Schlosskörper, Stiftschloss und Befehlsgerät

Die Erfindung betrifft einen Schlosskörper für ein Stift schloss, beispielsweise ein Zylinderschloss oder ein Bohrmul denschloss . Weiterhin betrifft die Erfindung ein Stiftschloss mit einem derartigen Schlosskörper sowie ein Befehlsgerät, beispielsweise einen Drucktaster oder Wahlschalter, für eine Maschine oder elektrische Anlage, mit einem derartigen Stift schloss .

Ein Stiftschloss besteht im Wesentlichen aus einem Schloss körper sowie einem in einer Bohrung des Schlosskörpers dreh baren Zylinder. Der Zylinder weist eine Anzahl radialer Boh rungen auf, welche in einer radialen Ebene des Zylinders lie gen, am Umfang des Zylinders enden und in einen Schlüsselka nal münden. Im Schlosskörper des Stiftschlosses ist eine zu den radialen Bohrungen korrespondierend angeordnete Anzahl an Bohrungen ausgebildet, welche in einer vordefinierten Winkel stellung des Zylinders jeweils eine Verlängerung der radialen Bohrungen in dem Zylinder bilden. In diesen Bohrungen des Schlosskörpers sowie des Zylinders sind Sperrstifte - Schlosskörperstifte und Zylinderstifte - aufgenommen, welche durch Federn in Richtung des Zylinders gedrückt werden. Die Länge der einzelnen Stifte ist dabei so bemessen, dass beim Einführen eines codierten Schlüssels in den Schlüsselkanal in der vordefinierten WinkelStellung die Berührungsflächen der Zylinderstifte und der entsprechenden Schlosskörperstifte sich in der Mantelfläche des Zylinders befinden. Der prinzi pielle Aufbau eines derartigen Stiftschlosses ist beispiels weise aus der US-PatentSchrift US 1,593,513 vorbekannt.

Derartige Stiftschlösser können für unterschiedlichste Anwen dungsfälle eingesetzt werden. Einige Anwendungen verwenden Stiftschlösser, um unterschiedliche Stellungen oder Positio nen, beispielsweise einer Mechanik oder eines Schalters, durch Abziehen des Schlüssels gegen ein beabsichtigtes oder unbeabsichtigtes Verstellen der betreffenden Position zu si chern. Für diese Anwendungen ist es daher erforderlich, dass der Schlüssel unter verschiedenen, vordefinierten Winkelstel lungen abgezogen werden kann. Zur Realisierung mehrerer der artiger SchlüsselabzugsStellungen, d.h. mehrerer vordefinier ter WinkelStellungen des Zylinders, unter denen der Schlüssel abgezogen werden kann, sind entsprechend mehrere Reihen radi aler Bohrungen im Schlosskörper bzw. im Zylinder zur Aufnahme von Stiften und Federn erforderlich. Die Herstellung eines derartigen Schlosskörpers, welche in der Regel als Dreh- oder Bohrteil, vorzugsweise aus Messing, erfolgt, gestaltet sich - insbesondere für Anwendungen mit mehreren Schlüsselabzugs stellungen - als vergleichsweise aufwändig.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen Schlosskörper, ein entsprechendes Stiftschloss sowie ein entsprechendes Befehlsgerät bereitzustellen, welche sich durch eine vereinfachte - und damit kostengünstigere - Herstellung auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Schlosskörper, das Stiftschloss sowie das Befehlsgerät gemäß den unabhängi gen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des er findungsgemäßen Schlosskörpers, des Stiftschlosses sowie des Befehlsgerätes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Schlosskörper für ein Stiftschloss ist mehrteilig ausgebildet und weist einen Grundkörper sowie ein am Grundkörper montiertes Gefache mit einer Mehrzahl an Bohrungen zur Aufnahme von Federn und Sperrstiften auf.

Durch die mechanische Aufteilung des Schlosskörpers in den Grundkörper sowie das Gefache wird eine einfachere und kos tengünstigere Herstellung ermöglicht, da der Schlosskörper nun nicht mehr aufwändig aus einem Vollmaterial, beispiels weise Messing, herausgearbeitet werden muss, sondern statt- dessen kostengünstigere Herstellverfahren eingesetzt werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskörpers ist das Gefache durch Verschieben in einer Längsrichtung mit den Grundkörper verbindbar.

Zur Montage am Grundkörper wird das Gefache in Längsrichtung, welche der Schlüsselabzugsrichtung des Stiftschlosses ent spricht, auf den Grundkörper aufgeschoben, beispielsweise mittels eine SchwaIbenschwänzführung oder dergleichen. Die Finale Position des Gefaches am Grundkörper kann dabei durch eine RastVerbindung festgelegt sein.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskör pers weist das Gefache zumindest zwei Reihen an Bohrungen auf.

