Elektronischer Sperrmechanismus

Abstract

 Ein elektronischer Sperrmechanismus (4) für einen Schließzylinder hat ein Potentiometer (11) zur Erfassung der Bewegungsrichtung eines Kerns (2). Das Potentiometer (11) weist eine von einem Vorspannelement (10) verformbare Piezofolie (12) auf. Hierdurch kann erfasst werden, ob der Schließzylinder in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung angesteuert wird.

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.

[0002] 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.

[0003] 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 werde. Man könnte daran denken, die bekannte Erfassung der Öffnungsbetätigung abzuspeichern. Dies würde jedoch nur unwesentlich zur Erhöhung der Manipulationssicherheit des Sperrmechanismus beitragen.

[0004] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Möglichkeiten zur Erfassung eines Manipulationsversuches am Sperrmechanismus der eingangs genannten Art zu erhöhen.

[0005] Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Erfassungseinrichtung zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kerns ausgebildet ist.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] Die Erfassungseinrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn 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.

[0009] Die Signale zur Erfassung der Bewegungsrichtung des Kerns lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ausschließlich durch die Bewegung des Kerns erzeugen, wenn 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.

[0010] 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, wenn 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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 eine Sperreinrichtung 32 des Sperrmechanismus 21 angesteuert oder die Ansteuerung unterbleibt. Beim Einführen des Schlüssels wird zudem die Verbreiterung 19 von der Sperreinrichtung 31 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) aufweisenden Sperreinrichtung (5, 32), mit einer Steuereinrichtung (7, 31) zur Ansteuerung des Aktors (6) und mit einer die Bewegung des Kerns (2) erfassenden Erfassungseinrichtung (8, 23) , dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8, 23) zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kerns (2) ausgebildet ist.

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 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8, 23) ein bei der Drehung des Kerns (2) betätigbares Potentiometer (11, 24) hat.

4. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentiometer (11, 24) der Erfassungseinrichtung (8, 23) eine bei einer Drehung des Kerns verformende Piezofolie (12, 26) oder Folienpotentiometer hat.

5. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 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.

6. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (10, 25) beweglich gegen die Piezofolie (12, 26) oder das Folienpotentiometer geführt ist.

7. Elektronischer Sperrmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (25) ein Federelement (30) zu seiner Vorspannung gegen die Piezofolie (26) oder das Folienpotentiometer hat.

8. 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.

9. Elektronischer Sperrmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (10) mit einem der Piezofolie (12) abgewandten Ende in einen Schließkanal (9) des Kerns (2) hineinragt.

10. Elektronischer Sperrmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (25) einer Rampe (22) eines im Kern (2) verschieblich angeordneten Schiebers (18) gegenübersteht.

Zeichnung