ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАМОК (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК E05B47/00 

Электромагнитный замок относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использован для запирания свободного конца контрольного устройства фиксации велосипеда, детской коляски и подобных транспортных средств на парковке для таких транспортных средств, а также для запирания дверей шкафов, сейфов, помещений.

Известен электромагнитный замок (RU 2382861 C1, E05B 47/02, 21.10.2008), содержащий корпус, электромагнит, шток ригеля с головкой, цилиндрическую пружину, постоянный цилиндрический магнит и фиксатор в виде цилиндрического стакана. На боковой поверхности фиксатора выполнены отверстия. В отверстиях размещены шарики.

Недостатком данного устройства является относительно низкая охраноспособность, связанная с отсутствием обратной связи, информирующей о состоянии системы охраны, а также ограниченность функциональных возможностей при установке на двери, утопленные в дверные проемы для усложнения несанкционированного доступа и не содержащие ручки для открывания (банковские ячейки, ячейки камер хранения и т.п.).

Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является электромагнитный замок (RU 2474661 C1, E05B 47/02, 20.10.2011), содержащий цилиндрический корпус в виде стакана, электромагнит с сердечником, расположенным внутри катушки электромагнита с возможностью перемещения, и катушкой, установленной во внутренней полости корпуса, причем одна щека катушки примыкает к дну корпуса, цилиндрическую пружину, шарики, ригель, ловитель в виде втулки, содержащий центральное отверстие с конической частью, расположенной в наружной части ловителя и расширяющейся к наружной поверхности ловителя, и цилиндрической частью, расположенной во внутренней части ловителя, причем наружная поверхность ловителя имеет две части: первую, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, расположенную в начале внутренней полости корпуса и соединенную с внутренней поверхностью корпуса, и вторую, диаметр которой меньше внутреннего диаметра корпуса, образующую консольную часть ловителя, на которой расположены отверстия с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности консольной части ловителя, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью консольной части ловителя и выступает за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, фиксатор, выполненный в виде стакана с отверстием в дне, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, размещенный в полости, образованной между консольной частью ловителя и внутренней поверхностью корпуса с возможностью продольного перемещения, причем внутренняя поверхность фиксатора выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части ловителя, и внутренней - радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, в центральной части дна фиксатора выполнено отверстие, цилиндрическую пружину, установленную внутри корпуса, один край которой примыкает к наружной поверхности дна фиксатора, накладку, ригель, выполненный в виде штока, диаметр которого не превосходит диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью центрального отверстия ловителя, наружный конец ригеля содержит головку с диаметром, равным диаметру цилиндрической части центрального отверстия ловителя, а внутренний конец - резьбовую нарезку, причем корпус, ловитель, фиксатор, сердечник выполнены из магнитопроводящего материала, сердечник состоит из трех частей: цилиндрического сердечника с фланцем, цилиндрического сердечника, цилиндрического магнита, установленного между цилиндрическим сердечником с фланцем, диаметр которого больше диаметра отверстия цилиндрической части ловителя, расположенной во внутренней части ловителя, и цилиндрическим сердечником, соединяющим сердечники силами магнитного притяжения, цилиндрический сердечник с фланцем расположен в отверстии дна фиксатора и, частично, в отверстии катушки электромагнита, причем внутренняя поверхность фланца примыкает к внутренней поверхности дна фиксатора, на цилиндрический сердечник с фланцем надета цилиндрическая пружина, второй край которой примыкает ко второй щеке катушки электромагнита, ригель крепится к цилиндрической втулке с резьбовым отверстием и фланцем резьбовым соединением с возможностью регулировки длины штока ригеля, цилиндрическая втулка с резьбовым отверстием и фланцем помещается в отверстие накладки, выполненной в виде пластины с пуклей, в центре которой выполнено отверстие, на ригель надета втулка защитная в виде стакана с отверстием в дне, диаметр которого равен диаметру штока ригеля, внутренний диаметр втулки защитной больше наружного диаметра цилиндрической втулки с фланцем, а наружная поверхность дна втулки защитной примыкает к головке ригеля, на шток ригеля и цилиндрическую втулку с фланцем надета пружина цилиндрическая выталкивающая, расположенная в полости между внутренней поверхностью втулки защитной и наружной поверхностью цилиндрической втулки с фланцем, причем один край пружины выталкивающей примыкает к внутренней поверхности дна втулки защитной, а второй край пружины к наружной поверхности пукли пластины.

Недостатком данного устройства является относительно низкая охраноспособность, связанная с отсутствием обратной связи, информирующей о состоянии системы охраны, а также возможность легкого вывода замка из рабочего состояния путем всовывания в отверстие замка до упора с последующим извлечением штыря вместо ригеля, например, шариковой ручки или спички, вследствие чего происходит блокировка замка, усложненная конструкция ригеля, содержащая два функционально лишних элемента: выталкивающую цилиндрическую пружину и втулку защитную, когда выталкивание ригеля может осуществляться пружиной замка, находящейся в корпусе.