Die Bohrungen einer Bohrungsreihe sind dabei in der Längs richtung hintereinander angeordnet; die einzelnen Bohrungs reihen sind in Umfangsriehtung in vordefinierten Winkelstel lungen zueinander versetzt angeordnet. Jede der zumindest zwei Bohrungsreihen dient dabei der Realisierung einer eige nen SchlüsselabzugsStellung.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskör pers sind der Grundkörper und das Gefache aus unterschiedli chem Material gebildet.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die für die einzelnen Bauteile verwendeten Materialien an die mechanischen Anforde rungen des jeweiligen Bauteils - beispielsweise Härte, Zähig keit, Abriebfestigkeit, etc. - anpassbar sind. Als Materia lien für den Schlosskörper sowie das Gefache kommen dabei so wohl Metalle und Metall-Legierungen als auch Kunststoffe in Betracht. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskör pers sind der Grundkörper und/oder das Gefache mit Hilfe ei nes Spritzguss erfahrens oder eines additiven FertigungsVer fahrens herstellbar.

Die Herstellung des Schlosskörpers im Metall- oder Kunst stoff-Spritzgussverfahren oder mit Hilfe eines additiven Fer tigungsVerfahrens stellt gegenüber dem herkömmlichen Herstel lungsverfahren, bei dem der Schlosskörper aus einem Vollmate rial-Rohling mittels abtragender Verfahren, beispielsweise Bohren, Fräsen, etc. herausgearbeitet wird, insbesondere bei höheren Stückzahlen einen erheblichen Kostenvorteil dar. Bei de Verfahrensarten - sowohl Spritzgussverfahren als auch ad ditive Fertigungsverfahren - sind dabei sowohl für metalli sche als auch für nicht-metallische Werkstoffe, beispielswei se Kunststoffe oder Kunstharze, einsetzbar.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Schlosskörper rohrförmig gestaltet, wobei das Gefache als Ring-Sektor des rohrförmigen Schlosskörpers gestaltet ist.

Unter dem Begriff „Ring-Sektor" ist ein Umfangsabschnitt des rohrförmigen Schlosskörpers zu verstehen. Dabei können sowohl das Gefache als auch der Grundkörper als Ringsektor ausgebil det sein.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskör pers ist auch der Grundkörper als Ring-Sektor gestaltet.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Schlosskörper eine Hülse aufweist, welche den Grundkörper so wie das Gefache zumindest abschnittsweise umschließt.

Da die Hülse das Gefache an der Außenseite nach außen hin um schließt, können die im Gefache angeordneten Bohrungen zur Aufnahme der Federn und Sperrstifte als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein. Die von der Innenseite aus auszuführenden Sacklochbohrungen können somit durch von der Außenseite aus auszuführenden Durchgangsbohrungen ersetzt werden. Durch den Wechsel der Bearbeitungsseite (von der Innenseite zur Außen seite) können auch Bohrungen mehrerer Bohrungenreihen paral lel ausgeführt werden, was zuvor wegen Kollision der Werkzeu ge nicht möglich war. Die Herstellkosten können dadurch wei ter reduziert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schlosskör pers ist die Hülse einstückig mit dem Grundkörper verbunden.

Insbesondere bei Einsatz eines additiven FertigungsVerfahrens können durch die einstückige Gestaltung von Grundkörper und Hülse der Montageaufwand - und damit die Herstellkosten - weiter reduziert werden.

Das erfindungsgemäße Stiftschloss weist einen mehrteiligen Schlosskörper der vorstehend beschriebenen Art sowie einen in dem Schlosskörper aufgenommenen und mit diesem mechanisch ge koppelten Schlosskern (4) auf.

Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen Stiftschlos ses wird auf die vorstehenden Ausführungen zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Schlosskörpers verwiesen.

Das erfindungsgemäße Befehlsgerät - beispielsweise ein Druck taster, Schlüsselschalter oder Wahlschalter - für eine Ma schine oder elektrische Anlage, weist ein Stiftschloss mit einem mehrteiligen Schlosskörper der vorstehend beschriebenen Art sowie zumindest einem Kontaktelement, welches bei einer vordefinierten WinkelStellung des Schlosskerns (4) kontak tierbar ist, auf.

