ЭЛЕКТРОННОЕ КОДОВОЕ ДВЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК E05B47/00 

Изобретение относится к запирающим устройствам, конкретно к электронным кодовым дверным замкам с сигнализацией, и может быть использовано для защиты различных объектов от доступа посторонних лиц.

Известен электронный кодовый замок (см. патент ФРГ N 3606620 E 05 B 47/00, 1987) с электронным запоминающим устройством для хранения информации о коде ключа с защелкой, приводимой в действие с внутренней стороны двери с помощью ручки, а с внешней стороны ригель вдвигается в запорную планку и выдвигается из нее с помощью электрически управляемого запирающего механизма, приводимого в действие электродвигателем, расположенным в корпусе замка. Управление работой запирающего механизма зависит от информации, считываемой с ключа устройством считывания. В зависимости от ориентации ключа информация, считанная с него считывающим устройством, определяет направление вращения электродвигателя, который через реечную передачу вдвигает ригель в запорную планку или возвращает его в исходное положение.

Недостатком этого замка являются:
а) выполнение блокировки ригеля в выдвинутом положении через зубчатую передачу, что вызывает снижение надежности конструкции замка из-за возможности повреждения механизма передачи и открывания замка после приложения силы к торцевой поверхности ригеля;
б) выполнение привода механизма запирания электрическим, что приводит к перегрузке или к повреждению двигателя и механизма запирания в процессе выдвижения ригеля при неполностью закрытой двери или наличии постороннего предмета в запорной планке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электронный дверной замок (см. заявку ФРГ N 3707284 E 05 B 47/00, 1988), содержащий электронный кодовый ключ, расположенные в корпусе замка защелку, входящую в зацепление с запорной планкой, ригель, вводимый посредством механизма передачи в запорную планку, считывающее устройство для получения информации о коде электронного кодового ключа, схему управления механизмом запирания в зависимости от считанной информации о коде, причем ригель взаимодействует с блокирующим стопором, который блокирует ригель по крайней мере в его конечном положении, первую пружину, входящую в состав запирающего механизма и взаимодействующую с ригелем, направляющий штифт, находящийся в соединении с ригелем, вторую пружину, приводящую стопор в блокирующее сцепление с ригелем, рычаг, соединенный с ручкой на внутренней стороне двери, одно плечо которого взаимодействует с защелкой, а второе плечо через механизм передачи и направляющий штифт взаимодействует с ригелем для обеспечения полного вдвижения назад защелки и ригеля, при этом ось вращения рычага размещена между защелкой и ригелем, хотя бы один сенсор, предназначенный для определения положения ригеля относительно корпуса замка и соединенный с сигнальным устройством, причем сенсоры выполнены как магниточувствительные элементы.

Недостатками этого замка являются:
а) невозможность замены ключа без внесения изменений в замок;
б) отсутствие ручки на наружной стороне двери;
в) отсутствие блокировки защелки в сцеплении с запорной планкой положении;
г) наличие большого количества сенсоров, что вызывает снижение надежности запирания двери, удобства эксплуатации, усложнение конструкции и электрической схемы.

Технический результат изобретения повышение надежности запирания и надежности конструкции, упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей, повышение удобства эксплуатации.

Результат достигается тем, что в предлагаемый электронный кодовый замок, содержащий электронный кодовый ключ, считывающее устройство, сигнальное устройство, связанное со схемой управления с запоминающим устройством, запорную планку, корпус, в котором расположены защелка и ригель, входящие в зацепление с запорной планкой, первый рычаг, соединенный с ручкой на внутренней стороне двери и взаимодействующий с защелкой, второй рычаг, взаимодействующий с первым рычагом и соединенный через направляющий штифт с ригелем, первая пружина, взаимодействующая с ригелем, стопор, блокирующий ригель в его крайних положениях, вторая пружина, приводящая стопор в блокирующее сцепление с ригелем, сенсор, подключенный к сигнальному устройству и определяющий положение ригеля относительно корпуса замка, с наружной стороны двери введена ручка, установленная на оси вращения первого рычага, а блокирующий стопор выполнен управляемым раздельно схемой управления через электромеханический привод и ручкой с внутренней стороны двери через механизм ручного разблокирования ригеля, считывающее устройство, схема управления с запоминающим устройством и сигнальное устройство установлены в дополнительном корпусе, расположенном в прорези корпуса замка и жестко закрепленном на наружной накладке. Зацепление первого и второго рычагов выполнено зубчатым, причем первый рычаг выполнен в виде зубчатого колеса с эксцентриком для взаимодействия с защелкой, второй рычаг выполнен в виде шестерни, ось вращения шестерни расположена на линии перемещения ригеля, направляющий штифт установлен на шестерне, сцеплен с ригелем посредством овального паза на ригеле и подпружинен относительно ригеля или корпуса замка в направлении к верхнему краю паза первой пружиной для обеспечения фиксации ригеля в его крайних положениях, при которых направляющий штифт и ось вращения шестерни располагаются вдоль линии перемещения ригеля.

