Die Erfindung betrifft ein Schlüsselelement, nämlich einen mechanischen Schlüssel oder Schlüsselrohling, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schlüsselelements, sowie ein Schliesssystem mit Schliesszylinder und Schlüsselelement.

Schliesszylinder weisen einen an einem Schloss nicht-drehbar befestigbaren Stator (manchmal auch "Zylindergehäuse" genannt) und einen bei Einführung eines passenden Schlüssels um die Achse des Schliesszylinders drehbaren Rotor (manchmal als "Zylinderkern" bezeichnet) auf. Durch das Drehen des Rotors werden Abtriebsmittel bewegt, die zur Betätigung eines Riegels oder anderer mit der gewünschten Funktion des Schliesszylinders zusammenhängender Mittel dienen.

Viele mechanische Schliesszylinder für Wende-Flachschlüssel oder auch für andere Flachschlüssel weisen Zuhaltung-Gegenzuhaltung-Paare auf, welche die mechanische Codierung der Schlüssel abfragen. Die mechanischen Codierungen sind als Bohrungen mit je nach Codierung unterschiedlicher Tiefe insbesondere auf der Flachseite des Schlüssels ausgebildet. Die Anzahl von möglichen Zuhaltung-Längen bestimmt zusammen mit der Anzahl von Bohrungen die Anzahl möglicher Permutationen, die möglichst gross ein soll.

Bei Flachschlüsseln mit Codierungsvertiefungen (Codierungsbohrungen, Codierungsnuten) auf mindestens einer Flachseite (Schlüsselfläche) ergibt sich folgende Situation: Der Unterschied zwischen verschiedenen Stiftlängen (Längen von Zuhaltungen) kann nicht beliebig klein sein, damit sich bei nicht passender Codierung eine klare Sperrung ergibt. Daher bestimmt letztlich die maximale Tiefe von Codierungsvertiefungen im Schlüssel diese Anzahl von möglichen Zuhaltungslängen. Aus diesem Grund ist bereits bekannt, dass Codierungsvertiefungen so tief sein können, dass sie eine Mittelebene des Schlüsselschafts durchdringen, d.h. dass sie tiefer sind als die halbe Dicke des Schlüsselschafts. Solche Codierungsvertiefungen, insbesondere Codierungsbohrungen, werden manchmal „parazentrisch“ genannt. Damit ein Schliesszylinder mit parazentrischen Stiften funktionieren kann, muss sichergestellt sein dass die über die Mittelebene des Schlüsselschafts - und damit auch des entsprechenden Schlüsselkanals im Schliesszylinder - hinausragende Stifte ein Einschieben des Schlüssels in den Schlüsselkanal nicht blockieren können. Je nach Ausgestaltung der radial -inneren Stiftenden kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, dass am vorderen Ende des Schlüssels, also der Schlüsselspitze, eine Auflauffläche vorgesehen sein muss, bspw. indem der Schlüssel zur Spitze hin abgerundet oder nach vorne flach zulaufend ausgebildet ist.

Auf dem Gebiet der Schliesssysteme wird üblicherweise der Hersteller des Schliesssystems ab Werk Schlüsselrohlinge an Fachstellen ausliefern. Die Schlüsselrohlinge weisen bspw. Schliesssystem-spezifische Sicherheitsmerkmale sowie teilweise auch für die betreffende Fachstelle individualisierte Codierungen, bspw. in Form einer Profilierung, auf. Die Fachstelle wird dann für ihre Kunden durch Hinzufügen von Codierungsbohrungen aus den Schlüsselrohlingen individualisierte Schlüssel erstellen. Die schon am Schlüsselrohling vorhandenen, von blossen Codierungsbohrungen verschiedenen Sicherheitsmerkmale sind im Allgemeinen besonders vorteilhaft, da sie von unbefugten Schlüsselkopierern weniger einfach kopierbar sind als Codierungsbohrungen in der Schlüssel-Flachseite und so sicherstellen, dass nur autorisierte, vom Hersteller mit Rohlingen versorgte Stellen Schlüssel herstellen können. Die Form der Schlüssel spitze ist ein solches schon am Schlüsselrohling vorhandenes und daher nicht mit Schlüsselkopiermaschinen kopierbares Sicherheitsmerkmal. Eine Auflauffläche an der Schlüsselspitze kann jedoch die Herstellung von mechanischen Flachschlüsseln verteuern, indem sie zusätzlich zum Ausstanzen der äusseren Kontur und dem Einfräsen von Rillen als Profilierung zusätzliche komplexere Bearbeitungsschritte nötig macht. Ausserdem kann sie dazu führen, dass an der Schlüsselspitze eine scharfe Kante entsteht, was sowohl im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit als auch im Hinblick auf die Abnutzung im Verlauf der Jahre nachteilig sein kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliebenden Erfindung, ein Schlüsselelement (Schlüsselrohling oder Schlüssel) zur Verfügung zu stellen, welches Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere eine Auflauffläche an der Schlüsselspitze aufweist, die verhältnismässig einfach herstellbar ist und die im Hinblick auf Abnutzung und Benutzerfreundlichkeit möglichst vorteilhaft ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Erfindung wie sie in den Patentansprüchen definiert

Die Erfindung betrifft ein Schlüsselelement (Schlüssel oder Schlüsselrohling) mit Schlüsselreide und einem sich entlang einer Schlüsselachse von der Schlüsselreide bis zu einer vorderseitigen Schlüssel spitze erstreckenden Schlüssel schaft mit zwei zueinander parallelen Flachseiten sowie zwei einander gegenüberliegende Schmalseiten. Auf der Seite der Schlüsselspitze, d.h. vorderseitig, weist der Schlüsselschaft eine Auflauffläche auf. Diese erstreckt sich über mehr als die halbe Schlüsseldicke, d.h. an mindestens einer seitlichen Position (insbesondere entsprechend der Position, an welcher im Schliesssystem die Haupt-Stiftreihe angeordnet ist) ragt die Auflauffläche von einer der Flachseiten durch die Mittelebene zwischen den Flachseiten hindurch zu einem vorderseitigen Ansatz an der Schlüsselspitze oder seitlich davon an der Schlüssel- Vorderseite. Die Auflauffläche kann sich vom vorderen, die Kontur bildenden Schlüsselende bis zu einem Übergang in die Flachseite erstrecken. Dadurch, dass sievorderseitig mindestens bereichsweise bis unterhalb einer Mittelebene des Schlüsselschafts reicht, können auch besonders weit in den Schlüsselkanal reichende Stifte mit kleinerem Durchmesser und/oder mit nur wenig abgerundetem radial-innerem Ende ein Einschieben des Schlüssels nicht blockieren.