Befehlsgeräte kommen bei Maschinen oder elektrischen Anlagen zum Einsatz und dienen als Bediengeräte - beispielsweise als Drucktaster oder Wahlschalter - um auf die Steuerung der Ma schine oder elektrischen Anlage einzuwirken. Hierzu weist das Befehlsgerät ein oder mehrere Kontakt- oder Schaltelemente auf, welche mit der Steuerung der Maschine oder elektrischen Anlage elektrisch leitend verbunden sind. Derartige Befehls geräte werden in Schalttafeln, Bedientableaus, SchaltSchrank türen oder Gehäusedeekeln der Maschine oder elektrischen An lage montiert. Das Befehlsgerät kann dabei als Schlüssel schalter ausgebildet sein, d.h. das Befehlsgerät weist ein mechanisches Schloss, beispielsweise ein Stiftschloss, auf, um die SchalterStellung des Befehlsgerätes durch Abziehen des Schlüssels zu arretieren, um Fehlbedienungen - beispielsweise im Rahmen von Wartungs- oder Reparaturarbeiten - zu vermeiden oder ein unbefugtes Betätigen des Befehlsgerätes, welches beispielsweise zu einem unbefugten Ausschalten der Maschine oder elektrischen Anlage führen würde - zu verhindern. Hin sichtlich der weiteren Vorteile des erfindungsgemäßen Be fehlsgerätes wird auf die vorstehenden Ausführungen zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Stiftschlosses bzw. des er findungsgemäßen Schlosskörpers verwiesen.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä ßen Schlosskörpers für ein Stiftschloss unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:

Figuren

1 und 2 schematische Darstellungen zum prinzipiellen Aufbau eines Stiftschlosses;

Figuren

3 und 4 schematische Darstellungen eines aus dem Stand der Technik vorbekannten Schlosskörpers;

Figuren

5 bis 7 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Schlosskörpers .

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen BezugsZeichen versehen. Die Beschrei- bung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entspre chende Teil ebenfalls zu erkennen ist.

In den Figuren 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau eines Stiftschlosses 1 in verschiedenen Ansichten schematisch dar gestellt. Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung ei nes derartigen Stiftschlosses 1, Figur 2 eine hierzu perspek tivische Schnittdarstellung. Das Stiftschloss 1 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Schlosskörper 2 sowie einen zy lindrischen Schlosskern 4 auf, welcher in einer in einer Längsrichtung L ausgeführten axialen Mittelbohrung 3 (siehe Fig.3) des Schlosskörpers 2 eingesteckt und drehbar gelagert ist. Der Schlosskern 4 weist einen Schlüsselkanal 8 auf, wel cher in Längsrichtung L verläuft und zum Einführen eines Schlüssels (nicht dargestellt) dient.

Weiterhin weist der Schlosskörper 2 mehrere in einer radialen Richtung R verlaufende, in Reihen angeordnete Radialbohrungen 5 auf. Mehrere dieser in der Längsrichtung L nebeneinander angeordneten und voneinander beabstandeten Radialbohrungen 5 sind dabei zu einer Bohrungsreihe 6 zusammengefasst. Mehrere Bohrungsreihen 6 sind in einer Umfangsriehtung des Schloss körpers 2 nebeneinander angeordnet und in einem vordefinier ten Abstand voneinander beabstandet. Durch jede der Bohrungs reihen 6 ist dabei eine SchlüsselabzugsStellung des Stift schlosses 1 festgelegt.

Die Radialbohrungen 5 sind dabei exakt radial zu einer Mit telachse M des Schlosskörpers 2 verlaufend, die auch die Mit telachse M des Schlosskerns 4 ist, ausgeführt. Die einzelnen Radialbohrungen 5 gehen über die Mittelachse M hinaus, durch dringen die Mittelbohrung 3 und enden jeweils als zugeordnete Sacklochbohrung 5-2 in der gegenüberliegenden Zylinderwand des Schlosskörpers 2. Jede der Radialbohrungen 5 besteht so mit aus einer Durchgangsbohrung 5-1, welche von einer Außen seite des Schlosskörpers 4 bis zur Mittelbohrung 3 reicht, sowie der dazugehörigen Sacklochbohrung 5-2. Diese Sackloch- bohrungen 5-2 dienen zur Aufnahme von Federn und Sperrstiften (nicht dargestellt) des Stiftschlosses 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schlosskörper 2 drei Bohrungsreihen 6 auf, wobei die mittlere Bohrungsreihe aus fünf Radialbohrungen 5, die beiden äußeren Bohrungsreihen 6 hingegen nur aus vier Radialbohrungen 5 bestehen. Dabei dienen jeweils vier der Sacklochbohrung 5-2 einer Bohrungs reihe 6 zur Aufnahme der Federn und Sperrstifte des Stift schlosses 1, die fünfte Sacklochbohrung 5-2 der mittleren Bohrungsreihe hingegen dient der Aufnahme eines Arretierele ments, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Siche rungsstift 9 ausgebildet ist. Mit Hilfe des Sicherungsstifts 9 ist der Schlosskern 4 im Schlosskörper 2 gegen Demontage gesichert . Die Ausführung des Arretierelements als Siche rungsstift 9 ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen und nicht erfindungswesentlich.