Блокирующий стопор выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью свободного перемещения вдоль своей оси в неподвижно закрепленной в корпусе замка направляющей и взаимодействующего с прорезями на ригеле.

Механизм ручного разблокирования ригеля выполнен в виде оппозитно установленных в корпусе замка подвижно соединенных с осью вращения зубчатого колеса двух подпружиненных нажимных шайб, взаимодействующих по внешней окружности с соответствующими наклонными поверхностями третьего рычага, другое плечо которого взаимодействует со стопором.

Привод стопора от схемы управления выполнен в виде установленного в корпусе замка электромагнита с подпружиненным якорем-пластиной, свободный конец которой находится в подвижном соединении со стопором.

Зубчатое колесо снабжено эксцентриком, имеющим возможность взаимодействия с наружной упорной поверхностью хвостовика защелки в ее выдвинутом положении.

В схему управления введено устройство коммутации, расположенное в корпусе замка и выполненное в виде кнопки нажимного действия без фиксации положения, с возможностью переключения схемы в режим перезаписи.

Ось вращения зубчатого колеса выполнена в виде двух штоков квадратного сечения с уступами на встречно расположенных концах, причем боковые грани штоков подвижно соединены с зубчатым колесом, а торцевые поверхности уступов взаимодействуют с расположенными на внутренней окружности нажимных шайб лапками механизма ручного разблокирования ригеля.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения; эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают достижение технического результата, отраженного в технической задаче, и отсутствуют в известных технических решениях с тем же эффектом.

На фиг. 1 изображен замок в аксонометрической проекции со снятой крышкой; на фиг. 2 корпус замка со снятой крышкой в замкнутом состоянии, защелка и ригель заблокированы; на фиг. 3 то же в отомкнутом состоянии; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Замок состоит из корпуса замка 1, корпуса считывающего устройства 2, расположенного в прорези корпуса замка 1 и жестко закрепленного на внутренней стороне наружной накладки 3, кодового ключа 4, наружной ручки 5, закрепленной в наружной накладке 3 с возможностью вращения вокруг своей оси, внутренней ручки 6, закрепленной во внутренней накладке (не показана) с возможностью вращения вокруг своей оси и поступательного перемещения вдоль оси.

Внутри корпуса замка (фиг. 2) расположены зубчатое колесо 7, находящаяся в зацеплении с ним шестерня 8, защелка 9, установленная на направляющей 10, ригель 11 с возможностью перемещения относительно направляющих 12 и 13, электромагнит 14, стопор 15, свободно установленный в направляющих 12 и 16, механизм ручного разблокирования засова 17, расположенный на ступице зубчатого колеса, кнопка перезаписи кода ключа 18, магниточувствительный элемент (далее сенсор) 19, постоянный магнит 20, закрепленный на ригеле 11.

В корпусе 2 считывающего устройства расположены считывающее устройство 21 (фиг. 1) которое воспринимает информацию о коде ключа и связано со схемой управления 22, которая выдает управляющий сигнал на электромагнит 14, сигнальное устройство 23, которое выдает информацию о положении ригеля в схему управления.

С наружной стороны двери в корпусе считывающего устройства имеется отверстие 24 (в данном случае прямоугольное) для вставляемого ключа.

Наружная 5 и внутренняя 6 ручки имеют жестко соединенные с ними штоки 25, 25a, фасонного (в данном случае квадратного) сечения с уступами 26, находящимися во взаимодействии с лапками 27 нажимной шайбы 28 механизма 17 ручного разблокирования ригеля 11.

