электромагнитный замок

Формула изобретения

1. Электромагнитный замок, содержащий размещенный в корпусе с одной его стороны узел запирания, включающий установленный с возможностью продольного перемещения подпружиненный ригель, соединенный посредством проходящего через его пружину штыря с подпружиненной втулкой, и узел фиксации, размещенный соосно с узлом запирания с другой стороны корпуса и имеющий электромагнит, связанный со средством управления замком, отличающийся тем, что узел фиксации размещен в корпусе электромагнита и имеет шариковый стопорный механизм, шаровые элементы которого равномерно размещены в сквозных отверстиях по окружности в консольной части корпуса электромагнита с опорой их на подпружиненный сердечник, имеющий ступенчатую форму с цилиндрическим и коническим участками по его длине, при этом сердечник связан с якорем электромагнита, размещенным в его катушке с возможностью перемещения до контакта с полюсом электромагнита.

2. Замок по п.1, отличающийся тем, что узел фиксации имеет установленный по оси палец, а сердечник смонтирован на пальце с возможностью осевого перемещения при взаимодействии с якорем электромагнита.

3. Замок по п.1, отличающийся тем, что элементы замка имеют осесимметричную форму.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охранной технике, а именно к кодовым электромагнитным замкам, работающим без ключей, управляемым с помощью электронной техники. Изобретение может быть использовано для запирания дверей в служебных и жилых помещениях.

Известен электромагнитный замок, содержащий корпус с продольным пазом, в средней части которого размещен упор, узел запирания, расположенный по одну сторону от упора, включающий подпружиненный ригель, установленный с возможностью продольного перемещения в пазу и соединенный посредством направляющего штыря, проходящего через пружину ригеля, с подпружиненной втулкой, имеющей возможность продольного перемещения вдоль паза до контактирования с упором,и узел фиксации, установленный по другую сторону упора и соосно с узлом запирания, включающий размещенный в полости втулки толкатель, связанный с подпружиненным штоком электромагнита, и электромагнит, связанный со средством управления замком.

Недостатком известного замка является его ненадежность в работе, поскольку в случае обесточивания (аварийной ситуации) замок автоматически открывается. К тому же замок питается от сети и потребляет значительное количество энергии, поскольку блокировка замка происходит при запирании замка, то есть при потреблении энергии.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении надежности работы замка и снижении энергопотребления при пользовании замком.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом замке, содержащем корпус с расположенным в нем с одной стороны узлом запирания, включающим подпружиненный ригель, установленный с возможностью продольного перемещения в корпусе и соединенный посредством штыря, проходящего через пружину ригеля, с подпружиненной втулкой, имеющей возможность продольного перемещения, соосно с узлом запирания с другой стороны корпуса установлен узел фиксации с электромагнитом, связанным со средством управления замком. Узел фиксации имеет стопорный механизм, шаровые элементы которого равномерно размещены в сквозных отверстиях по окружности в консольной части корпуса электромагнита с опорой их на подпружиненный сердечник, имеющий ступенчатую форму с цилиндрическим и коническим участками по его длине, при этом сердечник связан с якорем электромагнита, размещенным в его катушке с возможностью перемещения до контакта с полюсом электромагнита; подпружиненный фиксирующий сердечник перемещается якорем электромагнита с помощью пальца и имеет возможность дальнейшего свободного перемещения по этому пальцу.

На фиг.1 показан общий вид замка в положении "закрыто"; на фиг.2 то же, но в положении "открыто".

Замок конструктивно выполнен в виде цилиндрического корпуса 1, в котором размещены узел запирания и узел фиксации, последний расположен в одном корпусе с электромагнитом, связанным с системой питания и со средством управления замком (на фиг.1 и 2 не показаны).

Узел запирания расположен в передней части корпуса 1 замка и содержит ригель 2 с ввернутой в него ручкой, имеющий возможность продольного перемещения и связанный с упорной втулкой 3 посредством штыря 4, проходящего через коническую пружину 5, поджимающую ригель 2. Упорная цилиндрическая втулка 3 своим выступом поджимает цилиндрическую возвратную пружину 6, упирающуюся в выступ на внутренней поверхности корпуса 1 замка.

