WO2005033446A2 - Profiled locking cylinder and method for increasing the interference and transmission security during the provision of data by means of a wireless, in particular high-frequency network, for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems comprising electromechanical actuation - Google Patents

Profiled locking cylinder and method for increasing the interference and transmission security during the provision of data by means of a wireless, in particular high-frequency network, for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems comprising electromechanical actuation Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a profile lock cylinder with a cylinder housing and at least one key-actuated cylinder insert and lock bit, wherein several pin tumblers are accommodated in the cylinder housing, according to the preamble of claim 1 and a method for increasing interference and transmission security when providing data by means of wireless, in particular high-frequency Networks for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems with electromechanical actuation according to the preamble of claim 12.
  • Lock cylinders themselves are manufactured in a wide variety of shapes, materials and dimensions. Well-known shapes are oval cylinders, round cylinders or profile cylinders.
  • a locking cylinder itself consists of a housing and a rotatable cylinder core or cylinder insert.
  • Magnetic locks which have several tumblers which then have to be unlocked individually according to the locking code so that the bolt can be actuated.
  • Sliding magnets, rotary magnets or wobble pins are known. The way it works is based on the principle of attraction and repulsion. The magnetic pins only unlock when there is a suitable one on the key Opposite pole is present. With the principle of rotary magnets, the pins are turned by the key and release a mechanism if the correct position is available. In the case of so-called wobble pens, various pens have to be brought into the correct position with a magnetic key. so that there is a fit related to a template.
  • the disadvantage of magnetic keys is the basic possibility of copying, since the essential functions of the key can be determined and imitated by analysis of the same.
  • State-of-the-art jamming transmitters also have the task of preventing, or at least impairing, data traffic over a radio link, even within closed buildings.
  • these jamming transmitters are accommodated outside the building or are brought into the building by people to disrupt the data transmission traffic and installed there at various locations, for example in sanitary facilities.
  • the location of such jammers is difficult due to the multiple field distortions within the building and usually requires that the. regular data transmission operations.
  • the object of the invention is achieved with a profile lock cylinder with cylinder housing and at least one key-actuatable cylinder core or cylinder insert according to the combination of features according to claim 1, the subclaims representing at least expedient refinements and developments, and with a method according to its definition Claim 12.
  • the basic idea of the invention is accordingly to start from a standard profile lock cylinder, according to the invention the pin tumblers can be moved into a release position via electromagnetic actuators located in the cylinder core or in the cylinder, the activation of the actuators preferably taking place wirelessly.
  • At least one of the end faces of the cylinder jacket is made of a ceramic material or is positively and / or non-positively and / or cohesively connected to a ceramic cap.
  • the outside of the cap can have a driving profile or a driving recess which corresponds to the shape of a suitable key.
  • the tumblers are not actuated using the key, but rather the electromagnetic actuator system mentioned above. Only the execution of the rotary movement for adjusting the locking bar in a manner known per se is realized with the aid of the key, i.e. it is possible to use the key as usual.
  • the key can be designed as a passive or active transponder key, which is able to send coded information on request that corresponds to a locking authorization.
  • the ceramic cap which in addition to its substrate function for electronic components of the Profilschlzyli nders also acts as an advantageous drilling protection, can now be designed as an antenna element or antenna radiator, in which case the dielectric properties of the ceramic are used. Furthermore, an integrated circuit or a hybrid arrangement of electronic components for the decoding of signals and the actuation of the electromagnetic actuators can be introduced into the ceramic.
  • the ceramic cap is used for capacitive, inductive but also for galvanic current transmission, for example to charge a secondary element (accumulator) located in the cylinder core.
  • a secondary element accumulator
  • the cap can be substantially hemispherical and has e.g. slot-shaped opening for receiving the antenna antenna already mentioned and / or for indirect coupling with the key or the key tip.
  • the slot-shaped opening is used for the positive force transmission of the rotational movement with the key after release of the tumblers to the lock bit.
  • a cylinder core is designed to accommodate the primary or secondary element mentioned.
  • the power supply is designed as a rechargeable battery and embedded in the cylinder core.
  • the battery can rotate with the core of the cylinder and is completely in the standard cylinder housing. So it forms the cylinder core of the battery housing, which in turn carries the electronics modules and a special end cap at the ends.
  • the control and evaluation electronics are mounted on a flexible wiring carrier, the flexible wiring carrier being accommodated in the space between the two cylinder cores which are separated from one another, so to speak, by folding in a very confined space.
  • This folded flexible circuit board is placed directly under the locking lug and contacts the battery and the cylinder cores, which can be separated from one another in the event of an emergency release, via springs or similar contact elements on the circuit board, which e.g. have the shape of ears or contact stirrups.
  • the lock cylinder carries a miniaturized gyroscope in the cylinder core, i.e. a special motion sensor that detects rotations, shocks and accelerations.
  • a system implemented in this way is able to recognize the locked state, the locked state and / or an attempted break-in on the cylinder.
  • knocking on the door can be recognized as a sign, for example, for switching on an intercom or video system.
  • a specific programming operation of the electronics could be triggered by targeted knocking noises in the event of a lost key.
  • the actuators can be arranged upright in the cylinder core so that they act against locking pins embedded in the housing. Because of this, the actuators require special
  • a particularly efficient embodiment of the actuators in addition to the solution based on magnets or moving coils, is the use of thermal shape memory metal alloys, which are heated to change their shape by a short current surge and thus can hit the locking pins and move them. With suitable insulation and targeted overheating, two-speed locking can be ensured with just a single current pulse, since the cooling and reforming takes a few seconds in accordance with the hysteresis of the shape memory alloys. In this way, the power consumption is halved compared to solutions of the prior art.
  • the end caps of the electronic cylinder are made of ceramic material. These ceramic caps can contain other functional elements such as contact pins and balls for galvanic contact and for reading out the key data, contact pins and contact balls for galvanically triggering the reset function, contact pins and contact balls for galvanically contacting the electrodes when charging the secondary element and an antenna for transmitting Have radio signals.
  • the ceramic is vapor-coated with a load-bearing copper layer and a decorative metal layer above it.
  • the cylinder core carries a thin metal plate, which has a very hard carbon layer on both sides due to a carbon nitriding process, which offers the desired protection against drilling attempts.
  • the housing is in turn protected by special ceramic rods, which are placed between the locking pins, against drilling open the two internal locking pins.
  • the lock cylinder in turn can be mechanically decoupled so that the core directed towards the inside of a door is still movable and thus a rotation of the locking lug is possible, while the core directed towards the front of the door can no longer be unlocked, for example as a result of a power failure.
  • the receivers addressed on the process side via the network have at least two active and spaced-apart antennas with a specified directional characteristic and / or sensitivity.
  • the necessary and legitimate transmitters for data transmission including the necessary repeaters, are installed or operated at specified locations.
  • the reception level and / or the angle of incidence are determined at the respective receiver antennas and stored for later authentication of the respective transmitter device on the receiver side or in a higher-level evaluation unit in a receiver-related manner.
  • the stored standard levels and / or standard angle of incidence are compared with the respectively current transmission values, with data transmission being released depending on the degree of agreement from the comparison step.
  • the method according to the invention takes advantage of the fact that there is a defined field distribution, particularly within buildings, due to the very specific high-frequency properties there, which is dependent, for example, on the type of building wall material, the arrangement of window surfaces, the formation of metallic door frames, the structure and distribution of metallic pipelines and so on.
  • This field distribution and propagation of high-frequency radiation which arises depending on the dielectric and other field-influencing criteria and which of transmission devices that are operated at defined locations, represents a typical non-artificially generated environmental image.
  • the transmitting antennas can also have a defined directional characteristic in order to achieve a field distribution image that is typical on the one hand, but on the other hand also to ensure that a sufficient reception field strength is guaranteed at the location of the respective receiving antennas.
  • the spaced antennas are each arranged in end caps of cylinder cores of a profile locking cylinder, a first antenna being positioned inside and a second antenna outside the space to be secured by means of a window, a door or the like.
  • a field distribution inside / outside of the room in question results solely from the damping properties of the space-closing element, e.g. a door made of metal or with a dielectric material property that differs from that of the surrounding masonry.
  • Figure 1 shows an embodiment for the design of the lock cylinder with a clutch or tumbler element according to the moving magnet principle.
  • Figure 2 shows an embodiment of the lock cylinder with a coupling element according to the voice coil principle.
