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Die
Erfindung betrifft ein Schloss mit einem in einem Schlossgehäuse
angeordneten Riegel, wobei der Riegel mittels eines Schließelementes
zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung
verstellbar ist, wobei das Schließelement in einer Schließstellung
mittels eines Sperrelementes blockierbar ist, und wobei das Sperrelement
an einem Anker eines Elektromagneten angekoppelt und von diesem
betätigbar ist.
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Ein
derartiges Schloss ist aus der
US 1,721,730 bekannt.
Dabei ist der Elektromagnet mittels eines Ankers an einen Hebelmechanismus
angekoppelt. Der Hebelmechanismus trägt das Sperrelement.
Mit dem Sperrelement kann ein Schubstangenverschluss freigegeben
oder blockiert werden. Bei solchen Schlössern ist die Gefahr
der unbefugten Manipulation gegeben. Demnach kann der Anker des Elektromagneten
von der Außenseite der verriegelten Tür mit einem
starken Permanentmagneten verschoben werden. Dies ist insbesondere
mit Selten-Erdmagneten, die ein starkes Magnetfeld aufbauen möglich.
Wenn der Anker so außer Eingriff mit dem Schließelement
gebracht ist, kann dann die Tür geöffnet werden.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Schloss der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, dass einen verbesserten Schutz vor unbefugter Manipulation
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Anker und/oder der
Elektromagnet zumindest bereichsweise mittels wenigstens im oder
am Gehäuse eines angeordneten Abschirmelementes aus weichmagnetischem
Material überdeckt ist.
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Das
Abschirmelement aus weichmagnetischem Material, beispielsweise Eisen,
bündelt das Magnetfeld, das von dem zur Manipulation eingesetzten
Magneten ausgeht. Damit ist der Anker und/oder der Elektromagnet
auf einfache Weise geschützt. Dadurch, dass das Abschirmelement
direkt dem Gehäuse zugeordnet ist, entsteht bei der Schlossmontage
kein zusätzlicher Installationsaufwand für die
Abschirmung.
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Gemäß einer
bevorzugten Erfindungsausgestaltung ist es vorgesehen, dass das
Gehäuse eine Anschlussseite aufweist, auf der Schlossbedienelemente
(Tastatur, Grill) angeordnet sind, und dass das Abschirmelement
in dem der Anschlussseite zugewandten Gehäusebereich angeordnet
ist. Das Schloss kann mit seiner Anschlussseite an die Innenseite,
beispielsweise einer Tür eines Spindes angebaut werden.
Diese Anschlussseite ist vor dem Störeingriff geschützt.
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Eine
baulich einfache Schlossausgestaltung ergibt sich dann, wenn vorgesehen
ist, dass das Gehäuse mit einem Deckel verschlossen ist,
und dass der Deckel auf seiner dem Gehäuseinnenraum zugewandten
Seite das Abschirmelement trägt.
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Um
eine wirkungsvolle Abschirmung auch gegen sehr starke Magneten erreichen
zu können, kann es vorgesehen sein, dass das Abschirmelement
von einem Blech gebildet ist, dessen Wandungsstärke mindestens
0,8 mm beträgt. Das Abschirmelement kann auch direkt an
den Elektromagneten angebaut sein, um einen wirkungsvollen Schutz
zu erreichen.
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Wenn
vorgesehen ist, dass der Anker oder das Sperrelement ein Schaltelement
trägt, das einen berührungslosen Schalter betätigt,
wird dem Anker eine zusätzliche Funktionalität
zugeordnet. Dementsprechend kann der berührungslose Schalter
den Sperrzustand des Sperrelementes überwachen. Infolge
der Verwendung eines berührungslosen Schalters entstehen
für die Durchführung des Schaltvorganges keine
oder nur geringe Schaltkräfte. Der Elektromagnet muss dementsprechend
keine zusätzliche Schaltkraft aufbringen, wodurch er mit
geringem Energieaufwand gefahren werden kann. Dies macht sich insbesondere
dann positiv bemerkbar, wenn eine batteriebetriebene Stromversorgung
für das Schloss verwendet ist.
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Hierbei
kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Anker oder das Sperrelement
als Schaltelement einen Permanentmagneten trägt, mittels
dem eine Änderung des Schaltzustandes in dem als Reed-Kontakt
ausgebildeten berührungslosen Schalter vornehmbar ist.