Защелка 9 (фиг. 2) содержит возвратную пружину 29, установленную между головкой 30 защелки и направляющей 10, и внутреннюю 31 и наружную 32 упорные поверхности на хвостовике 33.

Зубчатое колесо 7 имеет эксцентрики 34 и 35, взаимодействующие соответственно с упорными поверхностями 31 и 32 защелки 9. В ступице зубчатого колеса выполнено центральное фасонное отверстие 36 (фиг. 4) также квадратного сечения для соединения со штоками 25, 25a, а также продольные пазы 37, в которых размещены лапки 27 нажимной шайбы 28 механизма разблокирования 17.

Шестерня 8 (фиг. 2) имеет эксцентрично закрепленный на ней направляющий штифт 38, размещенный в овальном пазу 39 ригеля 11.

На верхней продольной грани ригеля 11 выполнены прорези 40, 41 для размещения рабочего конца стопора 15. Ригель 11 снабжен пружиной 42, установленной на жестко закрепленной на ригеле оси 43 с возможностью взаимодействия с направляющим штифтом 38 таким образом, что в крайних положениях ригеля направляющий штифт и ось вращения шестерни 8 располагаются вдоль линии перемещения ригеля.

Электромагнит 14 имеет подпружиненный пружиной 44 якорь 45, выполненный в виде пластины, свободный конец которой находится в подвижном соединении со стопором 15.

Механизм ручного разблокирования ригеля 17 (фиг. 4) содержит установленные подвижно на ступице зубчатого колеса 7 нажимные шайбы 28, лапки 27 которых размещены в продольных пазах 37 ступицы. Между шайбами концентрично ступице расположены упорное кольцо 46, которое ограничивает ход нажимной шайбы, и распорная пружина 47. С наружными кромками шайб своими скосами 48 взаимодействует поворотный рычаг 49, другое плечо 50 которого находится в подвижном соединении со стопором 15 (фиг. 2).

Предлагаемый замок работает следующим образом. Перед началом эксплуатации замка при открытой двери вставляют кодовый ключ 4 в паз 51 наружной накладки 3 и далее во внутреннюю полость 24 корпуса считывающего устройства 2 до упора, кратковременно нажимают кнопку 18 перезаписи кода ключа в корпусе 1 замка и извлекают кодовый ключ обратно. При этом с ключа считывается его код и записывается в шифратор считывающего устройства 21, после чего замок готов к эксплуатации.

Замок может запираться и отпираться как с наружной стороны посредством кодового ключа 4 с последующим вращением наружной ручки 5, так и с внутренней стороны нажатием и вращением внутренней ручки 6 (без применения кодового ключа 4).

На фиг. 2 показан дверной замок в замкнутом состоянии, в котором защелка 9 и ригель 11 выдвинуты и находятся в зацеплении с запорной планкой 52. Защелка 9 заблокирована эксцентриком 35 зубчатого колеса 7, упирающимся в заднюю поверхность 32 защелки 9. Ригель 11, а также шестерня 8 и зубчатое колесо 7 заблокированы стопором 15, находящимся в прорези 41 ригеля. Сверх того, ригель защищен от насильственного вдвижения внутрь направляющим штифтом 38, находящимся в пазу 39 ригеля.

Для открывания двери снаружи кратковременно вставляют и извлекают кодовый ключ 4 из паза 51 наружной накладки 3, при этом происходит считывание кода ключа считывающим устройством 21 и сравнение считанного кода с кодом шифратора. При их совпадении схема управления 22 формирует управляющий сигнал, который поступает на электромагнит 14. Электромагнит, преодолевая сопротивление пружины 44, срабатывает, и якорь 45, перемещаясь, выводит стопор 15 из зацепления с ригелем 11. Длительность управляющего сигнала установлена равной времени открывания замка.

Далее вращают наружную ручку 5 по часовой стрелке, при этом усилие через шток 25 передается на зубчатое колесо 7, затем на находящуюся в зацеплении с ним шестерню 8.