Целью изобретения является повышение охраноспособности за счет введения в систему охраны обратной связи, информирующей о факте нарушения, избавление от необходимости использования датчиков закрытия двери при использовании замка для запирания дверей, улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный замок, содержащий цилиндрический корпус в виде стакана, выполненный из магнито- и электропроводящего материала, дно которого выполнено из магнитопроводящего или магнитного материала либо снабжено магнитной вставкой, у дна которого расположен электромагнит с подвижным вдоль оси корпуса сердечником, расположенным частично в отверстии соленоида электромагнита, причем витки проводника соленоида могут быть намотаны на цилиндрическую катушку с осевым отверстием, один край которой примыкает ко дну корпуса, ловитель в виде втулки, содержащей осевое отверстие с конической частью, расположенной в наружной части ловителя и расширяющейся к наружной поверхности ловителя, и цилиндрической частью, расположенной во внутренней части ловителя, причем наружная поверхность ловителя имеет две части: первую, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, расположенную в начале полости корпуса и соединенную с внутренней поверхностью корпуса, и вторую, диаметр которой меньше внутреннего диаметра корпуса, образующую консольную часть ловителя, на которой расположены отверстия с размещенными в них шариками, выполненными, например, из электропроводящего материала, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности консольной части ловителя, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью консольной части ловителя и выступает за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, причем ловитель выполнен из электропроводящего материала или из диэлектрика, или состоит из двух частей: втулки с коническим отверстием, выполненной, например, из диэлектрика, и втулки консольной с цилиндрическим отверстием, выполненной, например, из электропроводящего материала, соединенных между собой непосредственно, либо креплением к корпусу, фиксатор в виде стакана, выполненный, например, из электропроводящего материала, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, размещенный в полости, образованной между консольной частью ловителя и внутренней поверхностью корпуса с возможностью продольного перемещения, причем внутренняя поверхность фиксатора выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части ловителя, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, в дне фиксатора выполнено отверстие, в котором частично расположен сердечник, причем сердечник соединен с дном фиксатора, например, резьбовым соединением или, например, фланцем, диаметр которого больше диаметра отверстия дна фиксатора, расположенным в полости фиксатора, цилиндрическую пружину, установленную на сердечнике, один край которой примыкает к наружной поверхности дна фиксатора, а другой - к краю соленоида электромагнита, ригель, выполненный из электропроводящего материала в виде штока, диаметр которого не превосходит диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью отверстия ловителя, наружный конец ригеля содержит головку, диаметр которой не превосходит диаметра отверстия цилиндрической части ловителя, а внутренний конец, - например, резьбовую нарезку для крепления, например, к двери через цилиндрическую втулку с резьбовым отверстием и фланцем резьбовым соединением с возможностью регулировки длины штока ригеля, которая помещается в отверстие накладки, выполненной в виде пластины с пуклей с отверстием, или рифленую поверхность для крепления, например, к свободному концу фиксирующего контрольного устройства обжимным способом, сердечник, выполненный из магнитного или магнитопроводящего материала или состоящий из частей: цилиндрического сердечника и цилиндрического сердечника с фланцем, диаметр которого больше диаметра отверстия цилиндрической части ловителя, выполненных из магнитопроводящего материала и магнитной вставки, установленной между цилиндрическим сердечником с фланцем и цилиндрическим сердечником, соединяющим сердечники силами магнитного притяжения, цилиндрический сердечник с фланцем расположен частично в отверстии дна фиксатора и частично в отверстии соленоида электромагнита, причем дно корпуса и сердечник образуют магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, корпус подключен к сигнальному проводнику, который подключают к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком, внутренний конец ригеля подключают к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком непосредственно проводником ригеля либо через контрольное охранное устройство, содержащее электропроводящую жилу, например контрольное устройство фиксации велосипеда на парковке для велосипедов, выполненное в виде троса с электропроводящей жилой, один конец которого подключен к внутреннему концу ригеля, а другой - к проводнику ригеля, подключаемому к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком, ригель в запертом положении соприкасается с поверхностями по меньшей мере одной из деталей замка, по меньшей мере поверхность которой выполнена из электропроводящего материала и имеет электрический контакт с корпусом, по меньшей мере точки фиксации корпуса к опоре, на которую устанавливают электромагнитный замок, электрически изолированы, таким образом, что отсутствует электрический контакт корпуса с опорой, либо крепится диэлектрическим крепежом, исключающим электрический контакт корпуса с опорой, либо по меньшей мере цилиндрическая поверхность корпуса электрически изолирована, например покрыта электроизоляционным материалом, фланец сердечника может быть дополнительно снабжен ударогасящей прокладкой, выполненной, например, из силикона, соединенной с фланцем, например, с помощью электропроводящего винта, вкрученного во фланец таким образом, что головка винта имеет электрический контакт с головкой ригеля в запертом положении ригеля, в котором электропроводящий корпус, электропроводящий ригель и электрически соединяющая их в запертом положении ригеля любая(ые) из электропроводящих деталей замка являются звеньями обратной связи проходящей по сигнальной цепи: устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник, электропроводящий корпус, электропроводящая(ие) деталь(и) замка, электропроводящий ригель, охранное устройство, содержащее электропроводящую жилу, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком.

