DE102020117853A1 - Mechatronic lock and key system - Google Patents
Mechatronic lock and key system Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020117853A1 DE102020117853A1 DE102020117853.0A DE102020117853A DE102020117853A1 DE 102020117853 A1 DE102020117853 A1 DE 102020117853A1 DE 102020117853 A DE102020117853 A DE 102020117853A DE 102020117853 A1 DE102020117853 A1 DE 102020117853A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- key
- lock
- toothed rack
- spring
- generator drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
- E05B49/002—Keys with mechanical characteristics, e.g. notches, perforations, opaque marks
- E05B49/004—Keys with mechanical characteristics, e.g. notches, perforations, opaque marks actuating mechanical switches
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
- E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
- E05B47/0611—Cylinder locks with electromagnetic control
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
- E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
- E05B2047/0057—Feeding
- E05B2047/0062—Feeding by generator
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
- E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
- E05B2047/0065—Saving energy
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
- E05B2047/0094—Mechanical aspects of remotely controlled locks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
Mechatronisches Schloss - Schlüssel - System, umfassend einen Schließzylinder sowie einen drehbar im Schließzylindergehäuse gelagerten Zylinderkern, der einen Schlüsselkanal zum Einführen eines Schlüssels (2) aufweist und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie im Schließzylinder (1) mittels eines die Bewegung des Schlüssels im Schlüsselkanal in Rotation umsetzenden Generatorantriebs (5),
wobei
der Generatorantrieb (5) von der Linearbewegung einer verschiebbaren Zahnstange (4) in Rotation versetzbar ist, die axial federbelastet ist und die beim Ausziehen des Schlüssels aus dem Schlüsselkanal unter Mitnahme der Zahnstange (4) die axial angeordnete Druckfeder (6) spannt, während beim Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal die Druckfeder(6) entspannt wird und dabei die Zahnstange (4) linear verschiebt, wobei der Generatorantrieb (5) in Rotation versetzt wird.
Mechatronic lock/key system, comprising a lock cylinder and a cylinder core which is rotatably mounted in the lock cylinder housing, which has a key channel for inserting a key (2) and with a device for generating electrical energy in the lock cylinder (1) by means of a movement of the key in the Key channel of generator drive converting into rotation (5),
whereby
the generator drive (5) can be rotated by the linear movement of a displaceable toothed rack (4), which is axially spring-loaded and which tensions the axially arranged compression spring (6) when the key is pulled out of the keyway, taking the toothed rack (4) with it, while Insertion of the key in the key channel, the pressure spring (6) is released and the rack (4) is linearly displaced, causing the generator drive (5) to rotate.
Description
Die Erfindung betrifft ein mechatronisches Schloss - Schlüssel - System, umfassend einen Schließzylinder sowie einen drehbar im Schließzylindergehäuse gelagerten Zylinderkern, der einen Schlüsselkanal zum Einführen eines Schlüssels aufweist und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie im Schließzylinder mittels eines die Bewegung des Schlüssels im Schlüsselkanal in Rotation umsetzenden Generatorantriebs.The invention relates to a mechatronic lock/key system, comprising a lock cylinder and a cylinder core which is rotatably mounted in the lock cylinder housing and has a key channel for inserting a key and with a device for generating electrical energy in the lock cylinder by means of a movement of the key in the key channel in Rotation converting generator drive.
Einderartiger Generatorantrieb ist aus der
Nachteilig hierbei ist, dass die Drehung des Generatorantriebs allein durch die Bewegungsgeschwindigkeit, die der Nutzer auf die Zahnstange ausübt, beeinflusst wird, d.h. beim Einführen des Schlüssels gegen den Druck der Feder und beim Abziehen durch den Druck der Feder.
Eine Konstanz und gleichmäßige Energieerzeugung ist damit nicht gewährleistet.Such a generator drive is from
The disadvantage here is that the rotation of the generator drive is only influenced by the movement speed that the user exerts on the toothed rack, ie when inserting the key against the pressure of the spring and when removing it by the pressure of the spring.
Consistency and even energy generation is therefore not guaranteed.
Ein mechatronischer Schließzylinder beinhaltet eine Elektronik, die die Schließberechtigung des Nutzers abfragt. Diese Abfrage kann zusätzlich zu einer mechanischen Abtastung erfolgen oder als alleiniges Sicherheitsmerkmal dienen. Die Authentifikation kann mittels RFID2, induktiver Kopplung oder über separate elektronische Kontakte erfolgen.A mechatronic locking cylinder contains electronics that query the user's locking authorization. This query can be carried out in addition to mechanical scanning or can serve as the sole security feature. Authentication can take place using RFID2, inductive coupling or separate electronic contacts.