  • Fig. 4 top view and side view of a profile lock cylinder with ceramic end pieces and an exemplary key transponder
  • Fig. 5 is a schematic representation of a high-frequency transmission system with two antennas and
  • Fig. 6 is also a schematic representation of an antenna system using the example of an electromechanical or electromagnetic locking cylinder with two antennas, which are housed in end pieces of the cylinder, which are preferably made of ceramic.
  • an electromagnetically actuated pin tumbler is used, the corresponding locking cylinders being able to be used via an associated electronics for a flexibly programmable locking system or access control.
  • a local radio network controls the respective, appropriately programmed locking cylinders.
  • the transponder key can also be an additional perform a function to improve locking security, for example in such a way that only certain persons are granted access as part of a general release of the locking device.
  • a time recording is carried out by querying the data from the key transponder, which offers the possibility of checking or checking the services of security and security companies.
  • the basic shape of the profile cylinder corresponds to the standard form and there are the electronic components of the locking cylinder or additionally provided sensors, which interact with the actuators, are network-independent and equipped with a high-performance battery or an accumulator.
  • a ceramic cap or a ceramic end piece of the cylinder cores is used for this. Because of their tunable dielectric properties, these ceramic materials are suitable for forming an electrically effective component of an antenna radiator. In addition, such a ceramic cap or ceramic end piece has high strength against drilling.
  • the actual locking mechanism is based on the arrangement of a series of metallic pins which protrude from the cylinder body into the rotating cylinder located therein and abut there in openings or a gap provided therefor.
  • the locking pins or tumblers are spring-loaded or arranged on springs and can be moved as far that they no longer hit the rotating area of the rotating cylinder core.
  • these actuators are moved
  • Coil voice coil system
  • moving magnet Coil
  • the actuator (s) When energized, the actuator (s) push the locking pin (s) against the opposing spring force out of the openings in the cylinder core, so that the rotary cylinder, i.e. the cylinder core can rotate freely.
  • the pin or the respective tumbler snaps back into the opening of the rotary cylinder as soon as it is rotated into the corresponding position above the pin.
  • this locking mechanism allows an extremely low-energy drive, since current only has to flow when the opening of the cylinder core or rotor is positioned directly above the locking pins.
  • this proposed coupling system offers extensive retention of conventional designs and a high integration density of the mechanotronic components.
  • the ceramic end pieces of the cylinder serve to protect against attempts to break open and are at the same time permeable to capacitive, inductive or high-frequency signals.
  • the end pieces of the rotors have longitudinal slots which allow the mechanical key to be inserted to rotate the rotor.
  • the slots are in an advantageous embodiment of the invention with capacitive, inductive and / or radio transmission and reception devices, in particular equipped with an antenna, which enable secure signal transmission and identification of the key.
  • the key can contain a reading unit for biometric identification features, which additionally authenticate the key holder.
  • Fig. 1 shows in longitudinal and cross-sectional view the various states when activating the tumblers, which are designed as locking pins e. These locking pins e are located in the lower profile part il of the locking cylinder a. Ceramic end pieces b provided on the open side of the cylinder core can also be seen.
  • the respective locking pin b can be moved into its release position by energizing the coil d, so that it is possible to move the lock bit into such a position by rotating the cylinder core that the respective lock is released.
  • a moving coil is assumed, the position of the respective pins e being changeable for releasing the position thereof.
  • a locking cylinder a is again assumed, which has the rotating cylinder core b in its interior.
  • the actuator c can push the locking pin d away, with the result that the coupling part with a slot opening is unlocked, as can be seen in the figure.
  • the power supply to the actuator can be interrupted until the rotary movement is complete and the original position in relation to the position of the slot in the coupling part is maintained.
  • FIG. 4 which shows a top view and a side view of a profile locking cylinder according to the exemplary embodiment
  • longitudinal slits d are made in the end pieces c made of ceramic material and accommodate a corresponding tip of a key e with a key transponder f.
  • the ceramic end piece c there is a radio transmission and reception device h and / or a capacitive transmission and reception device g.
  • an authorized transceiver a is initially assumed, which has two spaced antennas c.
  • the transceiver a receives in transmission mode of the legitimized transmitter as a remote station b a certain signal level field with a certain signal direction, which is symbolized by the course e.
  • a jammer b located elsewhere leads to a transmission signal e with a changed profile, with the result that effective data transmission and manipulation are prevented, since this external signal was recognized as such within the transceiver a.
  • a locking cylinder a in the form of a profile cylinder is located inside a door c.
  • the door separates an interior from an exterior of a wall d.
  • the legitimized remote station e leads to a transmission signal g with different levels and different directional characteristics.
  • a jammer f activated at another location produces a signal profile with a different characteristic, again with the consequence that the jammer is recognized and signal transmission is prevented.
  • the spaced antennas can be accommodated in the embodiment according to FIG. 6 in end caps b of the respective cylinder cores of the profile cylinder.
  • These end caps can preferably be made of a ceramic material that provides additional protection against drilling, e.g. in the shape of a hemisphere.
  • the ceramic material has a defined dielectric in relation to a radiator layer structure of the respective antenna.

Abstract

The invention relates to a profiled locking cylinder comprising a cylinder housing and at least one key-actuated cylinder core or cylinder insert, in addition to a locking bit, said cylinder housing being equipped with several pin tumblers. According to the invention, the pin tumblers can be displaced by means of electromagnetic actuators that are located in the cylinder insert and the actuators are activated in a wireless manner. At least one of the end faces of the cylinder insert consists of a ceramic material or is connected in a positive and/or material fit to a ceramic cap. The invention also relates to a method for increasing the interference and transmission security during the provision of data by means of wireless, in particular high-frequency networks, preferably for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems comprising electromechanical actuation. According to the invention, the receivers that are addressed via the network comprise at least two antennae that are located at a distance and have predefined alignment characteristics and/or sensitivities. The authorised transmitter devices and repeaters that are required to carry out the data transmission are installed and/or operated at predetermined locations. The receiving level and/or angle of incidence in the authorised transmission operation are determined in a calibration phase and are stored with a reference to the receiver for the subsequent authentication of the respective transmitter devices on the receiver side or in a higher level evaluation device that interacts with the receivers. With each renewed data transmission, the stored standard level and/or standard angle of incidence is/are compared with the current respective values and the data transmission is released in accordance with the degree of concordance in the comparison step.

Description

Profilschließzylinder und Verfahren zur Erhöhung der Stör- und Profile lock cylinder and method for increasing the interference and
Ubertragungssicherheit bei der Bereitstellung von Daten mittels drahtloser, insbesondere hochfrequenter Netzwerke zur Steuerung, Programmierung,Transmission security in the provision of data by means of wireless, in particular high-frequency networks for control, programming,
Überwachung und Auswertung von Schließanlagen mit elektromechanischer BetätigungMonitoring and evaluation of locking systems with electromechanical actuation
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Profilschließzylinder mit Zylindergehäuse und mindestens einem Schlüssel-betätigbaren Zylindereinsatz sowie Schließbart, wobei im Zylindergehäuse mehrere Stiftzuhaltungen untergebracht sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Erhöhung der Stör- und Übertragungssicherheit bei der Bereitstellung von Daten mittels drahtloser, insbesondere hochfrequenter Netzwerke, zur Steuerung, Programmierung, Überwachung und Auswertung von Schließanlagen mit elektromechanischer Betätigung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 12.The invention relates to a profile lock cylinder with a cylinder housing and at least one key-actuated cylinder insert and lock bit, wherein several pin tumblers are accommodated in the cylinder housing, according to the preamble of claim 1 and a method for increasing interference and transmission security when providing data by means of wireless, in particular high-frequency Networks for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems with electromechanical actuation according to the preamble of claim 12.
Als Zylinderschlösser werden Einsteckschlösser bezeichnet, welche mit einem Schließzylinder ausgestattet sind. Schließzylinder selbst werden in verschiedensten Form, Materialien und Abmessungen hergestellt. Bekannte Formen sind hier Ovalzylinder, Rundzylinder oder Profilzylinder. Ein Schließzylinder selbst besteht aus einem Gehäuse und einem drehbaren Zylinderkern bzw. Zylindereinsatz.Mortise locks that are equipped with a locking cylinder are referred to as cylinder locks. Lock cylinders themselves are manufactured in a wide variety of shapes, materials and dimensions. Well-known shapes are oval cylinders, round cylinders or profile cylinders. A locking cylinder itself consists of a housing and a rotatable cylinder core or cylinder insert.
