électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de pré-tension (25) est en face d'une rampe (22) d'un curseur (18) disposé de façon coulissante dans le noyau (2).

Zeichnung