In diesem Text bezeichnet der Begriff «Schlüssel spitze» das vordere Ende des Schlüssels bzw. Schlüsselrohlings. Der Begriff stellt keine Aussage über die Form des vorderen Endes dar, d.h. diese muss insbesondere nicht zugespitzt sein.

Das Schlüssel element weist vorderseitig eine besondere Kontur auf. In einer Projektion senkrecht auf die Flachseiten bildet die Kontur zuvorderst einen mittleren, geraden ersten Abschnitt aus sowie zur einen Seite hin einen zweiten, mindestens bereichsweise gekrümmten Abschnitt, der bis zur Schmalseite verläuft und in diese übergeht. Dieser zweite Abschnitt ist gegenüber einer Bogenlinie nach hinten zurückversetzt, welche Bogenlinie dadurch definiert ist, dass sie einen konstanten Radius aufweist und bei einem Übergang zum ersten Abschnitt eine mit dem ersten Abschnitt zusammenfallende Tangente und bei einem Übergang zur Schmalseite eine mit der Schmalseite zusammenfallende Tangente aufweist.

Die Bogenlinie ist dabei eine hypothetische, gedachte Bogenlinie, d.h. die Kontur des Schlüssels weist diese Bogenlinie nicht auf, sondern ist eben gegenüber dieser nach hinten versetzt. Das Schlüsselelement kann insbesondere ein Wendeschlüssel-Rohling bzw. ein Wendeschlüssel sein, d.h. mindestens der Schlüsselschaft ist dann bezüglich einer Drehung des Schlüssel elements um 180° um die Schlüsselachse symmetrisch.

Die Kontur wird, insbesondere wenn das Schlüsselelement ein Wendeschlüssel-Element ist, symmetrisch sein. Beim Vorliegen einer Symmetrie gibt es beidseits je einen zweiten Abschnitt der vorstehend definierten Art. Sämtliche in diesem Text gemachten Ausführungen zur Form der Kontur sind so zu verstehen, dass sie insbesondere auch für entsprechend symmetrische Konturen zutreffen, und sämtliche Ausführungen in diesem Text zur Form des Schlüsselelements gelten insbesondere für Wendeschlüssel-Elemente, d.h. Schlüssel elemente, deren Schaft bezüglich einer Drehung von 180° um die Schlüsselachse symmetrisch ist. Die Schlüsselreide kann diese Symmetrie ebenfalls aufweisen, was aber für die Funktion nicht notwendig ist.

Diese Kontur mit einer Kombination eines vorderseitig geraden Abschnitts mit einem seitlichen mindestens bereichsweise gebogenen, aber gegenüber einer Bogenlinie der genannten Art zurückversetzten Abschnitt hat sich als vorteilhaft erwiesen. Erstens ermöglichst der vorderseitig gerade Abschnitt, dass für eine Reihe von Codierungen in der Nähe der Schlüsselachse - also in der Nähe der Mitte sowohl was den Platz auf dem Schlüssel betrifft als auch was die mögliche Tiefe von Codierungsbohrungen (Stichwort ‘Parazentrizität’) maximiert wird. Zweitens eignet sich die Form mit dem mindestens bereichsweise gekrümmten Abschnitt gut für die rationelle Herstellung eines Stanz- Rohlings mittels Stanzen. Drittens ist durch das Zurückversetzen der Kontur gegenüber der genannten Bogenlinie folgendes sichergestellt: Auch wenn die Auflauffläche flach ist (was herstellungstechnisch vorteilhaft sein kann, siehe nachstehende Bemerkungen) und relativ steil ist (was wertvollen Platz auf dem Schlüssel spart), ergibt sich vorderseitig keine scharfe Kante. Eine solche würde sich ergeben, wenn die Kontur eben nicht zurückversetzt wäre. Viertens ist die Form auch sonst frei von scharfen Kanten oder Ecken.

Die Auflauffläche kann insbesondere eben sein, und/oder sie kann insbesondere gegenüber der Normalen auf die Flachseite in zwei Richtungen geneigt sein d.h. eine Normale auf die Auflauffläche ist gegenüber der Normalen auf die Flachseite sowohl nach vorne als auch zur Seite hin geneigt. Diese Bedingung gilt bspw. mindestens für die Positionen mit demjenigen Abstand (y -Position) von der vertikalen Ebene durch die Schlüsselachse (vertikalen Mittelebene), in welchem die Stifte der Haupt-Stiftreihe beim Einführen des Schlüssels über die Auflauffläche streifen. Dadurch wird bewirkt, dass die die Stifte an ihrem radial-inneren Ende azentrisch d.h. nicht mittig in Bezug auf ihre Stift- Achse, sondern an einer Flanke auf die Auflauffläche auftrifft. Das hat erstens zur Folge, dass der Stift leicht nach seitlich, d.h. in y-Richtung gedrückt wird, weshalb er auch bei Vorhandensein eines kleinen Spiels an einer im Vergleich zum Stand der Technik besser definierten Position geführt wird. Zweitens hat es zur Folge, dass die Spitze (das radialinnere Ende) des jeweiligen Stifts nicht über die Auflauffläche schleift. Vielmehr wird, wenn der Stift nach radial-innen zuläuft oder abgerundet ist, der Stift seitlich an der Auflauffläche anstehen und kann mindestens teilweise an dieser abrollen, d.h. das Einführen des Schlüssels kann eine Drehung des Stifts um seine Stiftachse bewirken. Dadurch wird der mechanische Widerstand beim Einführen des Schlüssels verringert. Ausserdem wird die Abnutzung am Stift im Vergleich zum Stand der Technik besser verteilt.