Der Schlosskern 4 weist ebenfalls eine Bohrungsreihe mit vier Kernbohrungen 7 auf, welche ebenfalls radial zur Mittelachse M verlaufen und in den Schlüsselkanal 8 münden. Ist der Schlosskern 4 in den Schlosskörper 2 eingesteckt, so fluchten in einer vordefinierten WinkelStellung des Schlosskerns 4 die darin ausgebildeten Kernbohrungen 7 mit den im Schlosskörper 2 ausgebildeten Sacklochbohrungen 5-2. Bei der Montage werden zunächst die Federn und anschließend die Sperrstifte - Schlosskörperstifte und Zylinderstifte - in die Sacklochboh rungen 5-2 gesteckt, wobei die Sperrstifte durch die Federn in Richtung des Schlosskerns 4 gedrückt werden. Wird der Schlosskern 4 ist eine der vordefinierten WinkelStellungen verbracht, so werden die Sperrstifte in die ihnen zugegeord- neten, im Schlosskern 4 ausgebildeten Kernbohrungen 7 ge drückt. Die Länge der einzelnen Sperrstifte ist dabei so be messen, dass beim Einführen eines codierten Schlüssels in den Schlüsselkanal 8 in den vordefinierten WinkelStellungen die Berührungsflächen der Zylinderstifte und der entsprechenden Schlosskörperstifte sich in der Zylindermantelfläche des Schlosskerns 4 befinden, so dass der Schlosskern 4 gegenüber dem Schlosskörper 2 gedreht werden kann.

Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere schematische Darstellungen des aus dem Stand der Technik vorbekannten Schlosskörpers 2. In Figur 3 ist der Schlosskörper 2 perspektivisch darge stellt, Figur 4 zeigt hierzu einen weiteren Schnitt durch den Schlosskörper 2, wobei die Schnittebene orthogonal zur Längs richtung L orientiert ist. Anhand dieser Darstellungen wird im Folgenden der Herstellungsprozess dieses Schlosskörpers 2 mit einer oder mehreren SchlüsselabzugsStellungen verdeut licht.

Als Rohling für den Schlosskörper 2 wird in der Regel ein Stangen-Vollmaterial , beispielsweise eine Kupferlegierung wie Messing oder eine Eisenlegierung, verwendet, welches zunächst auf die erforderliche Länge abgelängt wird. Anschließend wird der Rohling auf den vorgegebenen Außendurchmesser abgedreht sowie die Längsrichtung L verlaufende Mittelbohrung 3 gefer tigt. Im Anschluss werden entsprechend der Anzahl der Abzugs stellungen die Radialbohrungen 5 hergestellt. Jede der Radi albohrungen 5 besteht dabei aus der Durchgangsbohrung 5-1 so wie der in der gegenüberliegenden Zylinderwand des Schloss körpers 2 angeordneten, zugeordneten Sacklochbohrung 5-2.

Die Radialbohrungen 5 einer Bohrungsreihe 6 müssen dabei nicht zwingend nacheinander, d.h. zeitlich aufeinander fol gend, angefertigt werden. Bei Verwendung eines geeigneten Bohrwerkzeugs ist es ebenso möglich, mehrere oder alle Radi albohrungen 5 einer Bohrungsreihe 6 zeitlich parallel, d.h. gleichzeitig, zu erzeugen. Radialbohrungen 5 mehrerer Boh rungsreihen 6 können jedoch nicht gleichzeitig hergestellt werden, da die Bohrwerkzeuge im Bereich der Mittelbohrung 3, genauer im Bereich der Mittelachse M, miteinander kollidieren würden. Dies wird auch durch die SchnittdarStellung gemäß Fi gur 4 deutlich, wobei der Schnitt so gewählt ist, dass die Schnittebene durch die in radialer Richtung R verlaufenden Bohrkanäle der einzelnen Radialbohrungen 5 der drei Bohrungs reihen 6 geht.

In den Figuren 5 bis 7 ist der erfindungsgemäße Schlosskörper 10 in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt. Dabei sind in den Figuren 5 und 6 sind dabei wesentliche Einzeltei le des Schlosskörpers 10 in perspektivischer Ansicht darge stellt. Figur 7 zeigt - ebenfalls in perspektivischer Ansicht - den aus den Einzelteilen montierten Schlosskörper 10.

Der erfindungsgemäße Schlosskörper 10 ist somit mehrteilig ausgebildet und weist einen Grundkörper 11 sowie ein am Grundkörper 11 montierbares Gefache 12 auf. Der Schlosskörper 10 ist dabei rohr- oder hohlZylinderförmig ausgebildet, wobei das Gefache 12 als Ring-Sektor des rohr- oder hohlzylinder förmig Schlosskörpers 10 gestaltet ist und sich mit dem eben falls als Ring-Sektor gestalten Grundkörpers 11 zu dem rohr- oder hohlzyü nderförmigen Schlosskörper 10 ergänzt.

In dem Gefache 12 ist eine Mehrzahl an Bohrungen 13 ausgebil det, welche dazu dienen, Federn und Sperrstifte eines Stift schlosses aufzunehmen. In dem in den Figuren 5 bis 7 darge stellten Beispiel sind die Bohrungen 13 zu drei Bohrungsrei hen gruppiert, wobei durch jede der Bohrungsreihen eine SchlüsselabzugsStellung des Stiftschlosses 1 definiert ist. Aufgrund der mehrteiligen Ausführung des Schlosskörpers 10 ist eine Kollision der Bohrwerkzeuge, wie sie bei der Her stellung der Radialbohrungen 5 auftreten würde, vermeidbar. Auch ist zur Herstellung der Bohrungen 13 für die Aufnahme der Federn und Sperrstifte keine Durchgangsbohrung im Grund körper 11 erforderlich.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schlosskörper 10 eine Hülse 14 auf, welche an den Grundkörper 11 angeformt sein kann, aber nicht zwingend daran angeformt sein muss. Es ist ebenso möglich, die Hülse 14 als eigenständiges Bauteil vorzusehen, welches mit dem Grundkörper 11 mechanisch oder chemisch verbindbar ist. Zur Verbindung mit dem Grundkörper 11 weist das Gefache 12 an seiner Außenseite zwei Nuten (nicht dargestellt) auf, welche hinsichtlich ihrer Geometrie und räumlichen Lagen mit zwei an einer Innenseite der Hülse 14 angeordneten Stegen 15 korrespondieren, so dass das Gefa che 12 durch Aufschieben in der Längsrichtung L mit dem Grundkörper 11 mechanisch verbindbar ist.

Für den Fall, dass der Schlosskörper 10 keine Hülse 14 auf weist, wären die Nuten und Stege an Berührungsflächen 16 des Grundkörpers 11 und des Gefaches 12 vorzusehen. Die Verwen dung einer Hülse 14 hat ferner den Vorteil, dass die Bohrun gen 13 nicht mehr als Sackloch ausgeführt sein müssen, son dern auch als Durchgangsbohrungen ausgeführt sein können, da sich die in den Bohrungen aufzunehmenden Federn an der Innen seite der Hülse 14 abstützen können.

Der im Zusammenhang mit der Beschreibung des erfindungsgemä ßen Schlosskörpers 10 verwendete Begriff der „Bohrung 13" im pliziert nicht zwangsläufig, dass diese Bohrung auch durch Bohren hergestellt sein muss. Denn aufgrund der mehrteiligen Ausbildung des Schlosskörpers 10 ist es möglich, andere, ef fizientere Fertigungsverfahren als Bohren und Drehen - bei spielsweise Metall- oder Kunststoff-Spritzgussverfahren, aber auch additive Fertigungsverfahren - zur Herstellung des Grundkörpers 11 sowie des Gefaches 12 - inklusive der darin ausgebildeten Bohrungen 13 - einzusetzen. Ferner können für den Grundkörper 11 sowie das Gefache 12 unterschiedliche, funktionsspezifische Materialen verwendet werden, welche den Anforderungen an das jeweilige Bauteil - beispielsweise hin sichtlich Stabilität oder Verschleißfestigkeit - bestmöglich gerecht werden. Bezugszeichenliste :

1 Stiftschloss

2 Schlosskörper

3 Mittelbohrung

4 Schlosskern

5 Radialbohrung

5-1 Durchgangsbohrung 5-2 Sacklochbohrung

6 Bohrungsreihe

7 Kernbohrung

8 Schlüsselkanal

9 Arretierelement / Sicherungsstift

10 Schlosskörper

11 Grundkörper

12 Gefache

13 Bohrung

14 Hülse

15 Steg

16 Berührungsfläche

L Längsrichtung

M Mittelachse

R radiale Richtung