Um eine unbefugte Beeinflussung des Reed-Kontaktes zu verhindern,
kann dieser im Bereich des Abschirmelementes angeordnet sein.
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Eine
mögliche Schlossvariante kann dadurch gekennzeichnet sein,
dass dem Anker ein Permanentmagnet zugeordnet ist, der den Anker
in seiner Öffnungsstellung hält, dass mittels
des Elektromagneten eine Magnetkraft auf den Anker aufbringbar ist,
die gegen die Magnetkraft des Permanentmagneten wirkt, und dass
dem Anker eine Feder zugeordnet ist, die im Öffnungszustand
eine in Schließrichtung gerichtete Federkraft in den Anker
einbringt. Mit dieser Schlossauslegung kann ein einseitig wirkender
Elektromagnet verwendet werden, der einen niedrigen Energieaufwand
ermöglicht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
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1 in
Seitendarstellung ein Schloss entlang dem in 2 dargestellten
Schnittverlauf;
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2 das
Schloss gemäß 1 in Draufsicht;
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3 bis 6 Ablaufdiagramme,
die die Vorgehensweise zur Schlossbedienung darstellen.
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Die 1 zeigt
ein Schloss mit einem Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 weist
einen Boden 11 auf, von dem umlaufend eine Seitenwand 11 aufsteigt.
An der in 1 gezeigten Oberseite bildet
das Gehäuse 10 eine Anschlussseite. Hier ist das
Gehäuse 10 mit einem aufgeschraubten Deckel 20 verschlossen.
Wie die 2 erkennen lässt, weist
das Gehäuse 10 seitlich des Deckels 20 zwei
Befestigungsflansche 13 mit Befestigungsaufnahmen 13.1 auf.
Mittels dieser kann das Schloss an beispielsweise eine Innenseite
einer Tür, Klappe oder dergleichen angeschraubt werden.
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Der
Deckel 20 weist einen ringförmigen Rosettenhalter 24 auf,
der ein Tastaturfeld umgibt. An der Rückseite des Deckels 20 ist
eine Tastatur 26, beispielsweise eine Silikonschaltmatte
befestigt. Diese ragt mit ihren Tasten durch Durchbrüche
im Deckel 20. Der Tastatur 26 ist auch noch wenigstens eine
LED 26.2 zugeordnet, die Betriebszustände des Schlosses
signalisiert. Weiterhin ist in die Tastatur 26 eine Netzbuchse 26.1 integriert. Über
diese kann das vorliegende batteriebetriebene Schloss extern bestromt
werden, wenn die Batterie ausfällt. Vorteilhafterweise
ist die Netzbuchse 26.1 als Sollbruchstelle in die Silikonschaltmatte
integriert. Im Bedarfsfall kann dann ein Stecker durch die Sollbruchstelle
hindurchgeführt und dann extern Strom zugeführt
werden. Nach der Entnahme des Steckers dichtet sich das entstandene
Loch aufgrund der Eigenelastizität des entstandenen Loches
wieder ab. Auf der der Anschlussseite abgewandten Schlossseite ist
eine abnehmbare Fachabdeckung 16 vorgesehen. Diese überdeckt
ein Batteriefach 14, in dem die Batterien zur Stromversorgung
des Schlosses gehalten sind. Auf dem in 1 bezeigten
Rosettenhalter 24 ist eine Rosette 25 aufgeschoben.
Der Rosettenhalter 24 ragt in einen Durchbruch der angschlossenen
Tür. Von der Türvorderseite wird die Rosette 25 eingesetzt.
Diese deckt mit ihrem radial abstehenden Flansch den Rand im Durchbruch
der Tür ab.
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An
dem Deckel 20 ist weiterhin ein Stützabschnitt 23 angeformt,
der ringförmig umläuft und der eine Lageraufnahme 21 des
Deckels 20 umgibt. Eine Rosette 22 kann auf einem
Griff 30 aufgeschoben werden. Die Rosette 22 ist
dann oberhalb des Stützabschnittes 23 angeordnet.
Die Rosette 22 dient zur Abdeckung eines Randes eines kreisförmigen Durchbruches
der Tür, durch den der Griff 30 hindurchgeführt
ist. Die Rosette 22 ist stufenlos gegenüber dem
Griff 30 in einer zugeordneten Bohrungsaufnahme einer Tür
und die Rosette 25 auf dem Rosettenhalter 24 verstellbar,
so dass eine Anpassung auf verschiedene Türstärken
durchgeführt werden kann.
