ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК Российский патент 2005 года по МПК E05B47/02 

Заявляемое изобретение относится к исполнительным устройствам в технических системах охраны и контроля доступа и может быть использовано для запирания металлических дверей без подвода проводов непосредственно на дверях.

Уровень техники

Известен замок, выбранный в качестве прототипа, который содержит на ригеле рычаг и контакты, соединяющие электромагнит с системой управления через контакты на запорной планке, а соединение обмотки электромагнита с контактами ригеля осуществляется скользящими контактами (GB 2260568 A, 21.04.1993).

Соединение скользящими контактами приводит к отказам замка или иначе снижает надежность замка.

Сущность изобретения

Задача изобретения состоит в исключении скользящих контактов, что повышает надежность замка.

Решение задачи достигается тем, что электромагнит размещен непосредственно на ригеле, а рычаг на ригеле имеет возможность взаимодействия с якорем электромагнита и отпирающим рычагом, причем угол наклона поверхности рычага, взаимодействующей с отпирающим рычагом, достаточен для выхода из зацепления с отпирающим рычагом или иначе - больше угла трения "сталь по стали".

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство не содержит скользящих контактов, а электромагнит расположен непосредственно на ригеле, что соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Изобретение сопровождается графическим материалом.

Фиг.1 - эскиз технического решения.

Фиг.2 - эскиз, поясняющий взаимодействие рычагов.

Замок, представленный на Фиг.1, содержит корпус 1, ригель 2, электромагнит 3 с якорем 4 и возвращающей пружиной 5, рычаг 6 с плечом 7, осью вращения 8 и возвращающей пружиной 9, отпирающий рычаг 10 со стопором 11 и возвращающей пружиной 12. Ригель 2 содержит возвращающую пружину 13 и направляющую 14, изолированные контакты 15, с которыми соединена обмотка электромагнита 3, на корпусе 1 установлен стопор 16, фиксатор 17 и кулачок 18, на запорной планке 19 размещены контакты 20, соединяющие схему управления с обмоткой электромагнита 3.

Электрический замок работает следующим образом.

В исходном состоянии замок закрыт, попытка открыть замок выдвиганием ригеля 2 из запорной планки 19 приводит к тому, что плечо 7 рычага 6 начинает поворачиваться под действием пружины 9, т.к. ось вращения 8, закрепленная на ригеле 2, также перемещается, и при перемещении ригеля 2 на величину, достаточную для поворота рычага 6, он начинает взаимодействовать с направляющей 14 и дальнейшее продвижение ригеля 2 становится невозможным.

При одинаковых размерах рычага 6 и плеча 7 достаточное перемещение ригеля 2 не превышает от 1/4 до 1/5 запирающего хода ригеля 2.

Если поворачивать отпирающий рычаг 10, он начинает взаимодействовать с поверхностью рычага 6, имеющей угол наклона α по отношению к направлению действия Б рычага 10 на рычаг 6 (Фиг.2). Угол наклона α больше угла трения β "сталь по стали".

(Угол наклона β, при котором не происходит движение по наклонной поверхности, или угол трения "сталь по стали" определяется как

β=arctgK,

где К - коэффициент трения "сталь по стали").

При этом появляется сила, действующая в направлении вектора А, стремящаяся вывести из зацепления рычаг 6 с рычагом 10, но взаимодействие плеча 7 и стопора 16 препятствует этому до некоторого перемещения ригеля 2.

При дальнейшем повороте рычага 10 происходит расцепление рычагов 6 и 10 и ригель 2 возвращается в исходное состояние.

Возвращение рычага 10 в исходное состояние сопровождается перемещением ригеля 2 из-за взаимодействия тыльных поверхностей рычагов 6 и 10, а также плеча 7 и стопора 16. После установки под действием возвращающей пружины 12 рычага 10 в исходное состояние ригель 2 действием пружины 13 возвращается в исходное состояние.

Перемещение ригеля 2 при повороте рычага 10, при одинаковых размерах рычага 6 и плеча 7 не превышает длины поверхности рычага 7, взаимодействующей с рычагом 10, и не превышает от 1/5 до 1/6 запирающего перемещения ригеля 2.

После подключения электромагнита 3 через контакты 15 и 20 к источнику напряжения якорь 4 устанавливается в положение, препятствующее повороту рычага 6 в результате взаимодействия выступа на якоре 4 и плеча 7. При повороте рычага 10, за счет сцепления с рычагом 6, ригель 2 начинает продвигаться внутрь корпуса 1, при некотором перемещении ригеля 2, плечо 7 приходит во взаимодействие с выступом якоря 4 и фиксируется в этом положении. При дальнейшем повороте рычага 10 конец рычага 6 продвигается под направляющую 14 и происходит размыкание контактов 20 и 15. За счет трения в месте контакта плеча 7 и выступа якоря 4, вызванного действием пружины 9 и выталкивающей силы от взаимодействия рычагов 6 и 10, якорь 4 не может встать в исходное положение под действием возвращающей пружины 5.

Дальнейший поворот рычага 10 утапливает ригель 2 в корпус 1. При открывании двери фиксатор 17 выходит из взаимодействия с запорной планкой 19 и фиксирует ригель 2 в утопленном в корпус 1 положении. Рычаг 10 возвращается в исходное положение пружиной 12 и прижимается к стопору 11. Якорь 4 электромагнита 3 может остаться в прежнем положении из-за сил трения в месте контакта плеча 7 с выступом якоря 4 в результате действия пружины 9.

При закрытии двери фиксатор 17 утапливается запорной планкой 19 в корпус 1 и освобождает ригель 2, который под действием пружины 13 утапливается в запорную планку 19.

Плечо 7 прижимается к стопору 16 и освобождает якорь 4 электромагнита 3, который под действием пружины 5 возвращается в исходное положение.

Кулачок 18, поворачиваемый ключом с наружной стороны двери, прижимает якорь 4 к магнитопроводу электромагнита 3 и позволяет открыть замок при отсутствии напряжения на обмотке электромагнита 3.

Электромеханический замок может быть использован в технических системах охраны и контроля доступа. В электромеханическом замке с электрическими контактами на ригеле электромагнит расположен непосредственно на ригеле и препятствует своим якорем расцеплению рычага на ригеле с отпирающим рычагом при открывании замка после подключения обмотки электромагнита к источнику напряжения. В конструкции данного замка отсутствуют скользящие контакты между ригелем и обмоткой электромагнита, что увеличивает надежность, а меньшее количество деталей между якорем электромагнита и отпирающим рычагом снижает себестоимость замка. 2 ил.

Электромеханический замок, содержащий электромагнит, ригель с электрическими контактами и рычагом, отпирающий рычаг, отличающийся тем, что электромагнит расположен на ригеле, а угол наклона поверхности рычага, взаимодействующей с отпирающим рычагом, больше угла трения «сталь по стали», причем якорь электромагнита снабжен выступом с возможностью взаимодействия с рычагом на ригеле.