Die y-Position der Haupt-Stiftreihe (bspw. Haupt-Zuhaltungsreihe) ist durch den Schliesszylinder definiert, aber auch am Schlüsselelement. Ist das Schlüsselelement ein Schlüssel kann diese y-Position einfach bestimmt werden: sie entspricht der Position der Reihe von Codierungsbohrungen bzw. wenn mehrere solcher Reihen vorhanden sind, der Reihe mit den meisten und/oder tiefsten Codierungsbohrungen (Haupt-Reihe). Ist das Schlüsselelement ein Schlüsselrohling ohne die Codierungsbohrungen, kann die y- Position der Haupt-Stiftreihe entsprechend der y-Position der Haupt-Reihe der Codierungsbohrungen in Ausführungsformen wie folgt bestimmt werden: Ausgehend von der vertikalen Ebene durch die Schlüsselachse zeigt sich bei einem Wendeschlüssel durch die Auflauffläche auf welcher Seite dieser vertikalen Ebene die Haupt-Reihe ist. Wenn der Schlüsselrohling profiliert ist (d.h. im Querschnitt senkrecht zur Schlüsselachse nicht rechteckig ist sondern vielmehr parallel zur Schlüsselachse verlaufende Rippen und Rillen aufweist), dann kann die y- Position der Haupt-Stiftreihe der y-Position derjenigen Rippe entsprechen, die auf der entsprechenden Seite am nächsten bei der vertikalen Ebene durch die Schlüsselachse liegt.

Der zweite Abschnitt kann mehrere Unterabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann ein erster Unterabschnitt mit einem ersten Krümmungsradius Ri vorhanden sein, sowie mindestens ein weiterer Unterabschnitt, der einen zweiten, im Vergleich zu Ri grösseren Krümmungsradius R2 aufweist, oder der gerade ist. Der erste Unterabschnitt schliesst dabei an den vorderseitigen ersten Abschnitt an.

Der Krümmungsradius Ri des ersten Unterabschnitts kann insbesondere kleiner sein als die Breite b des Bereichs des Schlüsselschafts zwischen dem ersten Abschnitt und der Schmalseite.

Der zweite Abschnitt kann beim Übergang zu zum ersten Abschnitt eine mit diesem zusammenfallende Tangente aufweisen, d.h. an diesem Übergang kann die Kontur als Funktion gedacht stetig differenzierbar, also «knickfrei» sein. Ergänzend oder alternativ kann auch der Übergang zwischen dem zweiten Abschnitt und der Schmalseite «knickfrei» sein, d.h. die Tangente an den zweiten Abschnitt am Übergang zur Schmalseite kann mit der Schmalseite zusammenfallen.

Der zweite Abschnitt kann insbesondere in dieser Reihenfolge vom ersten Abschnitt zur Schmalseite hin den ersten Unterabschnitt mit dem ersten Krümmungsradius Ri, einen zweiten, geraden Unterabschnitt und einen dritten Unterabschnitt mit dem grösseren Krümmungsradius R2 aufweisen. In einer ansonsten gleichen Konstellation kann der zweite Unterabschnitt anstatt gerade auch gekrümmt sein, mit einem Krümmungsradius, der grösser ist als die Krümmungsradien des ersten und des dritten Unterabschnitts.

Wie bereits erwähnt, ergibt sich durch das Zurückversetzen der Kontur gegenüber der genannten Bogenlinie vorderseitig keine scharfe Kante. Ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass stattdessen eine vorderseitige Fläche definiert ist, die senkrecht auf die Flachseiten steht und einen vorderseitigen Abschluss des Schlüsselschafts bildet, wobei die vorderseitige Fläche an ihren beiden Enden in die zur Schlüsselachse parallelen Schmalseiten übergeht.

Die vorderseitige Fläche verläuft also von der einen Schmalseite mit der Kontur gemäss der erfindungsgemässen Definition zur anderen Schmalseite. Die vorderseitige Fläche kann ununterbrochen oder durch parallel zur Schlüsselachse bis zum vorderseitigen Ende verlaufende Rillen unterbrochen verlaufen.

An ihrer schmälsten Stelle kann die vorderseitige Fläche mindestens 0.05 mm, bevorzugt mindestens 0.08 mm, insbesondere mindestens 0.12 mm hoch sein. Die maximale Höhe an ihrer schmälsten Stelle kann beispielsweise 0.5 mm oder 0.3 mm betragen. Die Höhe bezeichnet in diesem Text die Ausdehnung senkrecht zu den Flachseiten; gemäss dem hier verwendeten Koordinatensystem also die Ausdehnung in z-Richtung.

Ist die vorderseitige Fläche unterbrochen, ist u. U. keine schmälste Stelle definiert. Verallgemeinert gilt deshalb entsprechend folgende Bedingung: der Übergang zwischen der Auflauffläche einerseits und der vorderseitigen Fläche andererseits hat einen Abstand in z-Richtung (Richtung senkrecht zu den Flachseiten) von der der Auflauffläche gegenüberliegenden Flachseite von mindestens 0.05 mm, bevorzugt mindestens 0.08 mm, insbesondere mindestens 0.12 mm. Der maximale Abstand an der Stelle, an welcher der Übergang der gegenüberliegenden Flachseite am nächsten kommt, kann 0.8 mm, bevorzugt 0.6 mm, besonders bevorzugt 0.4 mm betragen).