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Der
Griff 30 ist mit einem Schließelement 40 verbunden.
Er ist mit einem Steckansatz 32 in eine Steckaufnahme 45 des
Schließelementes 40 eingeführt. Das Schließelement 40 weist
eine Schraubaufnahme 42 auf, die mit einer Gewindeaufnahme 31 des
Griffes 30 fluchtet. Durch die Schraubaufnahme 42 kann
eine Schraube hindurchgeführt und in die Gewindeaufnahme 31 eingeschraubt
werden.
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Das
Schließelement 40 ist mit einem ersten Lageransatz 43 an
einem Lager 15 des Gehäuses 10 und einem
zweiten Lageransatz 44 in der Lageraufnahme 21 des
Deckels 20 drehbar gehalten. Das Schließelement
kann um die in 1 vertikale Lagerachse rotiert
werden.
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Das
Schießelement 40 steht in Eingriff mit einem Riegel 46.
Dieser ist in einer Schiebeführung des Gehäuses 10 mittels
des Schließelementes 40 zwischen einer Öffnungs-
und einer Schließstellung bewegbar. Die 1 zeigt
die Öffnungsstellung mit eingefahrenem Riegel 46.
In der 2 ist der Riegel 46 aus dem Gehäuse 10 ausgefahren.
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Wie
die 1 erkennen lässt, ist das Schließelement 40 mit
einer Arretieraufnahme 41 versehen, die als radial zugängliche
Ausnehmung im Bereich des Lageransatzes 43 angeordnet ist.
Der Arretieraufnahme 41 ist ein Sperrelement zugeordnet, das
Teil eines Ankers 51 eines Elektromagneten 50 ist.
Der Elektromagnet 50 ist in dem Gehäuse 10 gehalten
und kann über die Batterien aktiviert werden.
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Dann
stößt der Elektromagnet 50 so den Anker 51 aus
und er gelangt aus der in 1 gezeigten Öffnungsstellung
in die Sperrstellung, in der das Sperrelement 52 in die
Arretieraufnahme 41 eingreift. Der Elektromagnet 50 ist
auch mit einem Permanentmagneten 53 ausgerüstet.
Dieser hält den Anker 51 im nicht bestromten Zustand
der Elektromagneten 50 in der in 1 gezeigten
Ausgangsstellung. Bei einer Aktivierung des Elektromagneten 50 wird
der Anker 51 vom Permanentmagneten 53 abgedrückt.
Aus Gründen der Stromersparnis wird der Elektromagnet 50 nur
sehr kurzzeitig bestromt. Dies reicht bereits um ihn ein Stück
vom Permanentmagneten 53 abzuheben. Eine Feder 55,
die den Anker 51 in Schließrichtung vorspannt,
schiebt dann den Anker 51 in die Arretieraufnahme 41 ein.
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Der
Elektromagnet 50 ist von einem bügelförmigen
Abschirmelement 54 umgeben. Dieses besteht aus weichmagnetischem
Material und schirmt gegen von außen wirkende Magnetstrahlung
ab.
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Die 1 lässt
weiter erkennen, dass der Anker 51 einen Permanentmagneten 56 trägt.
Dieser ist als Ring auf den im Querschnitt runden Anker 51 aufgeschoben.
Dem Permanentmagneten 56 ist als berührungsloser
Schalter 57 ein Reed-Kontakt zugeordnet, der auf einer
Platine 60 befestigt ist. Der Permanentmagnet 56 kann
zusammen mit dem Anker 51 zwischen zwei Positionen bewegt
werden. Dann überführt er auch den Reed-Kontakt
in unterschiedliche Schaltstellungen.
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Auf
der Innenseite des Deckels 20 ist ein weiteres Abschirmelement 58 vorgesehen.
Dieser ist als 1 mm starke Platte aus weichmagnetischem Material
gefertigt. Das Abschirmelement 58 schirmt den Anker 51 im Übergangsbereich
zu dem Elektromagneten 50 ab und verhindert eine Einwirkung
magnetischer Strahlung von der Anschlussseite her. Die Platine 60 nimmt
die Schaltelektrik für das Schloss auf. Sie nimmt den Reed-Kontakt,
einen Mikrokontroller und die von den Tasten der Tastatur 26 betätigbaren Schalter
auf.