In der Regel sperren mindestens fünf Stiftpaare in einer Reihe den Zylinderkern gegenüber dem Gehäuse. Durch das Einführen des Schlüssels werden die unterschiedlich gestalteten Stifte in eine Ebene gedrückt und geben eine Trennlinie frei. Damit kann der Zylinderkern gegenüber dem Gehäuse gedreht werden.As a rule, at least five pairs of pins in a row lock the cylinder core against the housing. By inserting the key, the differently designed pins are pressed into one level and release a dividing line. The cylinder core can thus be rotated relative to the housing.
Ebenso bekannt sind Magnetschlösser, welche mehrere Zuhaltungen aufweisen, die dann individuell dem Sperrcode entsprechend entsperrt werden müssen, damit der Riegel betätigbar ist. Bei Magnetschlössern sindAlso known are magnetic locks which have several tumblers which then have to be unlocked individually according to the locking code so that the bolt can be actuated. With magnetic locks
Schiebemagnete, Drehmagnete oder Taumelstifte bekannt. Die Funktionsweise beruht auf dem Prinzip der Anziehung und Abstoßung. Die magnetischen Stifte entsperren sich nur, wenn am Schlüssel ein passender Gegenpol vorhanden ist. Beim Prinzip der Drehmagneteη werden die Stifte vom Schlüssel gedreht und geben eine Mechanik frei, wenn die richtige Position vorliegt. Bei sogenannten Taumelstiften müssen verschiedene Stifte mit einem magnetischen Schlüssel i n die richtige Position gebracht . werden, so dass eine Passform bezogen a uf eine Schablohe vorliegt. Der Nachteil bei Magnetschlüsseln ist die grundsätzlich gegebene Möglichkeit des Kopierens, da die wesentlichen Funktionen des Schlüssels durch Analyse desselben festgestellt und nachgeahmt werden können.Sliding magnets, rotary magnets or wobble pins are known. The way it works is based on the principle of attraction and repulsion. The magnetic pins only unlock when there is a suitable one on the key Opposite pole is present. With the principle of rotary magnets, the pins are turned by the key and release a mechanism if the correct position is available. In the case of so-called wobble pens, various pens have to be brought into the correct position with a magnetic key. so that there is a fit related to a template. The disadvantage of magnetic keys is the basic possibility of copying, since the essential functions of the key can be determined and imitated by analysis of the same.
Bei dem Betrieb von drahtlosen Gebäudeüberwachungssystemen besteht die Notwendigkeit, diese gegen Störsender oder andere manipulative Eingriffe im Funkverkehr zu schützen. Bisher kommen sehr aufwendige Authentifikations- und Codierverfahren zum Einsatz, welche in vielen Fällen dazu führen, dass sich die Bandbreite der eigentlich zu übertragenden Daten reduziert oder die Datenübertragungszeit zunimmt.When operating wireless building surveillance systems, there is a need to protect them against jammers or other manipulative interventions in radio communications. So far, very complex authentication and coding methods have been used, which in many cases lead to the bandwidth of the data actually to be transmitted being reduced or the data transmission time increasing.
Bei einer hochfrequenten Datenübertragu ng besteht darüber hinaus die ! Gefahr, dass durch gezieltes Abhören einer erfolgenden Signalübertragung und nachfolgende Signaturanalyse der Authentifikationscode entschlüsselt werden kann, mit der Folge eines dann m öglichen Eingriffs in das Netz und der Übertragung von manipulierten Daten .In the case of high-frequency data transmission, there is also ! Danger that the authentication code can be decrypted by targeted listening to a signal transmission and subsequent signature analysis, with the consequence of an intervention in the network that is then possible and the transmission of manipulated data.
Auch gehören Störsender zum Stand der Technik, die die Aufgabe haben, den Datenverkehr über eine Funkstrecke, auch innerhalb geschlossener Gebäude zu unterbinden, zumindest aber zu beeinträchtigen. Im Regelfall sind diese Störsender außerhalb der Gebäude untergebracht oder werden zur Störung des Datenübertragungsverke hrs von Personen in die Gebäude verbracht und dort an verschiedensten Orten, z.B. in Sanitäreinrichtungen installiert. Eine Ortung derartiger Störsender ist bedingt durch die vielfachen Feldverzerrungen innerhalb des Gebäudes erschwert und erfordert im Regelfall ein Abschalten des . regulären Datenübertragungsbetriebs. Insbesondere beim Betreiben von elektromagnetischen Schließanlagen mit zentraler Schließkontrolle, Programmierung und Datenübertragung auf drahtlosem Wege ergibt sich die Notwendigke it, die entsprechenden Übertragungsstrecken manipulationssicher und höchst zuverlässig zu gestalten.State-of-the-art jamming transmitters also have the task of preventing, or at least impairing, data traffic over a radio link, even within closed buildings. As a rule, these jamming transmitters are accommodated outside the building or are brought into the building by people to disrupt the data transmission traffic and installed there at various locations, for example in sanitary facilities. The location of such jammers is difficult due to the multiple field distortions within the building and usually requires that the. regular data transmission operations. In particular when operating electromagnetic locking systems with central locking control, programming and wireless data transmission, there is a need to make the corresponding transmission links tamper-proof and highly reliable.
Aus dem Vorgenannten ist es daher zum einen Aufgabe der Erfindung, einen Profilschließzylinder mit Zylindergehäuse und mindestens einem Schlüssel-betätigbaren Zylinderkern oder Zylindereinsatz anzugeben, wobei einerseits eine hohe Schließsicherheit gewährl eistet sein soll und andererseits aber die Möglichkeit zu schaffen ist, Sch ließanlagen mit Profilschließzylindern in ein modernes Facility Management einzubeziehen, und zwar ohne dass ein umfangreicher Austausch bzw. Änderungen an den Türschlössern, insbesondere Einsteckschlössern, notwendig werden, so dass auch ein Nachrüsten möglich ist.From the above, it is therefore an object of the invention to provide a profile lock cylinder with a cylinder housing and at least one key-actuated cylinder core or cylinder insert, on the one hand a high locking security should be guaranteed and on the other hand the possibility to create locking systems with profile lock cylinders in to include modern facility management, and that without extensive replacement or changes to the door locks, especially mortise locks, being necessary, so that retrofitting is also possible.
Aus den oben geschilderten Nachteilen des Standes der Technik ist es daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Erhöhung der Stör- und Übertragungssicherheit bei der Bereitstellung von Daten mittels drahtloser, in sbesondere hochfrequenter Netzwerke anzugeben, das insbesondere zur Steuerung, Programmierung, Überwachung und Auswertung von Schließanlagen mit elektromechanischer Betätigung geeignet ist. Mit dem zu schaffenden Verfahren soll eine Erhöhung der Übertragungssicherheit möglich werden, ohne dass kompli- zierte Codierungs- und Decodierungsalgorithmen, welche darüber hinaus noch häufig geändert werden müssen, zu implementieren sind.From the disadvantages of the prior art described above, it is therefore a further object of the invention to provide a further developed method for increasing the interference and transmission security in the provision of data by means of wireless, in particular high-frequency networks, in particular for control, programming, monitoring and evaluation of locking systems with electromechanical actuation is suitable. The method to be created is intended to make it possible to increase the transmission security without having to implement complicated coding and decoding algorithms, which moreover have to be changed frequently.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Profilschließzylinder mit Zylindergeh use und mindestens e inem Schlüssel-betätigbaren Zylinderkern bzw. Zylindereinsatz gemäß Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche m indestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstelle n, sowie mit einem Verfahren in seiner Definition nach Patentanspruch 12. Der Grundgedanke der Erfindung liegt demgem äß darin, von einem normüblichen Profilschließzylinder auszugehen, wob ei erfindungsgemäß die Stiftzuhaltungen über im Zylinderkern oder im Zylinder einsatz befindliche elektromagnetische Aktuatoren in eine Freigabeposition bewegbar sind, wobei das Aktivieren der Aktuatoren bevorzugt drahtlos erfolgt.The object of the invention is achieved with a profile lock cylinder with cylinder housing and at least one key-actuatable cylinder core or cylinder insert according to the combination of features according to claim 1, the subclaims representing at least expedient refinements and developments, and with a method according to its definition Claim 12. The basic idea of the invention is accordingly to start from a standard profile lock cylinder, according to the invention the pin tumblers can be moved into a release position via electromagnetic actuators located in the cylinder core or in the cylinder, the activation of the actuators preferably taking place wirelessly.