Сердечник и фиксатор могут быть выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень - сердечник, втулка размещена в полости, образованной между консольной частью ловителя и внутренней поверхностью корпуса с возможностью продольного перемещения, наружный диаметр втулки равен внутреннему диаметру корпуса, внутренняя поверхность втулки выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части ловителя, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, стержень образует с дном корпуса магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, стержень размещен частично в отверстии соленоида электромагнита, обращенный к ловителю торец стержня содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, например, резьбовым соединением, причем фланец стержня может быть снабжен ударогасящей прокладкой, на стержне установлена цилиндрическая пружина, один край которой примыкает к фланцу стержня, а другой - к краю соленоида электромагнита.

Отличительной особенностью замка является наличие сигнального проводника, подключенного к корпусу, и проводника ригеля, подключенного к внутреннему концу ригеля непосредственно либо через электропроводящую жилу охранного устройства, например устройства фиксации велосипеда велосипедной парковки, которые подключают к сигнальным входам устройства управления электромагнитным замком; крепление корпуса к опоре, на которую его устанавливают, диэлектрическим крепежом или применение изоляционного покрытия, нанесенного на корпус по меньшей мере в точках фиксации корпуса к опоре таким образом, что отсутствует электрический контакт корпуса с опорой; а также вариантное исполнение деталей: ловителя, который по одному из вариантов может состоять из двух частей: втулки с коническим отверстием и втулки консольной с цилиндрическим отверстием; сердечника и дна корпуса, образующих магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой является магнитным, причем магнитный элемент магнитной пары может быть выполнен из магнитного материала либо содержать магнитную вставку, выполненную из постоянного магнита; торец сердечника, обращенный к ловителю, может быть снабжен ударогасящей прокладкой, которая при разблокировке механизма фиксации ригеля, при отсутствии ригеля в замке смягчает удар (фланца) сердечника о ловитель; фиксатора и сердечника, которые могут быть выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень - сердечник, причем стержень содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, например, резьбовым соединением, причем фланец стержня может быть снабжен ударогасящей прокладкой.

На фиг.1 представлен продольный разрез электромагнитного замка, корпус 1 которого покрыт электрической изоляцией 2, дно которого содержит отверстие 3 для проводников, через которое заведены сигнальный 4 и питающие 5 проводники соленоида 6 электромагнита, витки соленоида 6 намотаны на цилиндрическую катушку 7, к краю катушки 7 примыкает цилиндрическая пружина 8. Ловитель 9 содержит осевое отверстие с конической 10 и цилиндрической 11 частями. Наружная поверхность ловителя 9 имеет две части: первую 12, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса 1, и вторую 13, диаметр которой меньше, образующую консольную часть ловителя 9, на которой расположены отверстия 14 с размещенными в них шариками 15. В дне фиксатора 16 выполнено отверстие 17. Сердечник состоит из цилиндрического сердечника с фланцем 18 и цилиндрического сердечника 19, соединенных магнитной вставкой 20. Ригель выполнен в виде штока 21 с головкой 22, внутренний конец 23 которого соединен обжимной муфтой 24 с электропроводящим тросом 25, покрытым электрической изоляцией 26.

На фиг.2 представлен продольный разрез электромагнитного замка, в котором ловитель состоит из двух частей: втулки с коническим отверстием 27 и втулки консольной 28 с цилиндрическим отверстием. Фиксатор и сердечник выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки 29 и стержня 30 с фланцем 31, соединенным со стержнем 30 резьбовым соединением 32 и с втулкой 29 резьбовым соединением 33. Фланец 31 снабжен ударогасящей прокладкой 34. Дно корпуса снабжено магнитной вставкой 35. Ригель соединен с электропроводящим тросом обжимной муфтой.