Beide Bedingungen (die Bedingung für den Fall einer ununterbrochenen vorderseitigen Fläche ebenso wie die verallgemeinerte Bedingung, die auch für unterbrochene vorderseitige Flächen gilt) besagen also, dass sich vorderseitig keine scharfe Kante zwischen der Auflauffläche einerseits und der gegenüberliegenden Flachseite andererseits bilden kann, sondern dass an jeder Position entlang der Breite (jeder y- Position) ein Abstand zwischen der Auflauffläche und der gegenüberliegenden Flachseite vorhanden ist. Dieser Abstand wird durch die vorderseitige Fläche beziehungsweise, sofern vorhanden, eine diese unterbrechende, bis zum vorderseitigen Ende reichende Rille definiert.

Bereichsweise kann vorgesehen sein, dass die Auflauffläche in die vorderseitige Fläche übergeht und die vorderseitige Fläche einem oberen oder unteren Rand («oben» bzw. «unten» sind in Bezug auf die z-Richtung zu verstehen) des Schlüsselschafts bildet und/oder unmittelbar in die Flachseite übergeht. Mit anderen Worten ist in einem Breitenabschnitt (an einer y-Position) die Schlüsselspitze einseitig, indem nicht zu beiden Flachseiten hin Auflaufflächen vorhanden sind, sondern eben nur zu einer Flachseite, während die vorderseitige Fläche unmittelbar an die andere Flachseite angrenzt und in sie übergeht.

In einem Breitenabschnitt, hinter welchem am (fertigen Schlüssel) in x-Richtung eine Reihe von Codierungsbohrungen vorgesehen ist - d.h. an der y-Position einer Reihe von Codierungsbohrungen, insbesondere an der y-Position der Mitten der Codierungsbohrungen - kann die Auflauffläche in die vorderseitige Fläche übergehen und die vorderseitige Fläche einen oberen oder unteren Rand des Schlüsselschafts bilden und/oder unmittelbar in die Flachseite übergehen.

Die vorderseitige Fläche kann an der Schlüssel spitze eine Endfläche umfassen, die parallele, schräg zur den durch die Flachseiten 21 definierten Ebenen (und entsprechend zur Mittel ebene 19, die zu diesen parallel ist) verlaufende Kanten aufweist. Die parallelen Kanten können insbesondere einen Abstand von mindestens 0.5 mm, insbesondere mindestens 0.7 mm aufweisen. Ein maximaler Abstand kann beispielsweise 1.5 mm oder 1.2 mm betragen.

Anstelle einer abgerundeten oder zugespitzten Struktur, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann ein Schlüsselelement der hier beschriebenen Art also endseitig, ganz zuvorderst, eine Endfläche aufweisen, die bevorzugt senkrecht auf die Schlüsselachse steht. Die Form der Endfläche kann die eines Rhomboids sein, mit schräg zur Mittelebene stehenden langen Seiten und senkrecht auf die Mittelebene stehenden kurzen Seiten.

Eine Endfläche an der Schlüsselspitze kann zumindest zwischen zwei Breitenabschnitten, hinter dem in x-Richtung die Mitten der Codierungsbohrungen vorgesehen sind, liegen. Seitlich der Endfläche kann die vorderseitige Fläche eine (ununterbrochene oder unterbrochene) Übergangsfläche umfassen. In zumindest einem Breitenabschnitt (im Bereich der Übergangsfläche) kann eine erste Kante der vorderseitige Fläche als Übergang in die Flachseite ausgebildet sein und die zweite Kante bogenförmig verlaufen. Die Übergangsfläche kann beispielsweise an die Endfläche anschliessen. Es kann insbesondere beidseitig der Endfläche jeweils eine ununterbrochene oder unterbrochene Übergangsfläche vorgesehen sein. Die Übergangsfläche schliesst zur Mitte hin an die Endfläche an und zur Seite hin an die entsprechende, aber sie steht beispielsweise wie die Endfläche auch senkrecht auf die Mittelebene (und entsprechend auf die Flachseiten).

In einer Draufsicht auf die vorderseitige Fläche in Richtung der Schlüsselspitze kann die vorderseitige Fläche eine erste geschwungene Kante und eine zweite geschwungene Kante umfassen,

• wobei die erste und die zweite Kante in der Breite zueinander versetzt sind; und/oder

• wobei die erste und die zweite Kante einen lokalen Extrempunkt umfassen.

Wenn das Schlüsselelement ein Wendeschlüssel-Element ist, kann die Auflauffläche - genauer: können die beiden symmetrisch zueinander angeordneten Auf! aufflächen - so angeordnet sein, sie dass sie durch das Abtragen von Material mittels eines Fräswerkzeugs mit konkaven V-förmigen Fräsprofil entstehen, welche schräg über die Schlüssel spitze geführt wird, d.h. in einer Bewegungsrichtung senkrecht zur Schlüsselachse und in einem von 0° verschiedenen Winkel zur horizontalen Mittelebene.

Das Fräswerkzeug kann dabei so angesetzt werden, dass sich vorderseitig am Schlüssel keine scharfe Kante, sondern eine Endfläche ergibt, deren Breite - senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fräswerkzeugs - sich aus dem Abstand der Drehachse vom der Schlüsselspitze während des Fräs-Bearbeitungsschritts ergibt.

Das Schlüsselelement kann ein Schlüssel, nämlich ein Flachschlüssel sein, insbesondere ein Wendeschlüssel. Dieser weist mindestens die Haupt-Reihe von Codierungsbohrungen - nebst der Haupt-Reihe können noch weitere Codierungsbohrungen vorhanden sein - auf. Alternativ kann das Schlüsselelement auch ein Schlüsselrohling sein, wobei nebst der Auflauffläche auch eine Profilierung schon am Schlüsselrohling vorhanden sein kann.