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Im
Folgenden wird die Bedienung und Funktionsweise des Schlosses anhand
der 3 bis 6 näher erläutert.
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In
der 3 ist die Vorgehensweise zum Schließen
des Schlosses näher erläutert. Demgemäß wird
zunächst der Griff 30 und mit ihm das Schließelement 40 gedreht.
Dabei wird dann die Arretieraufnahme 41 dem Sperrelement 52 zugeordnet. Anschließend
kann über die Tastatur 26 ein vom Benutzer frei
gewählter, auf eine gewisse Ziffernlänge begrenzter
Code (z. B. 4-stellig) eingegeben werden. Dieser lässt
sich mit einer Schließen-Taste der Tastatur 26 bestätigen. Über
die Schließen-Taste wird die auf der Platine 60 angeordnete
Steuerschaltung angesteuert, so dass diese den Elektromagneten 50 mit einem
kurzen Stromimpuls aktiviert. Dieser schiebt, wie oben beschrieben,
den Anker 51 vom Permanentmagneten 53 ab. Die
Feder 55 schiebt dann den Anker 51 mit seinem
Sperrelement 52 in die Arretieraufnahme 41 ein.
Wie die 3 erkennen lässt, sind zwei
Kontrollinstanzen (rautenförmige Kästchen) programmiert.
Diese prüfen, ob die Schließen-Taste innerhalb
eines vorgegebenen Zeitfensters betätigt wurde und ob der
Code zulässig ist. Zusätzlich kontrolliert der
Reed-Schalter, ob der Anker 51 in die Schließstellung
versetzt wurde. Nur dann wird der Code zulässig abgespeichert.
Die 4 beschreibt die Vorgehensweise zum Öffnen
des Schlosses. Dementsprechend wird der gemäß 3 vorgegebene
Code eingegeben und dann eine Öffnen-Taste gedrückt.
Ist die Öffnen-Taste innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters
betätigt und der richtige Code eingegeben worden, wird
nach Abgabe eines Bestätigungssignales der Speicher der
Steuerschaltung für die erneute Eingabe eines Codes freigestellt.
Die Öffnen-Taste aktiviert gleichzeitig einen Stromkreis
in der Steuerschaltung, die den Elektromagneten 50 so derart
aktiviert, dass der Anker 51 aus der Arretierungsaufnahme 41 herausbewegt
wird. Dabei wird der Anker 51 gegen die Kraft der Feder 55 gegen
den Permanentmagneten 53 gefahren und von diesem dann gehalten.
Diese Stellung ist in der 1 gezeigt.
Falls der Anker 51 nicht ordnungsgemäß zurückfährt
(beispielsweise weil das Schloss klemmt), dann kann der Anwender
die Öffnen-Taste erneut betätigen.
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Dabei
wird dann ein verlängerter Stromimpuls auf den Elektromagneten 50 aufgegeben.
Der Reed-Kontakt (berührungsloser Schalter 57)
signalisiert, dass die Mechanik entriegelt ist. Mit dem Griff 30 kann
dann das Schloss entriegelt werden. Hierzu wird der Griff 30 gedreht,
so dass der Riegel 46 in das Gehäuse 10 einfährt.
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Die 5 zeigt
die Vorgehensweise zum Öffnen des Schlosses mit einem Mastercode.
Wie die Darstellung erkennen lässt, ist die Abfolge analog
zu der in 4 dargestellten Routine gewählt.
In der 6 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt, das die Vorgehensweise
zur Umprogrammierung des Mastercodes zeigt. Die Änderung
des Mastercodes ist sowohl im geöffneten, als auch im verriegelten
Schlosszustand möglich.
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Damit
das Schloss auch dann geöffnet werden kann, wenn der Mastercode
verloren ist, ist in der Steuerschaltung ein frei definierbarer
Händlercode einstellbar.
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Um
die Lebensdauer der Batterien optimal auszunutzen, weist das Schloss
eine Energieschaltung auf. Diese wird nach einem vorgegebenen Zeitfenster
dann aktiviert, wenn das Schloss nicht bedient wird. Die Umschaltung
vom Spar- in den Betriebsmodus erfolgt, sobald eine Taste der Tastatur 26 betätigt
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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