Электромагнитный замок (фиг.1) работает следующим образом. На соленоид 6 электромагнита подают импульс напряжения питания, пружина 8 передвигает фиксатор 16 до упора с ловителем 9, что дает возможность передвигаться шарикам 15 в отверстиях 14, замок приходит в исходное состояние. С устройства управления электромагнитным замком по сигнальному проводнику 4 подают сигналы. При запирании замка ригель головкой 22 раздвигает шарики 15 и приходит в соприкосновение с наружной поверхностью фланца сердечника, а также сжимает пружину 8, при этом фиксатор 16 выталкивает шарики 15 за пределы поверхности цилиндрической части 11 ловителя 9, исключая возможность движения ригеля в обратном направлении. Замыкается сигнальная цепь: устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник 4, корпус 1, электропроводящие ловитель 9 (фиксатор 16, шарики 15), ригель, электропроводящий трос 25, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком. Движение ригеля останавливается, усилия магнитной вставки 20, создаваемых магнитным потоком, проходящим по пути: цилиндрический сердечник 19, дно корпуса 1, корпус 1, (фиксатор 16), цилиндрический сердечник с фланцем 18, становится достаточным для притягивания сердечника ко дну корпуса 1. При этом сжимается цилиндрическая пружина 8. Замок оказывается в запертом положении и поставлен на охрану устройством управления электромагнитным замком.

При санкционированном открытии замка замок снимается с охраны устройством управления электромагнитным замком и подается импульс напряжения питания на соленоид 6 электромагнита. Магнитный поток соленоида 6 размагничивает магнитную цепь: магнитная вставка 20, цилиндрический сердечник 19, дно корпуса 1, корпус 1, (фиксатор 16), цилиндрический сердечник с фланцем 18, магнитная вставка 20. Под действием пружины 8 фиксатор 16 передвигается до упора с ловителем 9, давая возможность передвигаться шарикам 15, что дает возможность головке 22 ригеля выйти из отверстия ловителя 9. При этом ригель под действием пружины 8 выталкивается. Замок оказывается в открытом положении.

При несанкционированном разрыве сигнальной цепи устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник 4, корпус 1, электропроводящие ловитель 9 (фиксатор 16, шарики 15), ригель, электропроводящий трос 25, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком, например, перекусыванием электропроводящего троса 25, или, например, вскрытием запертой двери механическим усилием, превышающим силу удержания ригеля в замке, срабатывает сигнализация.

Включение в конструкцию замка элементов обратной связи позволяет повысить охраноспособность системы, в которой применяется данный замок, за счет контроля состояния целостности охранного устройства, избавляет от необходимости использования датчиков закрытия двери при использовании замка для запирания дверей, а также контролировать длительность подачи импульса напряжения питания на соленоид электромагнита, что повышает надежность работы замка: если после подачи импульса напряжения питания на соленоид сигнал разблокировки замка не поступил (то есть с проводника ригеля, по-прежнему, на сигнальный вход устройства управления электромагнитным замком поступает сигнал, проходящий по сигнальной цепи обратной связи) - подается удлиненный или повторный импульс напряжения питания на соленоид, и позволяет экономить электроэнергию: напряжение питания отключается сразу же, как только на устройство управления электромагнитным замком поступает сигнал разблокировки замка.