Die Erfindung betrifft auch ein Schliesssystem, welches nebst einem Schlüsselelement auch einen auf dieses abgestimmten Schliesszylinder aufweist. Ein solcher weist in an sich bekannter Art einen Schliesszylinder-Stator und einen Schliesszylinder-Rotor mit einem Schlüsselkanal auf, in welchen der Schlüsselschaft einschiebbar ist. Durch Stifte im Schliesszylinder sind Codierungsbohrungen am Schlüsselelement - falls dieses ein fertiger Schlüssel ist, andernfalls sobald diese angebracht sind - abtastbar. Die Stifte im Schliesszylinder können insbesondere Zuhaltungen im Schliesszylinder-Rotor sein, welche mit Gegenzuhaltungen im Schliesszylinder-Stator Zusammenwirken und eine Drehung des Schliesszylinder-Rotors nur freigeben, wenn die Tiefe der Codierungsbohrungen passt. Die Stifte mindestens der Haupt-Reihe (d.h. der Reihe, deren Position der Haupt-Reihe von Codierungsbohrungen entspricht; bei Wendeschlüssel - Systemen werden diese auf die einander entsprechenden Reihen beidseitig des Schlüssels verteilt sein) werden durch die Auflauffläche angehoben, wenn der Schlüssel eingeschoben wird. Dabei treffen die Stifte insbesondere azentrisch auf die Auflauffläche, weshalb sie beim Einschieben mindestens teilweise auf dieser abrollen können und nicht notwendigerweise über diese schleifen. Anstelle von Zuhaltungen oder insbesondere ergänzend dazu kann der Schliesszylinder auch andere die Codierung des Schlüssels abtastende Stifte aufweisen, insbesondere Profilstifte oder Profiltaumelstifte.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Schlüsselelements mit dem vorstehend beschriebenen Prinzip, wonach ein Vorfabrikat, gegebenenfalls vor oder nach der Herstellung der Profilierung, mittels eines Fräsprofils in einem einzigen Schritt mit den beiden ebenfalls beschriebenen, für ein Wendeschlüssel-System notwendigen, zueinander symmetrischen Auflaufflächen versehen wird.

In diesem Text bezeichnet «Codierungsbohrung» eine Vertiefung im Schlüssel, deren Dimension aufgrund einer gewünschten Codierung gewählt ist. Codierungsbohrungen können durch Bohren erzeugt werden; aber auch mit anderen Verfahren hergestellte entsprechende Vertiefungen werden hier als «Codierungsbohrung» bezeichnet.

In diesem Text beziehen sich die Orientierungsbezeichnungen „radial“, „radial -innen“, „axial“ etc. generell, wenn nichts anderes gelehrt wird, auf die Schlüsselachse, die beim Schliesssystem bei eingeschobenem Schlüssel auch der Schliesszylinder-Achse entspricht. «Vorne» bezeichnet jeweils die Lage zur Schlüsselspitze hin, und «hinten» ist entsprechend eine Lage zur Schlüsselreide hin.

Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder analoge Elemente. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schlüssels; Fig. 2 eine entsprechende Ansicht eines Schlüsselrohlings zur Herstellung eines Schlüssels nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Schliesszylinders beim Einschieben eines Schlüssels;

Fig. 4 Eine Ansicht des vordersten Bereichs des Schlüsselrohlings gemäss Fig. 2;

Fig. 5 eine Ansicht des Schlüsselrohlings gemäss Fig. 2 von vorne;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Fräswerkzeugs;

Fig. 7 eine Ansicht des Schlüsselrohlings gemäss Fig. 2 aus einer Richtung, welche der Bewegungsrichtung des Fräswerkzeugs beim Erstellen der Auflaufflächen entspricht;

Fig. 8 eine Darstellung der Kontur des vordersten Bereichs des Schlüssels bzw. Schlüsselrohlings; und

Fig. 9 eine Ansicht eines weiteren Schlüsselrohlings.

Figur 1 zeigt ein Bespiel eines Schlüssels 1 mit Schlüsselreide 11 und Schlüsselschaft 12. Der Schlüssel 1 ist ein Flachschlüssel, indem der Schlüsselschaft im Querschnitt senkrecht zu einer Schlüsselachse 10 im Wesentlichen nicht-quadratisch rechteckig ist, wodurch zwei zueinander parallele Flachseiten 21 und zwei Schmalseiten 22 mit kleinerer Fläche als die Flachseiten 21 definiert sind. Zwischen den Flachseiten 21 und den Schmalseiten 22 ist je eine Kante 25 ausgebildet. Fig. 1 zeigt auch das in diesem Text verwendete kartesische Koordinatensystem, wobei die x-Richtung parallel zur Schlüsselachse verläuft und die z-Richtung senkrecht auf die Flachseiten 21.

Am Schlüsselschaft 12 ist mindestens eine parallel zur Schlüsselachse 10 verlaufende Reihe von Codierungsbohrungen 31 vorhanden.

Nebst den Codierungsbohrungen weist der Schlüssel in der dargestellten Ausführungsform auch eine Profilierung in Form von parallel zur Schlüsselachse verlaufenden Rillen 32 auf. Es können bspw. Grundprofilrillen (die beim Schliesssystem stets gleich sind und nur Schlüssel anderer Schliesssysteme ausschliessen) und/oder Variationsprofilrillen (die eine Codierung bilden) vorhanden sein. Zwischen den Rillen 32 ergeben sich entsprechend Rippen 33.

Der abgebildete Schlüssel ist ein Wendeschlüssel, d.h. der Schlüsselschaft ist symmetrisch bezüglich einer Rotation um 180° um die Schlüsselachse 10, und die Codierungen auf der vorderen und hinteren Flachseite 21 sind entsprechend identisch.

Im Unterschied zur abgebildeten Ausführungsform kann der Schlüssel auch eine andere Anzahl von Reihen von Codierungsbohrungen an den Flachseiten aufweisen, bspw. 1, 3, 4, 5 oder 6, anstelle der Profilierung oder zusätzlich dazu, und/oder er kann auch Codierungsbohrungen an den Schmalseiten 22 aufweisen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schlüssel ausserdem eine Mehrzahl von Codierungsausnehmungen 35 auf, die als Abtragungen entlang der Kante 25 ausgebildet sind. Figur 2 zeigt den Schlüsselrohling, aus welchem der Schlüssel durch Anbringen der individuellen Codierungsbohrungen 31 und gegebenenfalls Codierungsausnehmungen 35 gefertigt wird.