Als Einsatzgebiet bieten sich Schließanlagen jeder Größenordnung an. Die meisten Schließanlagen haben zwei erhebliche Schwachstellen: zum einen den steten Wandel in dynamischen Unternehmen und Organisationen, zum anderen die häufigen Verluste von Schlüsseln, welche jede Menge Arbeit und beträchtliche Kosten sowie einen hohen Sicherheitsverlust verursachen.Locking systems of all sizes are suitable as areas of application. Most locking systems have two significant weaknesses: on the one hand, the constant change in dynamic companies and organizations, on the other hand, the frequent loss of keys, which causes a lot of work and considerable costs as well as a high loss of security.
Neben der reinen Zutrittsorganisation bietet eine mechatronische Schließanlage noch folgende Vorteile:
- • leichtes Sperren verlorener Schlüssel
- • leichtes Ändern von Zutrittsberechtigungen
- • Zentral- oder Fernüberwachung
- • zeitliche Eingrenzung von Zutrittsberechtigungen
- • Protokollierung von Schließvorgängen
- • Koppelung der Schließvorgänge an bestehender Gebäudetechnik
- • easy blocking of lost keys
- • easy changing of access authorizations
- • Central or remote monitoring
- • Time limitation of access authorizations
- • Logging of locking processes
- • Coupling of the closing processes to the existing building technology
Heutzutage setzen sich batteriebetriebene Systeme durch, die ohne Einschränkungen - wie z. B. das Verlegen von Kabeln - in bestehende Schließanlagen einbezogen werden können. Die Batterie wird in diesen Systemen entweder innerhalb des Schließzylinders oder in der Schlüsselreide eingebaut. Eine typische Nutzungsdauer einer Batterie liegt bei etwa 50.000 Schließvorgängen.Today, battery-powered systems prevail, which without restrictions - such. B. the laying of cables - can be included in existing locking systems. In these systems, the battery is installed either inside the lock cylinder or in the key bow. A typical service life of a battery is around 50,000 locking processes.
Bekannt ist ein Schließzylinder mit elektronischer Authentifizierung, der ohne eine externe Spannungsquelle oder Primärzelle auskommt. Der Zylinder enthält ein Zahnradgetriebe und einen Elektromotor, der sowohl als Generator als auch als Motor betrieben wird. Das Einführen des Schlüssels schwenkt einen Hebel im Inneren des Zylinders, der ein Segmentzahnrad des Getriebes gegen eine Drehfeder bewegt. Mit fortlaufendem Einführen des Schlüssels rutscht der Hebel über das Segmentzahnrad und die in der Drehfeder gespeicherte Energie treibt über das Getriebe das Motorritzel an. Die entstehende Spannung wird durch die Platine sowohl in einem Kondensator zwischengespeichert als auch direkt für die Kommunikation verwendet.A lock cylinder with electronic authentication that does not require an external voltage source or primary cell is known. The cylinder contains a gear train and an electric motor that operates both as a generator and as a motor. Insertion of the key pivots a lever inside the cylinder, which moves a segment gear of the gearbox against a torsion spring. As the key is continuously inserted, the lever slides over the segment gear and the energy stored in the torsion spring drives the motor pinion via the gear. The resulting voltage is temporarily stored by the circuit board in a capacitor and used directly for communication.
Durch den Einsatz der Drehfeder zur Gewährleistung der Mindestenergie kommt es häufig zu Kontaktabrissen, da der Nutzer instinktiv den erhöhten Einführwiderstand durch Aufbringen größerer Kraft zu überwinden versucht. Wird dann der Schwellwert überschritten, so ist für den Nutzer keine Gegenkraft mehr spürbar und der Schlüssel wird sehr schnell bis in die Endlage eingeschoben.The use of the torsion spring to ensure the minimum energy often leads to breaks in contact, since the user instinctively tries to overcome the increased insertion resistance by applying greater force. If the threshold value is then exceeded, the user no longer feels any counterforce and the key is pushed in very quickly to the end position.