Во втором варианте поставленная цель достигается тем, что электромагнитный замок, содержащий диэлектрический корпус в виде стакана с осевым коническим отверстием в дне, расширяющимся к наружной поверхности корпуса, образующее ловитель, горло корпуса снабжено крышкой, которая может быть съемной и соединяться с корпусом, например, резьбовым соединением, в полости корпуса расположен несущий каркас в виде стакана, выполненный из магнито- и электропроводящего материала, дно которого может быть съемным и соединяться с несущим каркасом, например резьбовым соединением, выполнено из магнитопроводящего или магнитного материала либо снабжено магнитной вставкой, у дна которого расположен электромагнит с подвижным вдоль оси несущего каркаса сердечником, расположенным частично в отверстии соленоида электромагнита, причем витки проводника соленоида могут быть намотаны на цилиндрическую катушку с осевым отверстием, один край которой примыкает ко дну несущего каркаса, втулку консольную, выполненную из электропроводящего материала или из диэлектрика, содержащую осевое отверстие, наружная поверхность которой имеет две части: первую, диаметр которой равен внутреннему диаметру несущего каркаса, расположенную в начале полости несущего каркаса и соединенную с внутренней поверхностью несущего каркаса, и вторую, диаметр которой меньше внутреннего диаметра несущего каркаса, образующую консольную часть втулки консольной, на которой расположены отверстия с размещенными в них шариками, выполненными, например, из электропроводящего материала, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности консольной части втулки консольной равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью консольной части втулки консольной и выступает за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, фиксатор в виде стакана, выполненный, например, из электропроводящего материала, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру несущего каркаса, размещенный в полости, образованной между консольной частью втулки консольной и внутренней поверхностью несущего каркаса с возможностью продольного перемещения, причем внутренняя поверхность фиксатора выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части втулки консольной и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, в дне фиксатора выполнено отверстие, в котором частично расположен сердечник, причем сердечник соединен с дном фиксатора, например, резьбовым соединением или, например, фланцем, диаметр которого больше диаметра отверстия дна фиксатора, расположенным в полости фиксатора, цилиндрическую пружину, установленную на сердечнике, один край которой примыкает к наружной поверхности дна фиксатора, а другой - к краю соленоида электромагнита, ригель, выполненный из электропроводящего материала в виде штока, диаметр которого не превосходит диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над отверстием втулки консольной, наружный конец ригеля содержит головку, диаметр которой не превосходит диаметра отверстия втулки консольной, а внутренний конец, - например, резьбовую нарезку для крепления, например, к двери через цилиндрическую втулку с резьбовым отверстием и фланцем резьбовым соединением с возможностью регулировки длины штока ригеля, которая помещается в отверстие накладки, выполненной в виде пластины с пуклей с отверстием, или рифленую поверхность для крепления, например, к свободному концу фиксирующего контрольного устройства обжимным способом, сердечник, выполненный из магнитного или магнитопроводящего материала или состоящий из частей: цилиндрического сердечника и цилиндрического сердечника с фланцем, диаметр которого больше диаметра отверстия втулки консольной, выполненных из магнитопроводящего материала и магнитной вставки, установленной между цилиндрическим сердечником с фланцем и цилиндрическим сердечником, соединяющим сердечники силами магнитного притяжения, цилиндрический сердечник с фланцем расположен частично в отверстии дна фиксатора и частично в отверстии соленоида электромагнита, причем дно несущего каркаса и сердечник образуют магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, несущий каркас подключен к сигнальному проводнику, который подключают к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком, внутренний конец ригеля подключают к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком непосредственно проводником ригеля либо через контрольное охранное устройство, содержащее электропроводящую жилу, например контрольное устройство фиксации велосипеда на парковке для велосипедов, выполненное в виде троса с электропроводящей жилой, один конец которого подключен к внутреннему концу ригеля, а другой - к проводнику ригеля, подключаемому к сигнальному входу устройства управления электромагнитным замком, ригель в запертом положении соприкасается с поверхностями по меньшей мере одной из деталей замка, по меньшей мере поверхность которой выполнена из электропроводящего материала и имеет электрический контакт с несущим каркасом, фланец сердечника может быть дополнительно снабжен ударогасящей прокладкой, выполненной, например из силикона, соединенной с фланцем, например с помощью электропроводящего винта, вкрученного во фланец таким образом, что головка винта имеет электрический контакт с головкой ригеля в запертом положении ригеля, в котором электропроводящий несущий каркас, электропроводящий ригель и электрически соединяющая их в запертом положении ригеля любая(ые) из электропроводящих деталей замка являются звеньями обратной связи проходящей по сигнальной цепи: устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник, электропроводящий несущий каркас, электропроводящая(ие) деталь(и) замка, электропроводящий ригель, охранное устройство, содержащее электропроводящую жилу, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком.

Сердечник и фиксатор могут быть выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень - сердечник, втулка размещена в полости, образованной между консольной частью втулки консольной и внутренней поверхностью несущего каркаса с возможностью продольного перемещения, наружный диаметр втулки равен внутреннему диаметру несущего каркаса, внутренняя поверхность втулки, выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части втулки консольной, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, стержень, образует с дном несущего каркаса магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, стержень размещен частично в отверстии соленоида электромагнита, обращенный к втулке консольной торец стержня содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, например, резьбовым соединением, причем фланец стержня может быть снабжен ударогасящей прокладкой, на стержне установлена цилиндрическая пружина, один край которой примыкает к фланцу стержня, а другой - к краю соленоида электромагнита.

Отличительной особенностью замка является: исполнение корпуса из диэлектрического материала, осевое отверстие дна которого образует ловитель; наличие несущего каркаса, установленного внутри корпуса, сигнального проводника, подключенного к несущему каркасу и проводника ригеля подключенного к внутреннему концу ригеля непосредственно либо через электропроводящую жилу охранного устройства, например, устройства фиксации велосипеда велосипедной парковки, которые подключают к сигнальным входам устройства управления электромагнитным замком; наличие втулки консольной, образующей с фиксатором и шариками механизм фиксации ригеля; а также вариантное исполнение деталей: сердечника и дна несущего каркаса, образующих магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой является магнитным, причем магнитный элемент магнитной пары может быть выполнен из магнитного материала либо содержать магнитную вставку, выполненную из постоянного магнита; торец сердечника, обращенный к ловителю, может быть снабжен ударогасящей прокладкой, которая при разблокировке механизма фиксации ригеля, при отсутствии ригеля в замке смягчает удар (фланца) сердечника о ловитель; фиксатора и сердечника, которые могут быть выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень - сердечник, причем стержень содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, например, резьбовым соединением, причем фланец стержня может быть снабжен ударогасящей прокладкой.