Zur Schlüssel spitze 23 hin weist der Schlüssel eine schräg nach vorne abfallende Auflauffläche 24 auf, welch es ermöglicht, dass der Schliesszylinder die Codierungsbohrungen abtastende Stifte (bspw. Zuhaltungen) aufweist, die weiter in den Schlüsselkanal hineinragen als bis zur Mittelebene. Dieses Prinzip ist in Figur 3 illustriert, welche schematisch im Schnitt einen Schliesszylinder 40 mit einen im Schliesszylinder-Stator 44 rotierbaren Schliesszylinder-Rotor 43 mit einem Schlüsselkanal 45 zeigt. Der Schliesszylinder-Rotor weist eine Mehrzahl von Rotor- Stiftbohrungen mit je einem Stift auf, der eine Zuhaltung 46 bildet, deren Länge von der Codierung abhängt. In Stator-Stiftbohrungen, die in einer Grundstellung des Rotors mit den Rotor- Stiftbohrungen fluchten, sind entsprechende federbelastete Gegenzuhaltungen 47 angeordnet, wobei sich die Längen der Zuhaltungen 46 und Gegenzuhaltungen 47 jedes Zuhaltung-Gegenzuhaltung-Stiftpaares zu einer jeweils gleichen Gesamtlänge ergänzen kann. In an sich bekannter Art kann ein passend codierter Schlüssel die Grenzfläche zwischen Zuhaltungen und Gegenzuhaltungen auf die Scherfläche zwischen Rotor und Stator ausrichten und so ein Wegdrehen des Rotors relativ zum Stator um die Schliesszylinder- Achse, welche bei eingeführtem Schlüssel der Schlüsselachse 10 entspricht, erst ermöglichen.

Wie insbesondere in Figur 4 dargestellt ist die Auflauffläche im Wesentlichen eben. Ausserdem ist sie nicht nur in der Art einer Rampe nach vorne zur Schlüsselspitze 23 hin abfallend, sondern auch nach radial-aussen geneigt. Mit anderen Worten bildet die Normale N zur Auflauffläche (bspw. mindestens an deijenigen y-Position, welche der y- Position der Reihe von Codierungsbohrungen 31 oder mindestens einer der Reihen von Codierungsbohrungen entspricht) sowohl einen Winkel (a) zu x-y-Ebene (der Ebene parallel zu den Flachseiten) als auch einen Winkel (ß) zur x-z-Ebene (d.h. derjenigen Ebene, die parallel zur Schlüsselachse 10, aber senkrecht zu den Flachseiten 21 ist).

Durch diese Neigung zur x-z-Ebene hin bewirkt die Auflauffläche 24 nicht nur, dass auch längere in den Schlüsselkanal ragende Stifte zuverlässig und gegebenenfalls entgegen einer Federkraft angehoben und nach radial-aussen geschoben werde. Vielmehr bewirkt sie auch, dass die Stifte an ihrem radial-inneren Ende nicht zentral (d.h. mittig in Bezug auf ihre Stift-Achse), sondern an einer Flanke auf die Auflauffläche auftrifft. Das hat erstens zur Folge, dass der Stift leicht nach seitlich, d.h. in y-Richtung gedrückt wird, weshalb er auch bei Vorhandensein eines kleinen Spiels an einer im Vergleich zum Stand der Technik besser definierten Position geführt wird. Zweitens hat es zur Folge, dass nicht die Spitze (das radial-innere Ende) des Stifts über die Auflauffläche schleift. Vielmehr wird der Stift, wenn er wie bspw. in Fig. 3 dargestellt nach radial-innen zuläuft, seitlich an der Auflauffläche anstehen und mindestens teilweise an dieser abrollen, d.h. das Einführen des Schlüssels wird eine Drehung des Stifts um seine Stiftachse bewirken.

Eine besondere Bedeutung kommt der Auflauffläche 24 an deijenigen Position zu, an welcher beim Einstecken des Schlüssels die Stifte der Haupt-Zuhaltungsreihe auflaufen. Diese entspricht beim gezeichneten Schlüssel und Schlüsselrohling der Position der vom Zentrum (d. von der vertikalen Mittelebene, d.h. der x-z-Ebene durch die Schlüsselachse) her gesehen ersten Rippe 34, siehe Fig. 4. Die Auflauffläche ist so gestaltet, das sie an dieser y-Position wesentlich unter die horizontale Mittel ebene 19 (der x-y -Ebene durch die Schlüsselachse) reicht, was man in Figur 5 besonders gut sieht. Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Schlüsselrohlings 2 von vorne, d.h. von der Schlüsselspitze 23 her. Mit P ist die Position der Haupt-Zuhaltungsreihe - entsprechend der Position der Codierungsbohrungen 31 der Hauptreihe, siehe Fig. 1, bezeichnet. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Schlüssels und Schlüsselrohlings besteht in der im Vergleich zum Stand der Technik einfacheren Hersteilbarkeit des Schlüsselrohlings 2 und damit auch des Schlüssels 1. Die beiden bezüglich der Schlüsselachse (in Fig. 5 senkrecht auf die Zeichenebene) symmetrischen Auflaufflächen 24 lassen sich ausgehend von einem ausgestanzten Vorfabrikat (Stanz-Rohling) vor oder nach dem Anbringen der Profilierung in einem einzigen Arbeitsschritt herstellen. Sie können nämlich durch ein Fräswerkzeug 51 mit einem konkaven V-Fräsprofil (schematisch in Figur 6 dargestellt, mit Rotationsachse 52 und abtragender Partie 53; Öffnungswinkel des V-Profils: 5) erstellt werden, das in einem von 0° verschiedenen Winkel 8 zur x-y-Ebene quer über die Schlüsselspitze fährt, und zwar in einem solchen Abstand, dass vorderseitig eine Fläche der Breite d zurückbleibt. Die Bewegung findet dabei senkrecht zur Hauptachse (Rotationsachse 52) des Fräswerkzeugs statt, d.h. der Winkel 8 ist also der Winkel zwischen der x-y-Ebene und der Ebene senkrecht zur Rotationsachse 52 des Fräswerkzeugs während des Fräsvorgangs. Figur 7 zeigt die entsprechende Fräserkontur am Schlüsselrohling.