Узел фиксации расположен в корпусе замка с противоположной стороны от узла запирания и содержит шариковый стопорный механизм, функционирующий под действием электромагнита 7. В цилиндрической консольной части корпуса электромагнита 7 равномерно по окружности расположены шарики 8 (4 штуки), опирающиеся на фиксирующий их сердечник 9, имеющий ступенчатую коническо-цилиндрическую форму. Сердечник 9, подпружиненный пружиной 10, связан с якорем 11 электромагнита 12 при помощи пальца 13, по которому сердечник 9 может перемещаться внутри корпуса электромагнита 7. Якорь 11 и электромагнит 12 размещены в полости катушки 14, установленной в расточке корпуса электромагнита 7, при этом якорь 11 может перемещаться внутри катушки до контакта с полюсом электромагнита 12.

Замок работает следующим образом.

Исходное положение замка закрытое, при котором система питания и управления отключены. При этом ригель 2 работает на запирание, т.е. рабочий конец ригеля 2 выдвинут из корпуса 1 замка и находится в дверном фланце замка. Упорная втулка 3 находится в положении, показанном на фиг.1, сжимая возвратную пружину 6, и скошенной частью внутренней поверхности втулка упирается в выдвинутые шарики 8, препятствующие перемещению ее внутрь корпуса 1 замка и опирающиеся на поверхность фиксирующего их сердечника 9. Замок заперт.

Отпирание замка происходит при подаче короткого импульса тока с управляющей системы в обмотку электромагнита 12. Втягивающийся якорь 11 увлекает за собой сердечник 3, который перемещается в корпусе электромагнита 7, сжимая пружину 10. При этом шарики соскальзывают по конической поверхности сердечника 9 и дальнейшее передвижение шариков внутрь на ступенчатую поверхность сердечника происходит под действием упорной втулки 3, на которую давит сжатая возвратная пружина 6. Втулка вдавливает шарики, отжимая сердечник 9, и беспрепятственно проскальзывает мимо них, втягивая за собой ригель 2, и занимает положение, показанное на фиг.2. Замок фиксируется в открытом положении.

В закрытое положение замок устанавливается изнутри помещения вручную, перемещая ригель 2 из корпуса 1 в дверной фланец. При этом штырь 4 увлекает за собой втулку 3, которая перемещается в корпусе 1 замка и занимает положение, показанное на фиг.1, сжимая цилиндрическую пружину 6 и освобождая шарики. Они под давлением конической поверхности сердечника 9, на который воздействует упругая пружина 10, выталкиваются в наружное положение, при этом сердечник 9 проскальзывает по пальцу 13 вперед и фиксирует шарики своей цилиндрической поверхностью. При отпускании ручки замка втулка 3 упирается внутренней конической поверхностью в шарики. Замок зафиксирован в закрытом состоянии.

Изнутри помещения замок может быть открыт вручную отведением ригеля 2 за ручку внутрь корпуса. При этом головка штыря 4 нажимает на выступающую из фиксатора часть пальца 13, перемещая его и с ним сердечник 9 вглубь корпуса, вследствие чего шарики соскальзывают по конической поверхности сердечника, тем самым давая втулке 3 под действием упругой пружины переместиться вглубь корпуса 1 и остаться в этом положении (фиг.2). Замок открыт и зафиксирован.

Конструкция замка решает задачу снижения энергопотребления за счет уменьшения (до 2 мм) хода якоря 11 электромагнита 12, поскольку сила тяги электромагнита, как известно, обратно пропорциональна квадрату зазора между якорем и полюсом электромагнита. Значительное уменьшение величины хода якоря обусловлено возможностью свободного перемещения сердечника по пальцу 13, в результате чего лишь первая половина его рабочего хода осуществляется за счет энергии электромагнита, тогда как вторая половина хода осуществляется за счет энергии возвратной пружины 6.

Надежность работы замка обеспечивается четкой работой фиксирующего сердечника, стопорящего шарики, форма которых дает возможность скольжения их с малым трением по профильной поверхности сердечника, а размещение их в сквозных отверстиях корпуса узла фиксации удерживает от осевого смещения.

Замок технологичен в изготовлении, поскольку все детали его осесимметричной формы, что упрощает изготовление с необходимой точностью.