На фиг.3 представлен продольный разрез электромагнитного замка, в дне корпуса 1 которого выполнено осевое коническое отверстие 36, образующее ловитель, горло корпуса 1 снабжено крышкой 37, в полости корпуса 1 установлен несущий каркас 38, съемное дно 39 которого крепится резьбовым соединением 40, у дна 39 расположен соленоид 6 электромагнита, витки которого намотаны на цилиндрическую катушку 7, к краю катушки 7 примыкает цилиндрическая пружина 8. Втулка консольная 28 содержит отверстие 41, наружная поверхность втулки консольной 28 имеет две части: первую 42, диаметр которой равен внутреннему диаметру несущего каркаса 38, и вторую 43, диаметр которой меньше, образующую консольную часть втулки консольной 28, на которой расположены отверстия 44 с размещенными в них шариками 15. Фиксатор и сердечник выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки 29 и стержня, состоящего из цилиндрического стержня с фланцем 45 и цилиндрического стержня 46, соединенных магнитной вставкой 47, фланец стержня снабжен ударогасящей прокладкой 34. Ригель выполнен в виде штока 21 с головкой 22, внутренний конец 23 которого соединен обжимной муфтой 24 с электропроводящим тросом 25, покрытым электрической изоляцией 26.

На фиг.4 представлен продольный разрез электромагнитного замка с магнитным сердечником 48.

Электромагнитный замок (фиг.3) работает следующим образом. На соленоид 6 электромагнита подают импульс напряжения питания, пружина 8 передвигает втулку 29 до упора с втулкой консольной 28, что дает возможность передвигаться шарикам 15 в отверстиях 44, замок приходит в исходное состояние. С устройства управления электромагнитным замком по сигнальному проводнику подают сигналы. При запирании замка ригель головкой 22 раздвигает шарики 15 и приходит в соприкосновение с наружной поверхностью фланца стержня, а также сжимает пружину 8, при этом втулка 29 выталкивает шарики 15 за пределы поверхности отверстия 41 втулки консольной 28, исключая возможность движения ригеля в обратном направлении. Замыкается сигнальная цепь: устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник, несущий каркас 38, электропроводящие втулка консольная 28 (втулка 29, шарики 15), ригель, электропроводящий трос 25, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком. Движение ригеля останавливается, усилия магнитной вставки 47, создаваемого магнитным потоком, проходящим по пути: цилиндрический стержень 46, дно 39 несущего каркаса 38, несущий каркас 38 (втулка 29), цилиндрический стержень с фланцем 45, становится достаточным для притягивания стержня ко дну несущего каркаса 38. При этом сжимается цилиндрическая пружина 8. Замок оказывается в запертом положении и поставлен на охрану устройством управления электромагнитным замком.

При санкционированном открытии замка замок снимается с охраны устройством управления электромагнитным замком и подается импульс напряжения питания на соленоид 6 электромагнита. Магнитный поток соленоида 6 размагничивает магнитную цепь: магнитная вставка 47, цилиндрический стержень 46, дно 39 несущего каркаса 38, несущий каркас 38 (втулка 29), цилиндрический стержень с фланцем 45, магнитная вставка 47. Под действием пружины 8 втулка 29 передвигается до упора с втулкой консольной 28, давая возможность передвигаться шарикам 15, что дает возможность головке 22 ригеля выйти из отверстия 41 втулки консольной 28. При этом ригель под действием пружины 8 выталкивается. Замок оказывается в открытом положении.

При несанкционированном разрыве сигнальной цепи: устройство управления электромагнитным замком, сигнальный проводник, несущий каркас 38, электропроводящие втулка консольная 28 (втулка 29, шарики 15), ригель, электропроводящий трос 25, проводник ригеля, устройство управления электромагнитным замком, например перекусыванием электропроводящего троса 25 или, например, вскрытием запертой двери механическим усилием, превышающим силу удержания ригеля в замке, срабатывает сигнализация.

Включение в конструкцию замка элементов обратной связи позволяет повысить охраноспособность системы, в которой применяется данный замок за счет контроля состояния целостности охранного устройства, избавляет от необходимости использования датчиков закрытия двери при использовании замка для запирания дверей, а также контролировать длительность подачи импульса напряжения питания на соленоид электромагнита, что повышает надежность работы замка: если после подачи импульса напряжения питания на соленоид сигнал разблокировки замка не поступил (то есть с проводника ригеля, по-прежнему, на сигнальный вход устройства управления электромагнитным замком поступает сигнал, проходящий по сигнальной цепи обратной связи) - подается удлиненный или повторный импульс напряжения питания на соленоид и позволяет экономить электроэнергию: напряжение питания отключается сразу же, как только на устройство управления электромагнитным замком поступает сигнал разблокировки замка.