Entsprechend ist die Drehachse 52 des Fräswerkzeugs während des Fräs- Bearbeitungsschritts im Winkel 8 zur Vertikalen (zur z-Achse) angesetzt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist 6=70° und 8=35° sowie d=0.8mm; durch diese Wahl der Bearbeitungswinkel 5 und s werden auch die Winkel a und ß definiert. Insgesamt ist bevorzugt, wenn 55°<6<90° und 25°<s<45° gilt.

In Fig. 5 sieht man auch, dass das Fräsprofil so angesetzt wird, dass an der Schlüsselspitze ein Streifen einer Breite d (senkrecht zur Bewegungsrichtung gemessen) stehen bleibt. Daher ergibt sich an der Schlüsselspitze auch keine scharfe Kante, sondern eine Endfläche 26. Die Breite d ergibt sich beim dargestellten Fräsprofil aus dem entsprechend gewählten Ab stand der Drehachse 52 von der Schlüssel spitze 23 während des Fräs- Bearbeitungsschritts.

Die Endfläche 26 umfasst, wie man ebenfalls in Fig. 5 gut sieht, schräg zur Mittelebene 19 (in Fig. 5 senkrecht auf die Zeichenebene stehend) verlaufende Kanten, die zueinander parallel sind, so dass die Endfläche 26 die Form eines Rhomboids aufweist.

Figur 8 zeigt die äussere Kontur 60 des Vorfabrikats, aus dem der Schlüsselrohling gefertigt wird, im Bereich des vordersten Teils des Schlüsselschafts 12, also im Bereich der Schlüsselspitze, und zwar von der Flachseite her gesehen, also in einer Projektion auf die x-y-Ebene. Die äussere Kontur 60 wird durch das Fräsen der Auflaufflächen 24, das Anbringen der Profilierung mit den Rillen 32 und auch durch das Anbringen der Codierungsbohrungen und gegebenenfalls Codierungsvertiefungen nicht, zumindest nicht wesentlich, geändert, so dass die äussere Kontur 60 auch der äusseren Kontur des Schüsselrohlings 2 und des Schlüssels 1 entspricht.

Da der Schlüssel 1 ein Wendeschlüssel ist, gilt auch für die äussere Kontur 60 das Erfordernis, dass sie symmetrisch ist bezüglich der Schlüsselachse 10, d.h. (als zweidimensionale Kontur) bezüglich einer Mittelachse. Von der Schlüssel spitze (dem vordersten Punkt auf der Schlüsselachse 10) aus weist die Kontur einen geraden ersten Abschnitt (Mittel ab schnitt) 61, der senkrecht auf die Schlüsselachse steht, und einen zweiten Abschnitt 62 auf, welcher vom geraden ersten Abschnitt 61 zur Schmalseite 22 verläuft und welcher mindestens bereichsweise gekrümmt ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann man ausserdem erkennen, dass der zweite Abschnitt 62 drei unterscheidbare Unterabschnitte aufweist, nämlich von innen nach aussen einen ersten, gekrümmten Unterabschnitt 63 mit einem ersten Krümmungsradius Ri, einen zweiten, geraden Unterabschnitt 64, und einen dritten, gekrümmten Unterabschnitt 65 mit einem zweiten Krümmungsradius R2, welcher grösser ist als der erste Krümmungsradius. Die gestrichelten Linien in Fig. 8 zeigt eine gedachte Aufteilung zwischen einem zentralen Bereich, der nach vorne hin durch die beidseitigen geraden ersten Abschnitte 61 begrenzt wird, und den beiden Seitenbereichen mit Breite b, die nach vorne hin durch den zweiten Abschnitt 62 begrenzt werden.

In Fig. 8 ist auch eine hypothetische Kontur 69 dargestellt, die sich ergäbe, wenn ausgehend vom geraden ersten Abschnitt (der vorteilhaft ist, da durch ihn möglichst viel Platz für die Reihe mit den wesentlichen Codierungsbohrungen vorhanden ist) nur ein einziger gekrümmter Abschnitt vorhanden wäre, dessen Radius Rb der Breite b entspricht, was sich durch die Bedingung ergibt, dass die Tangenten an den Übergängen zum ersten Abschnitt 61 und zur Schmalseite 22 daher parallel mit dem ersten Abschnitt 61 bzw. der Schmalseite 22 zusammenfallen (d.h. senkrecht bzw. parallel zur Schlüsselachse verlaufen; die Kontur ist als Funktion gedacht auch an den Übergängen stetig differenzierbar). Man sieht, dass die Kontur 62 gegenüber dieser hypothetischen Kontur 69 leicht nach hinten versetzt ist, ohne dass die Gesamtlänge des Schlüssels im wichtigen zentralen Bereich verändert wäre.