Weiterhin ist erfindungsgemäß mindestens eine der Stirnseiten des Zylindermantels aus einem keramischen Werkstoff bestehend oder mit einer keramischen Kappe form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden.Furthermore, according to the invention, at least one of the end faces of the cylinder jacket is made of a ceramic material or is positively and / or non-positively and / or cohesively connected to a ceramic cap.
Die Außenseite der Kappe kann ein Mitnahmeprofil bzw. eine Mitnahmeaus- nehmung aufweisen, welche mit der Form eines dazu passenden Schlüssels korrespondiert. Die Betätigung der Zuhaltungen erfolgt allerdings nicht über den Schlüssel, sondern die vorstehend erwähnte elektromagnetische Aktuatorik. Lediglich die Ausführung der Drehbewegung zum in an sich bekannter Weise erfolgenden Verstellen des Schließbarts wird unter Zuhilfenahme des Schlüssels realisiert, d.h. es ist hier eine gewohnte Handhabung des Schlüssels möglich.The outside of the cap can have a driving profile or a driving recess which corresponds to the shape of a suitable key. However, the tumblers are not actuated using the key, but rather the electromagnetic actuator system mentioned above. Only the execution of the rotary movement for adjusting the locking bar in a manner known per se is realized with the aid of the key, i.e. it is possible to use the key as usual.
Der Schlüssel kann als passiver oder aktiver Transponder-Schlüssel ausgebildet sein, welcher in der Lage ist, auf Anfrage codierte Informationen abzusetzen, die einer Schließberechtigung entsprechen.The key can be designed as a passive or active transponder key, which is able to send coded information on request that corresponds to a locking authorization.
Auch liegt es im Sinne der Erfindung, quasi übe rgeordnet durch ein drahtloses Kommunikationssystem den Zustand der Schlösser in einer Schließanlage bezüglich der Schließzeiten abzufragen oder aber auch individuelle Zugangsberechtigungen einzuschränken oder zu erweitern.It is also within the scope of the invention to query the status of the locks in a locking system with regard to the closing times or to restrict or expand individual access authorizations by a wireless communication system.
Die keramische Kappe, welche neben ihrer Substratfunktion für elektronische Komponenten des Profilschließzyli nders auch als vorteilhafter Aufbohrschutz wirkt, kann nun als Antennenelement bzw. Antennenstrahler ausgeführt sein, wobei in diesem Fall die dielektrischen Eigenschaften der Keramik zur Nutzung kommen. Weiterhin kann in die Keramik eine integrierte Schaltung oder eine Hybridanordnung aus elektronischen Bauelementen für das Decodieren von Signalen und die Betätigung der elektromagnetischen Aktuatoren eingebracht werden.The ceramic cap, which in addition to its substrate function for electronic components of the Profilschlzyli nders also acts as an advantageous drilling protection, can now be designed as an antenna element or antenna radiator, in which case the dielectric properties of the ceramic are used. Furthermore, an integrated circuit or a hybrid arrangement of electronic components for the decoding of signals and the actuation of the electromagnetic actuators can be introduced into the ceramic.
In einer Ausgestaltung der Erfindung dient die keramische Kappe zur kapazitiven, induktiven, aber auch zur galvanischen Stromübertragung, beispielsweise um ein im Zylinderkern befindli ches Sekundärelement (Akkumulator) zu laden.In one embodiment of the invention, the ceramic cap is used for capacitive, inductive but also for galvanic current transmission, for example to charge a secondary element (accumulator) located in the cylinder core.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann d ie Kappe im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet sein und besitzt eine z.B. schlitzförmige Öffnung zur Aufnahme des bereits erwähnten Antennenstrahlers und/oder zur indirekten Kopplung mit dem Schlüssel bzw. der Schlüsselspitze.In a preferred embodiment the cap can be substantially hemispherical and has e.g. slot-shaped opening for receiving the antenna antenna already mentioned and / or for indirect coupling with the key or the key tip.
Die schlitzförmige Öffnung dient der formschlüssigen Kraftübertragung der mit dem Schlüssel nach Freigabe der Zuhaltungen erfolgenden Rotationsbewegung auf den Schließbart.The slot-shaped opening is used for the positive force transmission of the rotational movement with the key after release of the tumblers to the lock bit.
Im Sinne einer positiven, geringen Energiebila nz der Gesamtanordnung wird vorgeschlagen, nach erfolgter Freigabe der Zuhaltungen durch Betätigung der elektromagnetischen Aktuatore n während der Ausführung der Drehbewegung des Zylindereinsatzes bzw. Zylinderkerns die Aktuator- Stromversorgung bis zur Beendigung des Öffnungsvorgangs abzuschalten. Um nach Freigabe die Stiftzuhaltungen in der entsprechenden Position zu fixieren, kann ein kreisringförmiges Kupplungsteil vorgesehen werden, dessen schlitzförmige Öffnung nach Beendigun g der Schließbewegung wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt, so dass die an sich bekannten federbelasteten Stiftzuhaltungen ihre Sperrfun ktion erneut erfüllen.In the sense of a positive, low energy balance of the overall arrangement, it is proposed to switch off the actuator power supply until the opening operation has ended after the tumblers have been released by actuating the electromagnetic actuators during the execution of the rotary movement of the cylinder insert or cylinder core. In order to fix the pin tumblers in the appropriate position after release, an annular coupling part can be provided, the slot-shaped opening of which returns to its starting position after completion of the closing movement, so that the known spring-loaded pin tumblers again fulfill their locking function.
Es liegt im Sinne der Erfindung, dass ein Zylinderkern zur Aufnahme des erwähnten Primär- oder Sekundärelements ausgebildet ist. Insbesondere ist die Stromversorgung als wiederaufl adbarer Akku ausgeführt und im Zylinderkern eingebettet. Die Batterie kann sich mit dem Kern des Zylinders drehen und befindet sich vollständig irn Norm-Zylindergehäuse. Es bildet also der Zylinderkern das Batteriegehäuse, welches wiederum an den Enden die Elektronikbaugruppen u nd eine spezielle Abschlusskappe trägt.It is within the meaning of the invention that a cylinder core is designed to accommodate the primary or secondary element mentioned. In particular, the power supply is designed as a rechargeable battery and embedded in the cylinder core. The battery can rotate with the core of the cylinder and is completely in the standard cylinder housing. So it forms the cylinder core of the battery housing, which in turn carries the electronics modules and a special end cap at the ends.
Die Ansteuer- und Auswerteelektronik ist auf einem flexiblen Verdrahtungsträger montiert, wobei der flexible Verdrahtungsträg er in den Zwischen- räum zwischen den beiden, voneinander getrennten Zylinderkernen quasi durch Falten auf engstem Raum untergebracht wird. Diese gefaltete flexible Platine wird unmittelbar unter der Schließnase plaziert und kontaktiert die Batterie sowie die im Fall einer Notentriegelung voneinander trennbaren Zylinderkerne über Federn oder ähnliche Kontaktelemente auf der Platine, die z.B. die Form von Ohren oder Kontaktbügeln aufweisen.The control and evaluation electronics are mounted on a flexible wiring carrier, the flexible wiring carrier being accommodated in the space between the two cylinder cores which are separated from one another, so to speak, by folding in a very confined space. This folded flexible circuit board is placed directly under the locking lug and contacts the battery and the cylinder cores, which can be separated from one another in the event of an emergency release, via springs or similar contact elements on the circuit board, which e.g. have the shape of ears or contact stirrups.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung trägt der Schließzylinder im Zylinderkern ein miniaturisiertes Gyroskop, d.h. eine n speziellen Bewegungssensor, welcher Rotationen, Erschütterungen u nd Beschleunigungen erkennt. Auf diese Weise ist ein hiermit realisiertes System in der Lage, den Verriegelungszustand, den Verschlusszustand un d/oder einen Einbruchsversuch am Zylinder zu erkennen. Weiterhin kann z.B. das Klopfen an der Tür als Zeichen beispielsweise zum Ei nschalten einer Gegensprechanlage oder Videoanlage erkannt werden . Ebenso könnte durch gezielte Klopfgeräusche im Fall eines verloren gegangenen Schlüssels ein bestimmter Programmierbetrieb der Elektronik ausge l öst werden.In one embodiment of the invention, the lock cylinder carries a miniaturized gyroscope in the cylinder core, i.e. a special motion sensor that detects rotations, shocks and accelerations. In this way, a system implemented in this way is able to recognize the locked state, the locked state and / or an attempted break-in on the cylinder. Furthermore e.g. knocking on the door can be recognized as a sign, for example, for switching on an intercom or video system. Likewise, a specific programming operation of the electronics could be triggered by targeted knocking noises in the event of a lost key.