Электромагнитный замок относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использован для запирания свободного конца контрольного устройства фиксации велосипеда, детской коляски и подобных транспортных средств на парковке для таких транспортных средств, а также для запирания дверей шкафов, сейфов, помещений, содержит корпус, соленоид, сердечник, ловитель, фиксатор, шарики, пружину, ригель, сигнальный проводник, подключенный к электропроводящему корпусу, проводник ригеля, подключенный к внутреннему корцу ригеля, корпус крепится к опоре изолированно, в котором сигнальный проводник, корпус, по меньшей мере одна из электропроводящих деталей замка, соприкасающаяся с корпусом и ригелем в запертом положении ригеля, ригель, проводник ригеля являются звеньями цепи обратной связи. Электромагнитный замок по второму варианту содержит корпус, несущий каркас, соленоид, сердечник, втулку консольную, фиксатор, шарики, пружину, ригель, сигнальный проводник, подключенный к электропроводящему несущему каркасу, проводник ригеля, подключенный к внутреннему концу ригеля, корпус выполнен диэлектрическим, осевое отверстие дна корпуса образует ловитель, в котором сигнальный проводник, несущий каркас, по меньшей мере одна из электропроводящих деталей замка, соприкасающаяся с несущим каркасом и ригелем в запертом положении ригеля, ригель, проводник ригеля являются звеньями цепи обратной связи. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электромагнитный замок, содержащий цилиндрический корпус в виде стакана, выполненный из магнито- и электропроводящего материала, у дна которого расположен электромагнит с подвижным вдоль оси корпуса сердечником, расположенным частично в отверстии соленоида электромагнита, ловитель в виде втулки, содержащей осевое отверстие с конической частью, расположенной в наружной части ловителя и расширяющейся к наружной поверхности ловителя, и цилиндрической частью, расположенной во внутренней части ловителя, причем наружная поверхность ловителя имеет две части: первую, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, расположенную в начале полости корпуса и соединенную с внутренней поверхностью корпуса, и вторую, диаметр которой меньше внутреннего диаметра корпуса, образующую консольную часть ловителя, на которой расположены отверстия с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности консольной части ловителя, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью консольной части ловителя и выступает за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, фиксатор в виде стакана, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, размещенный в полости, образованной между консольной частью ловителя и внутренней поверхностью корпуса с возможностью продольного перемещения, причем внутренняя поверхность фиксатора выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части ловителя, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, в дне фиксатора выполнено отверстие, в котором частично расположен сердечник, причем сердечник соединен с дном фиксатора, цилиндрическую пружину, установленную на сердечнике, один край которой примыкает к наружной поверхности дна фиксатора, а другой - к краю соленоида электромагнита, ригель, выполненный из электропроводящего материала в виде штока, диаметр которого не превышает диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью отверстия ловителя, наружный конец ригеля содержит головку с диаметром, не превышающим диаметр цилиндрической части отверстия ловителя, сердечник и дно корпуса образуют магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, отличающийся тем, что по меньшей мере точки фиксации корпуса к опоре, на которую устанавливают электромагнитный замок, электрически изолированы, таким образом, что отсутствует электрический контакт корпуса с опорой, к корпусу подключен сигнальный проводник, по меньшей мере одна из поверхностей деталей электромагнитного замка, соприкасающаяся с ригелем в запертом положении ригеля, выполнена из электропроводящего материала и имеет электрический контакт с корпусом, сигнальный проводник и внутренний конец ригеля подключают к сигнальным входам устройства управления электромагнитным замком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электромагнитный замок крепится к опоре, на которую он установлен диэлектрическим крепежом, исключающим электрический контакт корпуса с опорой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере цилиндрическая поверхность корпуса электрически изолирована.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что витки проводника соленоида намотаны на цилиндрическую катушку с осевым отверстием.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ловитель состоит из двух частей: втулки с коническим отверстием, выполненной из диэлектрика, и втулки консольной с цилиндрическим отверстием, выполненной из электропроводящего материала.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитным элементом магнитной пары является сердечник.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что сердечник состоит из цилиндрического сердечника и цилиндрического сердечника с фланцем, расположенного частично в отверстии соленоида электромагнита и частично в отверстии дна фиксатора, соединенных магнитной вставкой.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитным элементом магнитной пары является дно корпуса.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дно корпуса снабжено магнитной вставкой.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ловитель выполнен из электропроводящего материала.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шарики и фиксатор выполнены из электропроводящего материала.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сердечник выполнен из магнито- и электропроводящего материала и имеет электрический контакт с головкой ригеля в запертом положении ригеля и электрический контакт с дном корпуса.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фланец сердечника снабжен ударогасящей прокладкой.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сердечник и фиксатор выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень-сердечник, втулка размещена в полости, образованной между консольной частью ловителя и внутренней поверхностью корпуса с возможностью продольного перемещения, наружный диаметр втулки равен внутреннему диаметру корпуса, внутренняя поверхность втулки выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части ловителя, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части ловителя, стержень образует с дном корпуса магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, стержень размещен частично в отверстии соленоида электромагнита, обращенный к ловителю торец стержня содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, на стержне установлена цилиндрическая пружина, один край которой примыкает к фланцу стержня, а другой - к краю соленоида электромагнита.