Das ergibt einen wichtigen Vorteil: Bei der anhand von Figuren 5-7 erläuterten Form der Auflaufflächen ergäbe sich bei der hypothetischen Kontur 69 eine scharfe Kante an den vorderseitig dünnsten Stellen (entsprechen ungefähr dem Bereich des zweiten Unterabschnitts 64). Eine solche ist unerwünscht. Dies erstens weil durch die scharfe Kante Hosentaschen oder andere Textilien, die mit dem Schlüssel in Berührung kommen, beschädigt werden können. Zweitens ist eine scharfe Kante auch aus Sicht der im Verlauf der Jahre entstehenden Abnutzungen nicht erwünscht. Das Zurückversetzen der Kontur in diesem Bereich wird eine solche scharfe Kante verhindert, was man bspw. in Fig. 4 gut sieht, wo die vorderseitige Fläche 27 der einen dünnsten (schmälsten) Stelle gut sichtbar ist. Auch ihrer schmälsten Stelle kann die vorderseitige Fläche mindestens 0.05 mm, bevorzugt mindestens 0.08 mm, insbesondere mindestens 0.12 mm hoch sein (Ausdehnung in z-Richtung). Die vorderseitige Fläche 27 umfasst nebst der Endfläche 26 auch seitlich davon je eine Übergangsfläche 28, die von der Endfläche 26 in einem Bogen zu je einer der Schmalseiten 22 verlaufen und in diese übergehen. Die vorderseitige Fläche verläuft also beispielsweise ununterbrochen von der einen Schmalseite zur anderen Schmalseite. Die vorderseitige Fläche 27 bildet einen vorderseitigen Abschluss des Schlüsselschafts.

Das Zurückversetzen der Kontur 60 gegenüber der hypothetischen Kontur 69 ergibt sich dadurch, dass der erste Unterabschnitt 63 einen kleineren Krümmungsradius Ri aufweist als die Breite b und/oder dass der Übergang zwischen dem ersten Bereich 61 und dem zweiten Bereich einen leichten Knick bildet, d.h. dass die Tangente auf den zweiten Bereich 62 am Übergang zum ersten Bereich 61 nicht parallel zum ersten Bereich 61 ist. Im dargestellten Beispiel ist mindesten die Bedingung Ri<b erfüllt. Diese Bedingung ihrerseits zieht nach sich, dass der zweite Bereich nebst dem ersten Unterabschnitt 63 mit dem kleineren Krümmungsradius mindesten einen weiteren Unterabschnitt mit einem grösseren Krümmungsradius (dritter Unterabschnitt 65) und/oder einen nicht gekrümmten Unterabschnitt (zweiter Unterabschnitt 64) aufweist.

Wie man ebenfalls in Fig. 4 und 5 besonders gut sieht, geht die Auflauffläche 24 bereichsweise in die vorderseitige Fläche 27 über. Die vorderseitige Fläche 28 geht in einem Breitenabschnitt (seitlich; insbesondere an der Position P der Haupt- Codierungsreihe, insbesondere im Bereich der Übergangsfläche 28) oberseitig bzw. unterseitig unmittelbar in die entsprechende Flachseite 21 über, während sie gegenüberliegend, d.h. unterseitig bzw. oberseitig, in diesem Breitenabschnitt in die Auflauffläche 24 übergeht. In diesem Breitenabschnitt bildet die vorderseitige Fläche also einen oberen bzw. unteren Rand des Schlüsselschafts. Die eine Kante jeder Übergangsfläche 28 (in der Orientierung von Fig. 5 die rechte Kante der oben abgebildeten Übergangsfläche 28 und die linke Kante der unten abgebildeten Übergangsfläche 28) einen Übergang in die jeweilige Flachseite dar, und die andere Kante verläuft, wie man in Fig. 5 gut sieht, bogenförmig.

In der Draufsicht gemäss Fig. 5 sieht man auch, dass die beiden Kanten, welche die vorderseitige Fläche 27 nach oben bzw. unten am Schlüssel (in Fig. 5 also nach links bzw. nach rechts) begrenzen, als Ganze geschwunden sind,

• wobei die erste und die zweite Kante in der Breite (y-Richtung) zueinander versetzt sind;

• wobei die erste und die zweite Kante einen lokalen Extrempunkt umfassen.

Figur 9 zeigt in perspektivischer Ansicht den Schlüsselschaft 12 einer Variante eines Rohlings für einen Wendeschlüssel. Wie in den anderen beschriebenen Ausführungsformen auch sind die im vorliegenden Text beschriebenen Merkmale des Schlüsselschafts so ausgebildet, dass sich eine Symmetrie bezüglich einer Drehung um die Schlüsselachse um 180° ergibt.

Von den Ausführungsformen der Figuren 4 und 5 unterscheidet sich der Schlüsselrohling von Figur 9 insbesondere dadurch, dass pro Flachseite je eine der parallel zur Schlüsselachse bis ganz nach vorne verlaufenden Rillen 32 in der Flachseite 21 so angeordnet ist, dass sie die vorderseitige Fläche 27 im Bereich der Übergangsfläche 28 unterbricht, so dass die beidseitig der Endfläche 26 vorhandenen Übergangsflächen 28 in je zwei Teil-Flächen unterteilt sind, zwischen denen die jeweilige Rille 32 liegt. Daher ist auch keine schmälste Stelle der vorderseitigen Fläche 27 und entsprechend keine minimale Höhe definiert. Auch bei diesen Ausführungsformen ergibt sich jedoch die Bedingung, dass sich vorderseitig keine scharfe Kante zwischen der Auflauffläche einerseits und der gegenüberliegenden Flachseite andererseits bilden kann, und dass der Schlüsselrohling (und entsprechend der daraus gefertigte Schlüssel) auch nicht vorderseitig abgerundet ist, sondern dass zwischen der Auflauffläche 24 und der Flachseite 21 eine zur Flachseite senkrechte vorderseitige Fläche ausgebildet ist. Der minimale Abstand a zwischen dem Übergang zwischen Auflauffläche und vorderseitiger Fläche einerseits und der Ebene der gegenüberliegenden Flachseite (in Fig. 9 ist das für die rechts abgebildete Auflauffläche 24 die untere Flachseite, für die links abgebildete Auflauffläche 24 die obere Flachseite 21) ist dabei stets von Null verschieden und beträgt mehr als 0.05 mm, bevorzugt mindestens 0.08 mm, insbesondere mindestens 0.12 mm.