Weiterhin ausgestaltend können die Aktoren stehend im Zylinderkern angeordnet werden, so dass diese gegen im Gehäuse eingelassene Sperrstifte wirken. Die Aktuatoren benötigen durch d iese spezielleFurthermore, the actuators can be arranged upright in the cylinder core so that they act against locking pins embedded in the housing. Because of this, the actuators require special
Einbauform nur so lange einen Schalt- oder Betätigungsstrom, wie die Aktuatoren den Sperrstiften gegenüberstehen. Sobald der Zylinderkern mit dem Schlüssel verdreht wird, kann der Strom abgeschaltet und damit die Energiequelle als Resource geschont werden. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn Tauchspulen als Aktuatoren zum Einsatz kommen.Installation type only as long as a switching or actuation current as long as the actuators face the locking pins. As soon as the cylinder core is turned with the key, the power can be switched off and thus the Energy source can be spared as a resource. This is particularly relevant if moving coils are used as actuators.
Eine besonders effiziente Ausführungsform der Aktoren ist neben der Lösung, welche auf Magneten oder Tauchspulen zurückgeht, der Einsatz von thermischen Formgedächtnis-Metalllegierungen, welche durch einen kurzen Stromstoß formändernd erwärmt werden u nd somit gegen die Sperrstifte stoßen und diese verschieben können. Bei geeigneter Isolation und gezielter Überhitzung kann eine zweitourige Verriegelung mit nur einem einzigen Stromimpuls sichergestellt werden, da die Abkühlung und Rückformung gemäß der Hysterese der Formgedächtnis-Legierungen einige Sekunden andauert. Hierdurch halbiert sich der Stromverbrauch gegenüber Lösungen des Standes der Technik.A particularly efficient embodiment of the actuators, in addition to the solution based on magnets or moving coils, is the use of thermal shape memory metal alloys, which are heated to change their shape by a short current surge and thus can hit the locking pins and move them. With suitable insulation and targeted overheating, two-speed locking can be ensured with just a single current pulse, since the cooling and reforming takes a few seconds in accordance with the hysteresis of the shape memory alloys. In this way, the power consumption is halved compared to solutions of the prior art.
Wie bereits erwähnt, werden die Abschlusskappen des elektronischen Zylinders aus Keramikmaterial ausgeführt. Diese Keramikkappen können weitere Funktionselemente wie Kontakt-Stifte und -Kugeln zum galvanischen Kontaktieren und zum Auslesen der Schlüsseldaten, Kontaktstifte und Kontaktkugeln zum galvanischen Auslösen der Reset-Funktion, Kontaktstifte und Kontaktkugeln zum galvanischen Kontaktierung der Elektroden beim Laden des Sekundärelements sowie eine Antenne zur Übertragung von Funksignalen aufweisen.As already mentioned, the end caps of the electronic cylinder are made of ceramic material. These ceramic caps can contain other functional elements such as contact pins and balls for galvanic contact and for reading out the key data, contact pins and contact balls for galvanically triggering the reset function, contact pins and contact balls for galvanically contacting the electrodes when charging the secondary element and an antenna for transmitting Have radio signals.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Keramik mit einer tragenden Kupferschicht und einer darüberliegenden dekorativen weiteren Metallschicht bedampft.In one embodiment of the invention, the ceramic is vapor-coated with a load-bearing copper layer and a decorative metal layer above it.
Als Anbohrschutz trägt der Zylinderkern eine dünne Metallplatte, welche durch ein Karbonnitrierungs-Verfahren auf beiden Seiten eine sehr harte Kohlenstoffschicht aufweist, die den gewünschten Schutz gegen Anbohrversuche bietet. Das Gehäuse wiederum ist durch spezielle Keramikstäbe, welche zwischen den Sperrstiften plaziert werden, gegen Aufbohren der beiden innenliegenden Sperrstifte geschützt. Der Schließzylinder wiederum kann mechanisch so entkoppelt werden, dass der zur Innenseite einer Tür gerichtete Kern noch beweglich und damit eine Drehung der Schließnase möglich ist, während der zur Vorderseite der Tür gerichtete Kern, beispielsweise infolge eines Strom ausfalls, nicht mehr entriegelt werden kann.As a protection against drilling, the cylinder core carries a thin metal plate, which has a very hard carbon layer on both sides due to a carbon nitriding process, which offers the desired protection against drilling attempts. The housing is in turn protected by special ceramic rods, which are placed between the locking pins, against drilling open the two internal locking pins. The lock cylinder in turn can be mechanically decoupled so that the core directed towards the inside of a door is still movable and thus a rotation of the locking lug is possible, while the core directed towards the front of the door can no longer be unlocked, for example as a result of a power failure.
Erfindungsgemäß besitzen die verfahrensseitig über das Netzwerk angesprochenen Empfänger mindestens zwei aktive und von einander beabstan- dete Antennen vorgegebener Richtcharakteristik und/oder Empfindlichkeit.According to the invention, the receivers addressed on the process side via the network have at least two active and spaced-apart antennas with a specified directional characteristic and / or sensitivity.
Die zur Datenübertragung notwendigen und legitimierten Sendeeinrichtungen einschließlich erforderlicher Repeater werden an vorgegebenen Orten installiert bzw. an solchen Orten betrieben.The necessary and legitimate transmitters for data transmission, including the necessary repeaters, are installed or operated at specified locations.
In einem quasi Eichbetrieb werden die Empfangspegel und/oder die Einfallswinkel an den jeweiligen Empfängerantennen ermittelt und zur späteren Authentifizierung der jeweiligen Sendeeinrichtung empfängerseitig oder in einer übergeordneten Auswerteeinheit empfängerbezogen abgespeichert.In a quasi-calibration mode, the reception level and / or the angle of incidence are determined at the respective receiver antennas and stored for later authentication of the respective transmitter device on the receiver side or in a higher-level evaluation unit in a receiver-related manner.
Bei der dann regulären Datenübertragung werden die abgespeicherten Normpegel und/oder Normeinfallswinkel mit den jeweils aktuellen Sendewerten verglichen, wobei eine Datenübertragungs-Freigabe in Abhängigkeit vom Grad der Übereinstimmung aus dem Vergleichsschri tt erfolgt.In the then regular data transmission, the stored standard levels and / or standard angle of incidence are compared with the respectively current transmission values, with data transmission being released depending on the degree of agreement from the comparison step.
Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich hierbei die Tatsache zunutze, dass insbesondere innerhalb von Gebäuden aufgrund der dort ganz spezifischen Hochfrequenz-Eigenschaften eine definierte Feldverteilung vorliegt, die z.B. abhängig ist von der Art des Gebäudewandmaterials, der Anordnung von Fensterflächen, der Ausbildung von meta llischen Türzargen, der Struktur und der Verteilung von metallischen Rohrlei tungen und so weiter. Diese Feldverteilung und Ausbreitung hochfrequenter Strahlung, welche sich in Abhängigkeit von den dielektrischen und sonstigen feldbeeinflussenden Kriterien einstellt und welche von Sendeei nrichtungen herrührt, die an definierten Orten betrieben werden, stellt ein typisches nicht künstlich generierbares Umgebungsabbild dar. Wird nun ein Störsender oder ein Fremdsender außerhalb des Gebäudes aktiv oder innerhalb des Gebäudes an Stellen außerhalb der definierten lokalen Koordinaten in Betrieb genommen, dann ergibt sich ein geändertes Hochfrequenz-Verteilungsabbild am jeweiligen Empfänger mit der Folge, dass eine Authenti- fikation nicht möglich ist und eine Datenübertragung bzw. Manipulation unterbunden wird.The method according to the invention takes advantage of the fact that there is a defined field distribution, particularly within buildings, due to the very specific high-frequency properties there, which is dependent, for example, on the type of building wall material, the arrangement of window surfaces, the formation of metallic door frames, the structure and distribution of metallic pipelines and so on. This field distribution and propagation of high-frequency radiation, which arises depending on the dielectric and other field-influencing criteria and which of transmission devices that are operated at defined locations, represents a typical non-artificially generated environmental image. If a jammer or a third-party transmitter is now activated outside the building or put into operation inside the building at locations outside of the defined local coordinates, this results in a changed radio frequency Distribution image on the respective receiver, with the result that authentication is not possible and data transmission or manipulation is prevented.