Aufgabe der Erfindung ist es ein mechatronisches Schloss - Schlüssel - System zu schaffen, das ohne einen Batteriebetrieb auskommt, weil die notwendige Energie aus der Bewegung des Schlüssels erzeugt wird, wobei die vorstehenden Nachteile vermieden werden sollen.The object of the invention is to create a mechatronic lock/key system that does not require battery operation because the necessary energy is generated from the movement of the key, with the aim of avoiding the above disadvantages.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem mechatronisches Schloss - Schlüssel - System, umfassend einen Schließzylinder sowie einen drehbar im Schließzylindergehäuse gelagerten Zylinderkern, der einen Schlüsselkanal zum Einführen eines Schlüssels aufweist und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie im Schließzylinder mittels eines die Bewegung des Schlüssels im Schlüsselkanal in Rotation umsetzenden Generatorantriebs , wobei der Generatorantrieb von der Linearbewegung einer verschiebbaren Zahnstange in Rotation versetzbar ist, die axial federbelastet ist und die beim Ausziehen des Schlüssels aus dem Schlüsselkanal unter Mitnahme der Zahnstange die axial angeordnete Druckfeder spannt, während beim Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal die Druckfeder entspannt wird und dabei die Zahnstange linear verschiebt, wobei der Generatorantrieb in Rotation versetzt wird.This object is achieved according to the invention with a mechatronic lock/key system comprising a lock cylinder and a cylinder core which is rotatably mounted in the lock cylinder housing and has a key channel for inserting a key and with a device for generating electrical energy in the lock cylinder by means of a movement of the key generator drive converting into rotation in the key channel, whereby the generator drive can be set in rotation by the linear movement of a displaceable toothed rack, which is axially spring-loaded and which tensions the axially arranged compression spring when the key is pulled out of the key channel, taking the toothed rack with it, while when the key is inserted into the pressure spring is relaxed in the key channel and the rack is linearly displaced, causing the generator drive to rotate.
Um eine von der Benutzung unabhängige, aber konstante Energiemenge zu erzeugen, wird erfindungsgemäß ein mechanischer Zwischenspeicher (Feder) eingesetzt. Die Feder wird durch das Herausziehen des Schlüssels gespannt und in ihrer gespannten Lage arretiert. Wird nun ein Schlüssel in den Schließzylinder eingeführt, so wird die Arretierung aufgehoben und die in der Feder gespeicherte Energie treibt einen Generator an, dessen Energie in einem Kondensator zur weiteren Verwendung seitens der Elektronik gespeichert wird.
Da die Entspannung der Feder beim Abziehen des Schlüssels immer gleich ist, wird - unabhängig vom Nutzer - immer die gleiche Energiemenge erzeugt, gespeichert und beim Einführen des Schlüssels zur Verfügung gestellt.In order to generate an amount of energy that is independent of use but constant, a mechanical intermediate store (spring) is used according to the invention. The spring is tensioned by removing the key and locked in its tensioned position. If a key is now inserted into the lock cylinder, the lock is released and the energy stored in the spring drives a generator whose energy is stored in a capacitor for further use by the electronics.
Since the relaxation of the spring is always the same when the key is removed, the same amount of energy is always generated, stored and made available when the key is inserted, regardless of the user.
Vorzugsweise Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred further developments result from the dependent claims.
Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen erläutert werden.The invention will be explained below with reference to the schematic drawings.
Dargestellt ist in der
Wird der Schlüssel 2 in den Schließkanal des Schließzylinders 1 eingeführt, so folgt der Eingriffshaken 3 aufgrund seiner Formgebung der Gehäusekontur. Der Bewegungsablauf ist aus den
Mit weiterem Einführen des Schlüssels 2 wird die Verriegelung ausgelöst. Dabei drückt eine Kante des Schlüssels auf eine unter einem Winkel stehende Fläche der Verriegelung 8. Die Verriegelung 8 wird dadurch zurück gedrückt. Der tribologische Kontakt der Verriegelung mit dem Mitnehmer 7 der Zahnstange 4 wird aufgehoben, und die Feder entspannt sich (
Wird der Schlüssel abgezogen, so zieht der Nutzer durch den Kontakt zwischen den beiden genannten Teilen die Zahnstange 4 mit und spannt dadurch die Feder 6. Die Verriegelung sichert diese Position.If the key is removed, the user pulls the
Das Lösen der Kopplung zwischen Eingriffshaken und Schlüssel geschieht über das Abtauchen des Eingriffshakens. Sobald die Zahnstange 4 nicht mehr mit dem Eingriffshaken 3 gekoppelt ist, wird sie durch die Druckfeder gegen die Verriegelung gepreßt. Die Feder befindet sich jetzt in dem Zustand, an dem ein Auslösen erfolgen kann.The release of the coupling between the engagement hook and the key is done by submerging the engagement hook. As soon as the