Жестко закрепленный на шестерне направляющий штифт 38, преодолевая сопротивление скручивания пружины 42 и перемещаясь вниз вдоль овального паза 39 ригеля 11, втягивает ригель внутрь замка. Раскручиваясь, пружина 42 вторую половину хода ригеля ускоряет его перемещение до момента фиксации в полностью вдвинутом положении. При этом стопор 15 под действием пружины 44 опускается в прорезь 40 ригеля 11, блокируя ригель в этом положении, а также происходит срабатывание сенсора 19 под действием магнитного поля магнита 20. Сигнал от сенсора поступает на сигнальное устройство 23, с выхода которого информация о положении ригеля поступает на схему управления 22 для выработки контрольного сигнала. Контрольный сигнал представляет собой сигнал тревоги при насильственном вдвижении нормально выдвинутого из корпуса замка ригеля без использования кодового ключа и может быть использован для индикации тревожной ситуации. В этом положении дверь остается закрытой выдвинутой защелкой 9.

При дальнейшем вращении ручки 5 эксцентрик 34 зубчатого колеса 7 воздействует на упорную поверхность 31 защелки 9 и вдвигает ее в корпус замка, преодолевая сопротивление возвратной пружины 29.

Для закрывания двери с наружной стороны также необходимо вставить и извлечь кодовый ключ. При совпадении кодов ключа и шифратора происходит разблокировка ригеля и вращением наружной ручки 5 против часовой стрелки через механизм передачи производится выдвижение ригеля 11 из корпуса 1 замка по направляющим 12 и 13 в отверстие запорной планки 52. Пружина 42 фиксирует ригель в полностью выдвинутом положении. Стопор 15 под действием пружины 44 опускается в прорезь 41 ригеля 11, блокируя ригель в этом положении. Эксцентрик 35 зубчатого колеса 7 воздействует на заднюю поверхность 32 защелки 9, препятствуя ее вдвижению внутрь корпуса 1 замка. Сенсор 19 вследствие удаления магнита 20 возвращается в исходное состояние.

Для открывания двери изнутри нажимают на внутреннюю ручку 6, через шток 25, a усилие передается на лапки 27 нажимной шайбы 28 механизма 17 ручного разблокирования ригеля.

Шайба 28, преодолевая сопротивление распорной пружины 47, своей внешней кромкой скользит по наклонной поверхности 48 верхнего плеча рычага 49, тем самым поворачивая рычаг вокруг его оси. При этом нижнее плечо 50 рычага 49 выводит стопор 15 из зацепления с прорезью 41 ригеля 11, выключая блокировку ригеля.

После нажатия вращают внутреннюю ручку 6 против часовой стрелки, что приводит к втягиванию ригеля 11 внутрь корпуса 1 и отпиранию замка.

Запирание двери изнутри производится аналогично путем нажатия и последующего вращения внутренней ручки 6 по часовой стрелке до упора эксцентрика 35 зубчатого колеса 7 в заднюю упорную поверхность 32 защелки 9.

Фиксация ригеля 11 в положении, при котором направляющий штифт 38 и ось вращения шестерни 8 располагаются вдоль линии перемещения ригеля, позволяет освободить стопор 15 и зубчатую передачу 7, 8 от действия внешней силы, приложенной к торцевой поверхности ригеля.

Блокировка защелки 9 в замкнутом состоянии замка эксцентриком 35 зубчатого колеса 7 в дополнение к заблокированному ригелю позволяет повысить надежность запирания замка.

Выполнение привода механизма запирания ручным позволяет исключить его повреждение в процессе выдвижения ригеля при неполностью закрытой двери или наличии постороннего предмета в запорной планке, а также исключить необходимость установки сенсоров, определяющих взаимное положение замка и запорной планки, что повышает надежность и упрощает конструкцию и электрическую схему замка.

Наличие кнопки перезаписи кода ключа 18 позволяет оперативно перекодировать замок, не извлекая его из двери, на новый кодовый ключ в случае необходимости.

Установка ручки, идентичной внутренней ручке, на наружной стороне двери позволяет обойтись без установки какой-либо дополнительной ручки, необходимой для открывания двери.

На фиг. 1-3 изображен замок для левых дверей, открывающихся наружу. Для установки замка в правых дверях, открывающихся внутрь, достаточно, сняв крышку замка, перевернуть защелку 9 наклонной поверхностью головки 30 в противоположную сторону.