In einer Weiterbildung des Verfahrens können auch die Sendeantennen eine definierte Richtcharakteristik aufweisen, um ein erseits typische Feldverteilungs-Abbilder zu erreichen, andererseits aber auch dafür Sorge zu tragen, dass eine ausreichende Empfangsfeldstärke am Ort der jeweiligen Empfängerantennen gewährleistet wird.In a further development of the method, the transmitting antennas can also have a defined directional characteristic in order to achieve a field distribution image that is typical on the one hand, but on the other hand also to ensure that a sufficient reception field strength is guaranteed at the location of the respective receiving antennas.
In einer ganz bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beab- standeten Antennen in Abschlusskappen von Zylinderkernen eines Profilschließzylinder jeweils angeordnet, wobei eine erste Antenne innerhalb und eine zweite Antenne außerhalb des mittels eines Fensters, einer Tür oder dergleichen zu sichernden Raumes positioniert ist. H ierbei ergibt sich eine Feldverteilung innerhalb/außerhalb des betreffenden Raumes allein bedingt durch die Dämpfungseigenschaften des raumverschließenden Elements, z.B. einer Tür aus Metall oder mit einer dielektrischen Materialeigenschaft, die von derjenigen des umgebenden Mauerwerks abweicht.In a very preferred embodiment of the invention, the spaced antennas are each arranged in end caps of cylinder cores of a profile locking cylinder, a first antenna being positioned inside and a second antenna outside the space to be secured by means of a window, a door or the like. Here, a field distribution inside / outside of the room in question results solely from the damping properties of the space-closing element, e.g. a door made of metal or with a dielectric material property that differs from that of the surrounding masonry.
In jedem Fall ist sichergestellt, dass das Sendesignal eines Störsenders, auch wenn eine vorhandene Chiffrierung bereits ents chlüsselt wurde, vom jeweiligen Funknetzwerk ignoriert wird, da der Störsender für die einzelnen Teilnehmer des Netzes keine passenden Signalpegelrnuster oder Richt- Charakteristikmuster liefert.In any case, it is ensured that the transmission signal of a jammer, even if an existing encryption has already been decrypted, is ignored by the respective radio network, since the jammer does not provide suitable signal level patterns or directional characteristic patterns for the individual participants in the network.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werd en. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of figures. Here show:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für die Auslegung des Schließzylinders mit einem Kupplungs- bzw. Zuhaltungselement nach dem Moving- Magnet-Prinzip;Figure 1 shows an embodiment for the design of the lock cylinder with a clutch or tumbler element according to the moving magnet principle.
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Schließzylinders mit einem Kupplungselement nach dem Voice-Coil-Prinzip;Figure 2 shows an embodiment of the lock cylinder with a coupling element according to the voice coil principle.
Fig. 3 ein Querschnitt durch den Profilzylinder m it Kupplungselement zum energiearmen Betreiben;3 shows a cross section through the profile cylinder with coupling element for low-energy operation;
Fig. 4 Draufsicht und Seitenansicht eines Profilschließzylinders mit keramischen Abschlussstücken und einem beispielhaften Schlüssel-Transponder;Fig. 4 top view and side view of a profile lock cylinder with ceramic end pieces and an exemplary key transponder;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines hochfrequenten Übertragungssystems mit zwei Antennen undFig. 5 is a schematic representation of a high-frequency transmission system with two antennas and
Fig. 6 eine ebenfalls schematische Darstellung ein es Antennensystems am Beispiel eines elektromechanischen bzw. elektromagnetischen Schließzylinders mit zwei Antennen, die in Abschlussstücken des Zylinders, die vorzugsweise aus Keramik bestehen, untergebracht sind.Fig. 6 is also a schematic representation of an antenna system using the example of an electromechanical or electromagnetic locking cylinder with two antennas, which are housed in end pieces of the cylinder, which are preferably made of ceramic.
Mit dem Profilschließzylinder und einem diesbezüglichen Schließsystem gemäß Ausführungsbeispiel wird auf eine elektromagnetisch betätigbare Stiftzuhaltung zurückgegriffen, wobei die entsprechenden Schließzylinder über eine zugeordnete Elektronik für eine flexibel programmierbare Schließanlage bzw. Zutrittskontrolle eingesetzt werd en können.With the profile locking cylinder and a corresponding locking system according to the exemplary embodiment, an electromagnetically actuated pin tumbler is used, the corresponding locking cylinders being able to be used via an associated electronics for a flexibly programmable locking system or access control.
In einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass ein lokales Funknetz die jeweiligen, entsprechend programmierten Schließzylinder steuert. Dabei kann der Transponder-Schlüssel noch eine Zusatz- funktion zur Verbesserung der Schließsicherheit erfüllen, beispielsweise dergestalt, dass im Rahmen einer zeitlich generellen Fre igabe der Schließeinrichtung nur bestimmten Personen der Zutritt gewährt wird. Ergänzend besteht die Möglichkeit, dass durch Abfragen der Daten aus dem Schlüssel- Transponder eine Zeiterfassung durchgeführt wird, was die Möglichkeit bietet, die Dienstleistungen von Sicherheits- und Wachunternehmen zu überprüfen oder zu kontrollieren.In one embodiment of the invention, there is the possibility that a local radio network controls the respective, appropriately programmed locking cylinders. The transponder key can also be an additional perform a function to improve locking security, for example in such a way that only certain persons are granted access as part of a general release of the locking device. In addition, there is the possibility that a time recording is carried out by querying the data from the key transponder, which offers the possibility of checking or checking the services of security and security companies.
Die Grundform des Profilzylinders entspricht der Normba uform und es sind die elektronischen Komponenten des Schließzylinders oder ergänzend vorgesehene Sensoren, die mit den Aktuatoren zusamme nwirken, netzunabhängig ausgeführt und mit einer Hochleistungsbatterie bzw. einem Akkumulator versehen.The basic shape of the profile cylinder corresponds to the standard form and there are the electronic components of the locking cylinder or additionally provided sensors, which interact with the actuators, are network-independent and equipped with a high-performance battery or an accumulator.
Die Kommunikation mit der Ansteuerelektronik für die elektromagnetischen Aktuatoren erfolgt drahtlos, beispielsweise über eine Hochfrequenz- Strecke. Da das aus Sicherheitsgründen aus einem metall ischen Material bestehende Profilschließzylindergehäuse für hochfrequente Strahlung nicht durchlässig ist, wird es notwendig, einen entsprechenden Strahler außer- halb des Gehäuses vorzusehen.Communication with the control electronics for the electromagnetic actuators takes place wirelessly, for example via a high-frequency link. Since the profile lock cylinder housing, which is made of a metallic material for safety reasons, is not transparent to high-frequency radiation, it is necessary to provide a suitable radiator outside the housing.
Im Sinne der Erfindung wird hierfür auf eine keramische Kappe bzw. ein keramisches Endstück der Zylinderkerne zurückgegriffen. Diese keramischen Materialien sind aufgrund ihrer abstimmbaren diele ktrischen Eigen- schaften geeignet, eine elektrisch wirksame Komponente eines Antennenstrahlers zu bilden. Darüber hinaus besitzt eine solche Ke ramikkappe bzw. ein Keramikendstück eine hohe Festigkeit gegen Aufbohre n.For the purposes of the invention, a ceramic cap or a ceramic end piece of the cylinder cores is used for this. Because of their tunable dielectric properties, these ceramic materials are suitable for forming an electrically effective component of an antenna radiator. In addition, such a ceramic cap or ceramic end piece has high strength against drilling.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung basi ert der eigent- liehe Verriegelungsmechanismus auf der Anordnung einer Reihe von metallischen Stiften, die aus dem Zylinderkorpus in den in nenliegenden Rotationszylinder hineinragen und dort in dafür vorgesehene Öffnungen oder einen Spalt stoßen. Die Sperrstifte bzw. Zuhaltungen sind federbelastet bzw. auf Federn angeordnet und können so weit verschoben werden, dass sie nicht mehr in den Drehbereich des rotierenden Zylinderkerns stoßen.In an advantageous embodiment of the invention, the actual locking mechanism is based on the arrangement of a series of metallic pins which protrude from the cylinder body into the rotating cylinder located therein and abut there in openings or a gap provided therefor. The locking pins or tumblers are spring-loaded or arranged on springs and can be moved as far that they no longer hit the rotating area of the rotating cylinder core.