Ein Ausführungsbeispiel für den Verriegelungsmechanismus ist in der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 3208818 [0002]DE 3208818 [0002]
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020117853.0A DE102020117853B4 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | Mechatronic lock and key system |
EP21184159.8A EP3936689B1 (en) | 2020-07-07 | 2021-07-07 | Mechatronic lock and key system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020117853.0A DE102020117853B4 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | Mechatronic lock and key system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020117853A1 true DE102020117853A1 (en) | 2022-01-13 |
DE102020117853B4 DE102020117853B4 (en) | 2022-03-03 |
Family
ID=77103761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020117853.0A Active DE102020117853B4 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | Mechatronic lock and key system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3936689B1 (en) |
DE (1) | DE102020117853B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4407126A1 (en) * | 2023-01-25 | 2024-07-31 | BKS GmbH | Actuating device, closing device and a door or window arrangement |
AT527204B1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-12-15 | Evva Sicherheitstechnologie | locking device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3208818A1 (en) | 1982-03-11 | 1983-09-29 | Fa. Aug. Winkhaus, 4404 Telgte | Lock |
DE20114838U1 (en) | 2001-09-08 | 2001-12-13 | Drumm GmbH, 97337 Dettelbach | Generator drive for electrical or electronic locking systems |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3001752B1 (en) * | 2013-02-07 | 2015-05-29 | Cogelec | ELECTRONIC LOCK |
ES2765814T3 (en) * | 2017-02-16 | 2020-06-11 | Iloq Oy | Electromechanical lock |
-
2020
- 2020-07-07 DE DE102020117853.0A patent/DE102020117853B4/en active Active
-
2021
- 2021-07-07 EP EP21184159.8A patent/EP3936689B1/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3208818A1 (en) | 1982-03-11 | 1983-09-29 | Fa. Aug. Winkhaus, 4404 Telgte | Lock |
DE20114838U1 (en) | 2001-09-08 | 2001-12-13 | Drumm GmbH, 97337 Dettelbach | Generator drive for electrical or electronic locking systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3936689A1 (en) | 2022-01-12 |
EP3936689C0 (en) | 2023-07-26 |
DE102020117853B4 (en) | 2022-03-03 |
EP3936689B1 (en) | 2023-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3936689B1 (en) | Mechatronic lock and key system | |
DE102018123949A1 (en) | actuator | |
EP3109384A1 (en) | Locking device with strong bolt pressure spring | |
EP3039211B1 (en) | Electric motor vehicle lock having a spring accumulator | |
DE102009054874A1 (en) | Parking brake device with emergency operating device for a vehicle transmission | |
DE102012110483B4 (en) | Self-feeding door lock | |
DE102004039531A1 (en) | locking mechanism | |
DE102018204351A1 (en) | Door locking device for a motor vehicle | |
DE102007013514A1 (en) | Locking and/or unlocking system for door of e.g. building, has generator, into which energy is re-applied only when generator is operated as motor, and conducting indirect or direct locking or unlocking movement | |
DE202015104678U1 (en) | Motor vehicle lock | |
DE69405749T2 (en) | AN ELECTROMECHANICAL DRIVE AND ELECTRIC DRIVE LOCK AND ACCESS CONTROL METHOD WITH THIS DEVICE | |
DE102011054684A1 (en) | Lock integrated onto power supply e.g. dynamo and accumulator of vehicle e.g. electric bike, has coupling element that is formed by combination of coupling ring and cam having switching rocker | |
DE102021114239A1 (en) | Keys with a key bow and with a key shank and a generator | |
DE102010043965A1 (en) | Electronic locking mechanism | |
EP4239148B1 (en) | Locking device | |
DE102012017820B4 (en) | Method and device for operating a cabinet lock of a central locking system with energy generation | |
DE19847079A1 (en) | Electric lock for motor vehicle has auxiliary actuator for supplying chemical energy for unlocking | |
DE102019111870A1 (en) | Unlocking device with automatic drive | |
DE102011012699A1 (en) | Locking device for locking closure element, particularly closing flap or tank flap or service flap, of motor vehicle, has actuating unit that is connected directly or indirectly with closure element | |
DE2621760B2 (en) | Device for pulling in and storing the supply line of a dental device | |
AT396164B (en) | ONE-WAY LOCK | |
DE102018200700A1 (en) | Brake device for a movable door leaf and door closer with such a braking device | |
DE102014108659B4 (en) | Locking mechanism with an eccentrically mounted control and storage compartment | |
DE102021114243A1 (en) | Key with generator and real time clock | |
DE102013009242A1 (en) | An electronic locking system for a vehicle door and a method of operating an electronic locking system for a vehicle door |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |