Schloss (Technik)
Ein Schloss ist eine zumeist mechanische Vorrichtung, die ein Auslösen lediglich unter Verwendung des passenden Schlüssels zulassen, ohne dessen Verwendung jedoch verhindern soll.
Der Begriff wird inzwischen nicht nur für den Gegenstand selbst, sondern - etwa in der Kryptologie - auch für elektronische, digitale oder mechatronische Sperren unterschiedlicher Art verwendet, siehe Schlüssel (Kryptologie)
Schlösser unterscheidet man anhand der verwendeten Sperren und ihrer Bauart:
Sperrsysteme
Fallriegelschloss
Das Fallriegelschloss ist das älteste bekannte Schloss der Menschheitsgeschichte. Die ersten Hinweise auf Fallriegelschlösser sind Abbildungen auf akkadischen Siegeln des 3. Jahrtausends vor Christus, auf denen der Gott Shamash mit einem Schlüssel in der Hand dargestellt wird. Der älteste Originalfund wurde im Palast von Khorsabad gemacht und auf ca. 750 v. Chr. datiert.
Im oberen Bereich des Schlosses befinden sich Stifte, Fallriegel, die durch ihr Eigengewicht in Löcher im Riegel fallen und diesen blockieren. Der bürstenartige Schlüssel hat Zinken, die die einzelnen Fallriegel anheben und den Riegel so wieder freigeben.
Die Variation ergibt sich daraus, dass in den verschiedenen Schlössern unterschiedlich viele Fallriegel in ganz unterschiedlichen Abständen eingebaut werden können. Technologisch betrachtet ist das Fallriegelschloss der direkte Vorläufer des Schließzylinders.
Fallriegelschlösser werden bis heute in bestimmten Regionen der Welt (Westafrika, Anatolien, Färöerinseln) hergestellt und verwendet.
Sperrfederschloss
Das Sperrfederschloss, zumeist ein Vorhängeschloss, besteht aus zwei Teilen. Im Inneren ist die Sperrfeder, oder auch Spreizfedern, versteckt, die die beiden Teile zusammenhält. Sie sieht aus wie der Widerhaken an einem Indianerpfeil. Zum Abschließen drückt man beide Teile des Schlosses zusammen, dabei wird die Sperrfeder durch ein Loch geschoben, spreizt sich auf der anderen Seite und hält so die Schlossteile zusammen.
Zum Aufschließen muss man den Schlüssel ins Schlüsselloch schieben. Der Schlüssel drückt die Sperrfeder wieder zusammen und man kann die beiden Teile des Schlosses wieder auseinanderziehen.
In Deutschland sind Sperrfederschlösser spätestens seit dem 1. Jahrhundert v. Chr. bekannt. Die ältesten Exemplare wurden im Oppidum von Manching, einer keltischen Stadt in der Nähe von Ingolstadt, entdeckt. Wie auch das Fallriegeschloss hat diese Konstruktion eine sehr lange Laufzeit, denn Sperrfederschlösser werden in Ländern wie Indien, Marokko, China und dem Iran bis heute hergestellt.
Technische Meisterleitsungen: Die Schlösser der römischen Welt
Wie so viele technische Errungenschaften der Römer, haben sicherlich auch die römischen Schlösser hellenistische Vorläufer, die allerdings aus Ausgrabungen kaum bekannt sind, so dass wir uns hier auf die römische Schließtechnik beschränken müssen. Wie bei vielen anderen technologischen Meisterleistungen, von der Fußbodenheizung bis zum Wasserklosett, gilt auch für die Schließtechnik, dass so ziemlich jede Technologie, die vor dem 19. Jahrhundert bekannt war, in römischer Zeit schon einmal existiert hat. Die meisten dieser Ideen gingen allerdings mit dem Ende der Römerherrschaft verloren und die Erfindungen mussten dann im Laufe des Mittelalters wieder mühsam ein zweites Mal gemacht werden.
Die Anzahl der bekannten römischen Schlüssel ist enorm und übersteigt bei weitem alles, was aus jeder anderen Epoche des Altertums bekannt ist. Das ist besonders erstaunlich, da die Archäologen die allermeisten römischen Schlüssel, die ausgegraben werden, nie zu Gesicht bekommen. Dieser Zustand ist Teil eines allgemeinen und fatalen Problems der Altertumswissenschaft. Römische Schlüssel aus Eisen oder Bronze lassen sich im Boden leicht mit Metallsuchgeräten entdecken. Da Schlüssel beliebte Sammlerobjekte sind, können sie von den illegalen Raubgräbern leicht gewinnbringend verkauft werden. Besonders durch Auktionen im Internet erreicht der widerrechtliche Handel mit antiken Objekten zur Zeit bisher unbekannten Ausmaße.
Der Boom in der Schlossherstellung, der sich uns über diese große Menge römischer Schlüssel erschließt, hatte vor einem zwei Gründe, zum einen den großen Aufschwung, den die Metallverarbeitung in dieser Epoche nahm, zum anderen die urbane Lebensweise der Römer. In allen neueroberten Provinzen legten die neuen römischen Machthaber Städte an, in denen sich die Bevölkerung konzentrierte. Der Unsicherheit und Anonymität, die mit dieser Ballung der Bevölkerung einherging, versuchte man mit mechanischen Sicherungskonstruktionen, sprich Schlössern, entgegenzuwirken.
Besatzungschloss
Die Besatzungen, oft auch als Eingerichte oder Gewirre bezeichnet, sind die einzigen Sicherungsmerkmale im Schlossbau, die den Untergang des römischen Reiches überlebten. Im gesamten Mittelalter und bis zu den großen Innovationen des 18. und 18. Jahrhundert blieb die Besatzung das einzige effektive Sicherheitsmerkmal, das im Schlossbau bekannt war.
Besatzungen sind Hindernisse, Eisenstäbe oder Bleche, die innerhalb des Schlosses in den Drehkreis des Schlüssels eingebaut werden.
Die interessanten Muster, die sich zuweilen in den Schlüsselbärten antiker Schlüssel finden, dienen dazu, genau diese Hindernisse zu umgehen.
Nur wenn der Schlüsselbart der From der Besatzung entspricht, kann er das Schloss aufsperren.
Buntbartschloss
Buntbartschlösser findet man zumeist in Wohnungsinnentüren. Sie weisen lediglich eine Sperre in Form einer Platte vor dem Schließkanal auf, die nur den Schlüssel mit dem richtigen Profil durchlassen soll, und sind durch Lockpicking bereits mit einfachem Werkzeug wie einem Dietrich zu öffnen. Übliche Buntbartschlösser gibt es in Deutschland mit 64 verschiedenen Profilen. Der Sperrriegel eines handelsüblichen Buntbartschlosses ist lediglich mit einer Stahlfeder blockiert, die durch die Schließfläche des Schlüssels von der Sperre abgehoben wird, so dass die Weiterbewegung des Schlüssels den Riegel bewegen kann. Buntbartschlösser in Wohnungsinnentüren haben üblicherweise zusätzlich zum Sperrriegel noch einen Schnappriegel.
Das erste Schloss der Moderne: Joseph Bramah
Das Schloss des Joseph Bramah, 1784 erfunden, verlor im 18. Jahrhundert als Haustürschloss immer mehr an Bedeutung, da viele Komponenten nach wie vor aufwendig von Hand gefertigt werden mussten und es deshalb sehr viel teurer in der Herstellung war als die Zuhaltungsschlösser. Was den Sicherheitswert anging, war es seinen Konkurrenten aber haushoch überlegen und wurde deshalb vor allem im Tresorbau eingesetzt.
Nachdem im frühen Mittelalter fast alle Schlosskonstruktionen in Vergessenheit geraten waren, war Bramah der erste, der nach einer Stagnationsphase die seit ca. 450 n. Chr. angedauert hatte, wieder grundlegende Neuerungen in der Sicherheitstechnik einführte.
Das Kernstück des Bramahschlosses sind Metallplättchen, die in einer bestimmten Höhe eingekerbt und radial um das Schlüsselloch angeordnet sind. Das Ende des Schlüsselhalmes besitzt unterschiedlich tiefe Einschnitte.
Diese schieben die Plättchen gerade so tief ins Schloss, dass die Kerben rund um den Zylinder herum auf der selben Höhe sind, so dass er sich vom Schlüsselbart drehen lässt.
Es war A. C. Hobbs, der es 1851, also 67 Jahre nach Erteilung des Patents und 41 Jahre nach dem Tod des Erfinders, als erster schaffte, ein Bramahschloss zu überwinden. Allerdings brauchte er, anders als die wenigen Minuten in denen er das Chubbsche Schloss geknackt hatte, 16 Tage, um es zu öffnen.
Bramah war ein Universalgenie und machte sich besonders durch Erfindungen in der Hydraulik verdient. Er erfand eine hydraulische Presse, Pumpen für Wasserwerke und ersann die Zapfanlage, mit der noch bis heute in allen Pubs des Vereinigten Königreiches Bier ausgeschenkt wird. Sein Einfallsreichtum erscheint beinahe grenzenlos und zu seinen weiteren Patenten gehören eine Maschine zum Nummerieren von Banknoten und ein Gerät zum Anspitzen von Gänsefedern zum Schreiben.
Zuhaltungsschloss 1.: Robert Barron
Im Jahre 1778 ließ sich der Engländer Robert Barron als erster ein Zuhaltungsschloss patentieren. Die Idee, Zuhaltungen in ein Schloss einzubauen, war bahnbrechend und eine radikale Neuerung. Das Grundprinzip sollte später von Chubb weiterentwickelt werden und stellt bis heute die Grundlage für den Bau von Tresorschlössern dar.
Im Barronschloss befanden sich zwei hebelartig bewegliche Zuhaltungen, Messingbleche, auf denen ein Stift aufgelötet war. Der Riegel besaß einen horizontalen Schlitz, oder Kanal, der nach oben und unten Kerben hatte, in die die Stifte der Zuhaltungen einrasteten und ihn festhielten.
Der Schlüsselbart wiederum besaß Einschnitte, die die Zuhaltungsbleche gerade so weit anhoben, dass die Stifte aus den Kerben gehoben wurden und durch den Kanal im Riegel hindurchgleiten konnten. Waren die Einschnitte im Schlüsselbart nur ein wenig zu hoch oder zu niedrig, wurde der Riegel blockiert und das Schloss ließ sich nicht öffnen.
In der Umsetzung seiner Idee war Barron aber noch nicht völlig konsequent und hielt am Altbewährten fest, indem er sein Schloss noch immer mit einer Besatzung versah und die Zuhaltungen dieser nur als zusätzliches Sicherheitselement hinzufügte.
Zuhaltungsschloss 2.: Jeremiah Chubb
Einen Welterfolg erreichte der englische Ingenieur Jeremia Chubb mit dem Schloss, das er sich 1818 patentieren ließ. Dass die Idee, das Grundprinzip von Barron weiter zu entwickeln, quasi in der Luft lag und anscheinend nur darauf wartete, in die Tat umgesetzt zu werden, zeigt die Tatsache, das sich zu selben Zeit wie der Engländer der Italiener Tossi ein Patent erteilen ließ, dass der Chubb-Konstuktion fast völlig glich.
Ob es sein kaufmännisches Geschick, oder die Tatsache war, dass Großbritannien damals das industrielle Zentrum der Welt war, lässt sich nicht genau sagen. Jedenfalls war es Chubb, der dem Zuhaltungsschloss zu seinem Weltruf verhalf.
Chubb kehrte das Prinzip von Barron um und machte es so möglich, eine beliebige Anzahl von Zuhaltungen zu verwenden.
Bei seinem Schloss war der Stift am Riegel angebracht und die Zuhaltungen waren mit den Schlitzen als Führungskanäle versehen.
Wie viele Konstrukteure des selbstbewussten 19. Jahrhunderts, war Chubb von seiner Erfindung so grenzenlos überzeugt, dass auch er einen hohen Geldpreis für denjenigen aussetzte, der es schaffte, sein Schloss ohne den dazugehörigen Schlüssel zu öffnen. Das Schloss war vorher von Experten der englischen Regierung getestet worden. Als sich ein verurteilter Einbrecher der Herausforderung stellte, hatte man so viel Vertrauen in Chubbs Erfindung, dass man ihm, sollte er erfolgreich sein, seine Haftstrafe erlassen wollte. Der ehemalige Schlosser mühte sich über eine Woche ab, ohne jedes Ergebnis. Die Zeitungen jubelten, dieses Schloss war wirklich unüberwindbar!
Um so erstaunter war die Öffentlichkeit, als am 22. Juli 1851, während der großen Weltausstellung in London, der junge Amerikaner A. C. Hobbs in den Crystal Palace spazierte und das dort ausgestellte Schloss in nur 25 Minuten öffnete, ohne es dabei zu beschädigen.
Er bediente sich dabei einer Methode, die später nach ihm benannt wurde und noch heute weltweit von Schlüsseldiensten angewendet wir. Mit einem von ihm eigens entwickelten Instrument gelang es ihm, die Zuhaltungen abzutasten und in die richtige Öffnungsposition zu bringen.
Doppel- und Kreuzbartschloss
Diese Schlüssel gehören zu Schlössern des Prinzips Kromer.
Das Protektorschloss des deutschen Theodor Kromer wurde 1874 patentiert. Anders als sein Rivale konnte es komplett maschinell hergestellt werden und war somit preisgünstiger als das Bramahschloss.
Das Protektorschloss ist im Kern ein Zuhaltungsschloss. Die Zuhaltungen sind aber nicht hebelartig aufgehängt, sondern befinden sich in einem drehbaren Kern. Der Schlüssel hat zwei Bärte, wirkt somit zweifach auf die Zuhaltungen und erreicht so eine Schließvariation von 87 Millionen.
Selten als Türschloss verwendet, findet man Doppelbartschlösser in der Regel bei Schließfächern oder im Tresorbau.
Zylinderschloss / Stiftschloss
Die überwiegende Mehrzahl aller Schlösser sind Stiftschlösser. Sie wurden von Linus Yale jun. 1865 in New York erfunden. Mehrere entweder durch Schwer- oder Federkraft in den Kern gedrückte Stiftsäulen (Stiftpaare), in Gehäuse- und Kernstift unterteilt (zusätzliche Unterteilungen sorgen in Schließanlagen dafür, dass verschiedene Schlüssel das gleiche Schloss aufsperren können), blockieren den Kern, bis alle durch den Schlüssel so weit in das Gehäuse gedrückt werden, dass die Unterteilung an der zwischen Kern und Gehäuse liegenden Scherung liegt. Handelsübliche Zylinderschlösser haben 5 oder 6 Stiftsäulen, Bohrmuldenschließzylinder, bei denen die Schließfläche des Schlüssels orthogonal zur Ausrichtung der Stiftsäulen liegt, haben 5 bis 25. Rohrschaftschlösser, die man häufig als Fahrradschlösser oder Aufschaltschlösser in Alarmanlagen findet, haben 7 Stiftsäulen, die kreisförmig um den Schaft angeordnet sind; der Schlüssel in Form eines kurzen Rohrs weist Ausfräsungen auf, in denen die Stifte auf der richtigen Höhe gehalten werden. Mit Sperrwerkzeug kann man aber auch diese Schlösser so manipulieren, dass sie auch ohne den Schlüssel öffnen.
Die Profilierung des Schlüsselloches und des Schlüsselbartes wird auch dazu genutzt, um die Verwendung verschiedener Schlüssel zu ermöglichen:
Ein Schlüssel passt in mehrere gleichschließende Zylinderschlösser, bei Schließanlagen werden die Profile neben den Stiftteilungen zur Kombination verschiedener Schlüssel benutzt. Es werden immer wieder neue Gegenmittel entwickelt, die das unberechtigte Öffnen eines Zylinderschlosses erschweren.
Die meisten Zylinder werden aus Messing hergestellt, aber es gibt auch teure und sichere Zylinderschlösser aus rostfreiem Stahl.
Zur den verschiedenen Bauarten von Schließzylindern siehe: Profilzylinder, Ovalzylinder und Rundzylinder.
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Zahlenschloss
Das älteste bekannte Zahlenschloss der Welt stammt bereits aus römischer Zeit und wurde in einem Frauengrab aus dem 3. Jahrhundert entdeckt.
Zahlenschlösser finden sich in mechanischer Ausfertigung an Koffern, als Fahrradschloss sowie an Tresoren oder Waffenschränken. Mechanische Zahlenschlösser basieren in der Regel auf drehbaren Metallscheiben, die mit einer Einkerbung versehen sind. Die einzelnen Scheiben werden über einen Mechanismus in die richtige Position gedreht, ein Funktionsriegel greift in die Kerben und der Mechanimus wird entsperrt.
Als mechatronische Variante findet man sie seltener an Türen und Tresoren. Die elektrische Variante findet sich bei manchen Autoradios und Alarmanlagen. Die mechanische Variante funktioniert mit Scheiben, die bei allen Zahlen außer denen der richtigen Kombination Sperren aufweisen. Die mechatronische Variante entspricht einem elektronischen Zahlenschloss mit einer Auslösung durch einen Servomotor oder eine ähnliche Einrichtung.
Magnetschloss
Mechanische Magnetschlösser haben sich nie richtig durchgesetzt. Sie funktionieren nach dem Prinzip der Verwendung gleichartig gerichteter Magneten, um eine Abstoßung des Kerns zu erreichen. Elektronische Schlösser, deren Schlüssel eine Zahl auf einer elektromagnetisch les- und beschreibbaren Schlüsselkarte darstellt, sind hingegen wesentlich verbreiteter, werden vermutlich aber in Zukunft vermehrt durch RFID-Technik abgelöst werden.
Funkschloss
Funkschlösser finden sich, meistens ergänzend zu mechanischen Schlössern für den Fall eines Stromausfalls, am häufigsten in Automobilen. Es gibt aber auch mechatronische Funkschlösser, oftmals mit RFID-Schlüsseln, in Türen.
Motorschloss
Ein Motorschloss schließt den Riegel mittels eines Elektromotors. Es gibt interne Ausführungen (so groß wie ein Schließzylinder) und externe Ausführungen, die für Schließzylinder geeignet sind, die auf der einen Seite einen Knauf (oder Ähnliches) haben. Vorteile von Motorschlössern sind, dass man nicht vergessen kann abzuschließen und dass der Zugriff auch mit einem anderen System (Zahlenschloss, Transponder, Chipkarte, etc.) erfolgen kann.
digitaler Schließzylinder
Ein digitaler Schließzylinder hat die Form eines normalen Schließzylinders, wird allerdings mittels Transponder aktiviert. Es gibt (meist) kein normales Schlüsselloch. Gespeist wird er mittels einer (oder mehrerer) Batterie(n).
Vexierschloß
Ein Vexierschloß ist eine Vorrichtung in Schlossform, bei der die Öffnung mit einer verdeckten/getarnten Einrichtung erfolgen kann, wenn das Schloß nicht vorher noch mit einem Schlüssel verschlossen wurde.
Die ältesten bekannten Trick- oder Vexierschlösser sind die römischen Hangschlösser mit Maskendeckel aus dem 2. bis 3. Jahrhundert.
Bauarten
- Vorhängeschloss
- Kastenschloss (Schloss im Schlosskasten an der Innenseite von Türen oder Möbelstücken)
- Mauskastenschloss (Kastenschloss, bei dem die Falle nicht in das Schloss eingezogen, sondern gehoben wird)
- Einstemmschloss für Türen - siehe Türschloss
- Im Auto
- Zündschloss mit Lenkrad- und oder Wegfahrsperre
- Türen und Heckklappe mit Zentralverriegelung mit Funkfernsteuerung
- Beim Dachträger bei den Befestigungsschrauben
- Beim Fahrrad
- Mit Schlüssel oder Zahlenkombination und Stahlseil, das durch Rahmen, ein Rad und den hoffentlich fest montierten Fahrradständer geführt wird.
- Mit Kette (meist mit einem Schlauch gepolstert) und einem Vorhängeschloss.
- In Handschellen ist ein Schloss fest eingebaut
Andere Verwendungen des Begriffes
- Steinschloss bzw. Gewehrschloss in Repetiergewehren oder (halb-)automatischen Gewehren
- Gürtelschloss (nicht gesichert - aber im Gegensatz zur Gürtelschnalle, die aus einem Ring und einem beweglichen Dorn besteht, hat das Gürtelschloss eine Platte, unter der die Befestigung mittels Klemmvorrichtung oder festem Dorn erfolgt)
- Kastenschloss bei Schmuckstücken
- Kettenschloss (besonderes Kettenglied, mit dem eine Kette geschlossen wird - nicht versperrbar)