Im Inneren des Zylinderkerns befindet sich über den Sperrstiften eineInside the cylinder core there is one above the locking pins
Anordnung aus einem oder mehreren elektromagnetisch betätigtenArrangement of one or more electromagnetically operated
Aktuatoren.Actuators.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind diese Aktuatoren als bewegteIn an advantageous embodiment, these actuators are moved
Spule (Voice-Coil-System) oder als bewegter Magnet (Moving Magnet) ausgeführt.Coil (voice coil system) or as a moving magnet.
Bei einer Bestromung drückt der oder drücken die Aktuatoren den oder die Sperrstifte gegen die entgegengesetzt wirkende Federkraft aus den Öffnungen des Zylinderkerns heraus, so dass der Rotationszylinder, d.h. der Zylinderkern sich frei drehen kann. Nach Abschaltung der Bestromung rastet der Stift bzw. die jeweilige Zuhaltung wieder in die Öffnung des Rotationszylinders ein, sobald dieser in die entsprechende Position über dem Stift gedreht wird.When energized, the actuator (s) push the locking pin (s) against the opposing spring force out of the openings in the cylinder core, so that the rotary cylinder, i.e. the cylinder core can rotate freely. After the current supply has been switched off, the pin or the respective tumbler snaps back into the opening of the rotary cylinder as soon as it is rotated into the corresponding position above the pin.
Dieser Verriegelungsmechanismus erlaubt im Gegensatz zu üblichen elektronischen Kupplungssystemen einen extrem energiearmen Antrieb, da grundsätzlich nur dann Strom fließen muss, wenn die Öffnung des Zylinderkerns bzw. Rotors unmittelbar über den Sperrstiften positioniert ist. Darüber hinaus bietet dieses vorgeschlagene Kupplu ngssystem ein weitgehendes Beibehalten üblicher Bauformen und eine hohe Integrationsdichte der mechanotronischen Komponenten.In contrast to conventional electronic clutch systems, this locking mechanism allows an extremely low-energy drive, since current only has to flow when the opening of the cylinder core or rotor is positioned directly above the locking pins. In addition, this proposed coupling system offers extensive retention of conventional designs and a high integration density of the mechanotronic components.
Wie erläutert dienen die keramischen Endstücke des Zylinders zum Schutz vor Aufbruchsversuchen und sind gleichzeitig durchlässig für kapazitive, induktive oder Hochfrequenz-Signale.As explained, the ceramic end pieces of the cylinder serve to protect against attempts to break open and are at the same time permeable to capacitive, inductive or high-frequency signals.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzen die Abschlusstücke der Rotoren Längsschlitze, die ein Einführen des mechan ischen Schlüssels zur Drehung des Rotors ermöglichen. Darüber hinaus sind die Schlitze in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit kapazitiven, induktiven und/oder funktechnischen Sende- und Empfangseinrichtu ngen, insbesondere einer Antenne ausgestattet, die eine sichere Signalübertragung und Identifizierung des Schlüssels ermöglichen.In an advantageous embodiment, the end pieces of the rotors have longitudinal slots which allow the mechanical key to be inserted to rotate the rotor. In addition, the slots are in an advantageous embodiment of the invention with capacitive, inductive and / or radio transmission and reception devices, in particular equipped with an antenna, which enable secure signal transmission and identification of the key.
Im gleichen Sinne ist es möglich, die keramischen Endstücke zur Übertragung elektrischer Energie zum Zweck des Aufladens des oder der Sekundärelemente auszugestalten.In the same sense, it is possible to design the ceramic end pieces for the transmission of electrical energy for the purpose of charging the secondary element or elements.
Für erhöhe Sicherheitsanforderungen kann der Schlüssel eine Leseeinheit für biometrische Identifikationsmerkmale enthalten, die den Träger des Schlüssels zusätzlich authentisieren.For increased security requirements, the key can contain a reading unit for biometric identification features, which additionally authenticate the key holder.
Für Notfälle besteht die Möglichkeit, den inneren Zylinderkern manuell zu entriegeln, d.h. es kann durch Herausziehen des Kerns aus dem Gehäuse eine manuelle Entriegelung auch bei Ausfall der Elektroni k vorgenommen werden.In emergencies there is the option of manually unlocking the inner cylinder core, i.e. manual removal can be carried out by pulling the core out of the housing even if the electronics fail.
Fig. 1 zeigt in Längs- und Querschnittsdarstellung die verschiedenen Zustände beim Aktivieren der Zuhaltungen, die als Sperrstifte e ausgeführt sind. Diese Sperrstifte e befinden sich im unteren Profilte il des Schließzylinders a. Zu erkennen sind weiterhin jeweils an der offenen Seite des Zylinderkerns vorgesehene keramische Abschlussstücke b .Fig. 1 shows in longitudinal and cross-sectional view the various states when activating the tumblers, which are designed as locking pins e. These locking pins e are located in the lower profile part il of the locking cylinder a. Ceramic end pieces b provided on the open side of the cylinder core can also be seen.
Mit Hilfe des Magnets c bzw. einen ferromagnetischen Kerns c kann durch Bestromen der Spule d der jeweilige Sperrstift b in seine Freigabeposition bewegt werden, so dass es möglich wird, durch Drehen des Zylinderkerns den Schließbart in eine solche Position zu überführen, dass das jeweilige Schloss freigegeben wird.With the help of the magnet c or a ferromagnetic core c, the respective locking pin b can be moved into its release position by energizing the coil d, so that it is possible to move the lock bit into such a position by rotating the cylinder core that the respective lock is released.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird von einer bewegten Spule ausgegangen, über deren Lageveränderung die Position der jeweiligen Stifte e zum Freigeben änderbar ist. Gemäß der Querschnittsdarstellung nach Fig. 3 wird wiederum von einem Schließzylinder a ausgegangen, der in seinem Inneren den rotierenden Zylinderkern b aufweist.In the embodiment according to FIG. 2, a moving coil is assumed, the position of the respective pins e being changeable for releasing the position thereof. According to the cross-sectional view according to FIG. 3, a locking cylinder a is again assumed, which has the rotating cylinder core b in its interior.
Der Aktuator c kann zur Positionsveränderung den Sperrstift d wegdrücken mit der Folge, dass das Kupplungsteil mit Schlitzöffnung, wie in der Figur ersichtlich, entarretiert ist. Bis zum Abschluss der Drehbewegung und zum Erhalt der ursprünglichen Position bezogen auf die Lage des Schlitzes im Kupplungsteil kann die Stromzufuhr zum Aktuator c u nterbrochen werden.For changing the position, the actuator c can push the locking pin d away, with the result that the coupling part with a slot opening is unlocked, as can be seen in the figure. The power supply to the actuator can be interrupted until the rotary movement is complete and the original position in relation to the position of the slot in the coupling part is maintained.
Gemäß Fig. 4, welche eine Draufsicht sowie eine Seitenansicht eines Profilschließzylinders gemäß Ausführungsbeispiel zeigt, sind in den Abschlussstücken c aus keramischem Material Längsschlitze d eingebracht, die eine korrespondierende Spitze eines Schlüssels e mit Schlüssel-Trans- ponder f aufnehmen. Im keramischen Abschlussstück c befindet sich eine funktechnische Sende- und Empfangseinrichtung h und/oder eine kapazitive Sende- und Empfangseinrichtung g.According to FIG. 4, which shows a top view and a side view of a profile locking cylinder according to the exemplary embodiment, longitudinal slits d are made in the end pieces c made of ceramic material and accommodate a corresponding tip of a key e with a key transponder f. In the ceramic end piece c there is a radio transmission and reception device h and / or a capacitive transmission and reception device g.
Gemäß Fig. 5 wird zunächst von einem berechtigten Transceiver a ausgegangen, welcher zwei beabstandete Antennen c aufweist. Der Transceiver a empfängt im Sendebetrieb des als Gegenstation legiti mierten Senders b ein bestimmtes Signalpegelfeld mit einer bestimmten Signalrichtung, was mit dem Verlauf e symbolisiert ist.5, an authorized transceiver a is initially assumed, which has two spaced antennas c. The transceiver a receives in transmission mode of the legitimized transmitter as a remote station b a certain signal level field with a certain signal direction, which is symbolized by the course e.