Наличие двух нажимных шайб 28 и двух симметрично расположенных скосов 48 на рычаге 49 позволяет устанавливать замок как на правые, так и на левые двери, необходимо лишь подобрать длину штоков 25 и 25a до касания уступов 26 с лапками 27 шайб 28.

Сущность изобретения: электронное кодовое дверное устройство содержит кодовый ключ, основной и дополнительный корпусы замка, причем последний устанавливается в прорезь основного и закрепляется накладками. Надежность запирания обеспечивается наличием стопорного устройства, обеспечивающего жесткую фиксацию ригеля и защелки в выдвинутом положении и управляемого как схемой управления, так и ручкой с внутренней стороны двери. Использование дополнительного корпуса замка позволяет расширить его функциональные возможности и повысить удобство эксплуатации за счет размещения в нем всей электронной части замка, наличия паза для кодового ключа и возможности замены ключа на новый с другим кодом. Дистанционное управление стопорным устройством выполнено на базе электромагнита. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электронное кодовое дверное устройство, содержащее электронный кодовый ключ и замок, имеющий считывающее устройство, сигнальное устройство, связанные со схемой управления с запоминающим устройством, запорную планку, корпус, в котором расположены защелка и ригель, входящие в зацепление с запорной планкой, первый рычаг, соединенный с ручкой на внутренней стороне двери и взаимодействующий с защелкой, второй рычаг, взаимодействующий с первым рычагом и соединенный через направляющий штифт с ригелем, первая пружина, взаимодействующая с ригелем, стопор, установленный с возможностью блокировки ригеля в его крайних положениях, вторая пружина, приводящая стопор в блокирующее сцепление с ригелем, сенсор, подключенный с сигнальному устройству и определяющий положение ригеля относительно корпуса замка, отличающееся тем, что с наружной стороны двери на оси вращения первого рычага установлена ручка, блокирующий стопор соединен через электромеханический привод со схемой управления и ручкой с внутренней стороны двери через механизм ручного разблокирования ригеля, считывающее устройство, схема управления с запоминающим устройством и сигнальное устройство установлены в дополнительном корпусе, расположенном в прорези корпуса замка и жестко закрепленном на наружной накладке. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что взаимодействие первого и второго рычагов осуществляется посредством зацепления, передающего вращение в обоих направлениях. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый рычаг выполнен в виде зубчатого колеса с эксцентриком для взаимодействия с защелкой, второй рычаг выполнен в виде шестерни, ось вращения шестерни расположена на линии перемещения ригеля, направляющий штифт установлен на шестерне, сцеплен с ригелем посредством овального паза на ригеле и подпружинен относительно ригеля или корпуса замка в направлении к верхнему краю паза первой пружиной для обеспечения фиксации ригеля в его крайних положениях, при которых направляющий штифт и ось вращения шестерни располагаются вдоль линии перемещения ригеля. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стопор выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью свободного перемещения вдоль своей оси в неподвижно закрепленной в корпусе замка направляющей и взаимодействующего с прорезями на ригеле. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм ручного разблокирования ригеля выполнен в виде установленных оппозитно в корпусе замка, подвижно соединенных с осью вращения зубчатого колеса двух подпружиненных нажимных шайб, взаимодействующих по внешней окружности с соответствующими наклонными поверхностями третьего рычага, другое плечо которого взаимодействует со стопором. 6. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что привод стопора от схемы управления выполнен в виде электромагнита с подпружиненным якорем-пластиной, свободный конец которой находится в подвижном соединении со стопором. 7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что зубчатое колесо выполнено с эксцентриком, имеющим возможность взаимодействия с наружной упорной поверхностью хвостовика защелки в ее выдвинутом положении. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема управления содержит устройство коммутации с возможностью переключения схемы в режим перезаписи. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство коммутации расположено в корпусе замка и выполнено в виде кнопки нажимного действия без фиксации положения. 10. Устройство по пп.1 7, отличающееся тем, что ось вращения зубчатого колеса выполнена в виде двух штоков квадратного сечения с уступами на встречно расположенных концах, причем боковые грани штоков подвижно соединены с зубчатым колесом, а торцовые поверхности уступов взаимодействуют с механизмом ручного разблокирования ригеля.