15. Электромагнитный замок, содержащий корпус в виде стакана с осевым коническим отверстием в дне, расширяющимся к наружной поверхности корпуса, горло которого снабжено крышкой, в полости которого расположен несущий каркас в виде стакана, у дна которого расположен электромагнит с подвижным вдоль оси несущего каркаса сердечником, расположенным частично в отверстии соленоида электромагнита, втулку консольную, содержащую осевое отверстие, наружная поверхность которой имеет две части: первую, диаметр которой равен внутреннему диаметру несущего каркаса, расположенную в начале полости несущего каркаса и соединенную с внутренней поверхностью несущего каркаса, и вторую, диаметр которой меньше внутреннего диаметра несущего каркаса, образующую консольную часть втулки консольной, на которой расположены отверстия с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности консольной части втулки консольной равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью консольной части втулки консольной и выступает за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, фиксатор в виде стакана, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру несущего каркаса, размещенный в полости, образованной между консольной частью втулки консольной и внутренней поверхностью несущего каркаса с возможностью продольного перемещения, причем внутренняя поверхность фиксатора выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части втулки консольной и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, в дне фиксатора выполнено отверстие, в котором частично расположен сердечник, причем сердечник соединен с дном фиксатора, цилиндрическую пружину, установленную на сердечнике, один край которой примыкает к наружной поверхности дна фиксатора, а другой - к краю соленоида электромагнита, ригель, выполненный из электропроводящего материала в виде штока, диаметр которого не превышает диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над отверстием втулки консольной, наружный конец ригеля содержит головку с диаметром, не превышающим диаметра отверстия втулки консольной, сердечник и дно несущего каркаса образуют магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, отличающийся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала, в полости корпуса установлен несущий каркас, выполненный из магнито- и электропроводящего материала, коническое отверстие в дне корпуса образует ловитель, к несущему каркасу подключен сигнальный проводник, по меньшей мере одна из поверхностей деталей электромагнитного замка, соприкасающаяся с ригелем в запертом положении ригеля, выполнена из электропроводящего материала и имеет электрический контакт с несущим каркасом, сигнальный проводник и внутренний конец ригеля подключают к сигнальным входам устройства управления электромагнитным замком.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что витки проводника соленоида намотаны на цилиндрическую катушку с осевым отверстием.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что магнитным элементом магнитной пары является сердечник.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что сердечник состоит из цилиндрического сердечника и цилиндрического сердечника с фланцем, расположенного частично в отверстии соленоида электромагнита и частично в отверстии дна фиксатора, соединенных магнитной вставкой.

19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что магнитным элементом магнитной пары является дно несущего каркаса.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что дно несущего каркаса снабжено магнитной вставкой.

21. Устройство по п.15, отличающееся тем, что втулка консольная выполнена из электропроводящего материала.

22. Устройство по п.15, отличающееся тем, что шарики и фиксатор выполнены из электропроводящего материала.

23. Устройство по п.15, отличающееся тем, что сердечник выполнен из магнито- и электропроводящего материала и имеет электрический контакт с головкой ригеля в запертом положении ригеля и электрический контакт с дном корпуса.

24. Устройство по п.15, отличающееся тем, что фланец сердечника снабжен ударогасящей прокладкой.

25. Устройство по п.15, отличающееся тем, что сердечник и фиксатор выполнены конструктивно единым элементом замка, состоящим из частей: втулки и стержня с фланцем, в котором втулка образует фиксатор, стержень-сердечник, втулка размещена в полости, образованной между консольной частью втулки консольной и внутренней поверхностью несущего каркаса с возможностью продольного перемещения, наружный диаметр втулки равен внутреннему диаметру несущего каркаса, внутренняя поверхность втулки выполнена в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, наружной части, радиус которой равен радиусу наружной поверхности консольной части втулки консольной, и внутренней, радиус которой больше на расстояние выступа шариков за внутреннюю поверхность консольной части втулки консольной, стержень образует с дном несущего каркаса магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, стержень размещен частично в отверстии соленоида электромагнита, обращенный к втулке консольной торец стержня содержит фланец, соединенный со стержнем и втулкой, на стержне установлена цилиндрическая пружина, один край которой примыкает к фланцу стержня, а другой - к краю соленоида электромагнита.