Ein an anderer Stelle befindlicher Störsender b führt zu einem Sendesignal e mit geändertem Verlauf mit der Folge, dass eine wirksame Datenübertragung und Manipulation unterbunden wird, da innerhalb des Transceivers a dieses Fremdsignal als ein solches erkannt wurde.A jammer b located elsewhere leads to a transmission signal e with a changed profile, with the result that effective data transmission and manipulation are prevented, since this external signal was recognized as such within the transceiver a.
Gemäß Fig. 6 ist ein Schließzylinder a in Form eines Profilzylinders inner- halb einer Tür c befindlich. Die Tür trennt einen Innenraum von einem Außenraum einer Wand d. Die legitimierte Gegenstation e führt zu einem Sendesignal g mit unterschiedlichem Pegel und unterschiedlicher Richtcharakteristik. Ein an einem anderen Ort aktivierter Störsender f ergibt einen Signalverlauf anderer Charakteristik, wiederum mit der Folge, dass der Störsender erkannt und eine Signalübertragung unterbunden wird .According to FIG. 6, a locking cylinder a in the form of a profile cylinder is located inside a door c. The door separates an interior from an exterior of a wall d. The legitimized remote station e leads to a transmission signal g with different levels and different directional characteristics. A jammer f activated at another location produces a signal profile with a different characteristic, again with the consequence that the jammer is recognized and signal transmission is prevented.
Die beabstandeten Antennen können beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 in Endkappen b der jeweiligen Zylinderkerne des Profi lzylinders untergebracht werden. Diese Endkappen können bevorzugt aus einem einen zusätzlichen Aufbohrschutz bietenden keramischen Material, z.B. in Form einer Halbkugel, ausgeführt sein. Das keramische Material besitzt hier gleichzeitig ein definiertes Dielektrikum bezogen auf eine Strahler-Schichtstruktur der jeweiligen Antenne. The spaced antennas can be accommodated in the embodiment according to FIG. 6 in end caps b of the respective cylinder cores of the profile cylinder. These end caps can preferably be made of a ceramic material that provides additional protection against drilling, e.g. in the shape of a hemisphere. At the same time, the ceramic material has a defined dielectric in relation to a radiator layer structure of the respective antenna.

Claims

Patentansprüche claims
1. Profilschließzylinder mit Zylindergehäuse und mindeste ns einem Schlüssel-betätigbaren Zylinderkern oder Zylindereinsatz sowie Schließbart, wobei im Zylindergehäuse mehrere Stiftzuhaltungen untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftzuhaltungen über im Zylindereinsatz befindliche e lektomagnetische Aktuatoren in eine Freigabeposition bewegbar sind, das A ktivieren der Aktuatoren drahtlos erfolgt und dass mindestens eine der Stirnseiten des Zylindereinsatzes aus einem keramischen Werkstoff besteht oder mit einer keramischen Kappe form- und/oder stoffschlüssig verbund en ist.1. Profile lock cylinder with cylinder housing and at least one key-actuated cylinder core or cylinder insert and lock bit, whereby several pin tumblers are accommodated in the cylinder housing, characterized in that the pin tumblers can be moved into a release position by means of electromagnetic actuators located in the cylinder insert, the activation of the actuators takes place wirelessly and that at least one of the end faces of the cylinder insert consists of a ceramic material or is positively and / or cohesively connected to a ceramic cap.
2. Profilschließzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Kappe ein Mitnahmeprofil aufweist, we lches mit der Form des Schlüssels oder der Schlüsselspitze korrespondiert.2. Profile lock cylinder according to claim 1, characterized in that the outside of the cap has a driving profile, we lches corresponds to the shape of the key or the key tip.
3. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Kappe als Formteil ausgebildet ist und Mittel zur drahtlosen Kommunikation aufweist.3. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic cap is designed as a molded part and has means for wireless communication.
4. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur drahtlosen Kommunikation eine elektronische Empfangseinrichtung beinhalten.4. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the means for wireless communication include an electronic receiving device.
5. Profilschließzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur drahtlosen Kommunikation eine elektronische Sendeeinrichtung beinhalten. 5. Profile lock cylinder according to claim 3, characterized in that the means for wireless communication include an electronic transmission device.
6. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Kappe zur kapazitiven, induktiven ode r galvanisch gekoppelten oder galvanisch getrennten Stromübertra gung ausgebildet ist.6. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic cap for capacitive, inductive ode r galvanically coupled or galvanically isolated current transmission is formed.
7. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der keramischen Kappe eine integrierte Schaltung oder eine Hybridanordnung zur elektronischen Signalverarbeitung und Ansteuerung der Aktuatoren befindlich ist.7. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that an integrated circuit or a hybrid arrangement for electronic signal processing and control of the actuators is located in the ceramic cap.
8. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet ist und mindestens eine schlitzförmige Öffnung zur Aufnahme eines Strah lers und/oder zur induktiven Kopplung mit dem Schlüssel aufweist.8. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the cap is substantially hemispherical and has at least one slit-shaped opening for receiving a beam and / or for inductive coupling with the key.
9. Profilschließzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Öffnung zur formschlüssigen Übertragung der mit dem Schlüssel nach Freigabe der Zuhaltungen erfolgenden Rotationsbewegung auf den Schließbart ausgebildet ist.9. Profile lock cylinder according to claim 8, characterized in that the slit-shaped opening is designed for the positive transmission of the rotational movement taking place with the key after the tumblers have been released onto the lock bit.
10. Profilschließzylinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Freigabe der Zuhaltungen während der Ausführung der Drehbewegung des Zylindereinsatzes die Aktuator-Stromversorgung bis zur Beendigung des Öffnungsvorgangs deaktiviert ist.10. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that after the release of the tumblers during the execution of the rotary movement of the cylinder insert, the actuator power supply is deactivated until the opening operation is completed.
11. Profilschließzylinder nach einem der vorangegange nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylindereinsatz einer Zylinderhälfte zur Aufnahme eines Primär- oder Sekundärelements, insbesondere eines Akkumulators a usgebildet ist. 11. Profile lock cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that a cylinder insert of a cylinder half for receiving a primary or secondary element, in particular an accumulator, is formed.
12. Verfahren zur Erhöhung der Stör- und Übertragungssicherheit bei der Bereitstellung von Daten mittels drahtloser, insbesondere hochfrequenter Netzwerke zur Steuerung, Programmierung, Überwachung und Auswertung von Schließanlagen mit elektromechanischer Betätigung, dadurch gekennzeichnet, dass die über das Netzwerk angesprochenen Empfänger mindestens zwei beabstandete Antennen vorgegebener Richtcharakteristik u nd/oder Empfindlichkeit aufweisen, die zur Datenübertragung notwendigen sowie legitimierten Sendeeinrichtungen einschließlich Repeater an vorgegebenen Orten installiert und/oder betrieben werden, die Empfangspegel und/oder Einfallswinkel im legitimierter» Sendebetrieb ermittelt und zur späteren Authentifizierung der jeweiligen Sendeeinrichtung empfängerseitig oder in einer übergeordneten Auswerteeinrichtung empfängerbezogen abgespeichert werden, bei jeder erneuten Datenübertragung die abgespeicherten INormpegel und/oder Normeinfallswinkel mit den jeweils aktuellen Emp fangswerten verglichen werden, wobei eine Datenübertragungs-Freigabe in Abhängigkeit vom Grad der Übereinstimmung aus dem Vergleichsschritt erfolgt.12. A method for increasing interference and transmission security in the provision of data by means of wireless, in particular high-frequency networks for controlling, programming, monitoring and evaluating locking systems with electromechanical actuation, characterized in that the receivers addressed via the network specify at least two spaced antennas Have directional characteristics and / or sensitivity, the necessary and legitimate transmission devices including repeaters are installed and / or operated at specified locations for data transmission, the reception level and / or angle of incidence are determined in legitimate transmission mode and for later authentication of the respective transmission device on the receiver side or in a higher level Evaluation device can be stored in a receiver-related manner, with each renewed data transmission the stored INorm level and / or norm incidence angle with the respective current one len received values are compared, with a data transfer release depending on the degree of agreement from the comparison step.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen in Abschlusskappen von Zylinderkernen eines Profilschließzylinders angeordnet sind, wobei eine erste Antenne innerh alb und eine zweite Antenne außerhalb des mittels Fenster, Tür oder dergleichen zu sichernden Raumes positioniert ist und strahlt. 13. The method according to claim 12, characterized in that the antennas are arranged in end caps of cylinder cores of a profile locking cylinder, a first antenna being positioned inside and a second antenna being positioned outside the space to be secured by means of a window, door or the like and radiating.
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