ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАМОК

Полезная модель относится к области скобяных изделий, а именно, к запирающим устройствам, открывание засова которых происходит с помощью электромагнитных средств, и может быть использована, например, для запирания дверей холодильных шкафов.
Известен электромагнитный замок, содержащий закрепленный на двери ригель с уступом и корпус замка, в котором расположены электромагнит, состоящий из ярма, сердечника и катушки, прикрепленный к торцу ярма качающийся якорь, обеспечивающий при закрытии замка взаимодействие с уступом ригеля, и поворотный фиксатор с вилкой и толкателем (см. патент RU 69127, кл. Е05В 47/04, опубл. 10.12.2007). Недостатком известного устройства является то, что при подаче напряжения на электромагнит, якорь притягивается к электромагниту из крайнего нижнего положения, преодолевая воздушный немагнитный зазор, для чего требуется повышенная мощность электромагнита. Кроме того, замок сохраняет работоспособность только в одном положении (ориентация замка - строго ориентирован) (т.к. якорь падает вниз под действием силы тяжести и, таким образом, входит в зацепление с уступом ригеля). Кроме того, ввиду малого веса якоря, велика вероятность заклинивания устройства по причине попадания грязи.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении надежности работы замка при сокращении электропотребления. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что электромагнитный замок содержит закрепленный на двери ригель с уступом и упором и корпус замка, в котором расположены электромагнит, состоящий из ярма, сердечника и катушки, и прикрепленный к торцу ярма качающийся якорь, обеспечивающий при закрывании замка взаимодействие с уступом ригеля, при этом в корпусе выполнена нижняя полка и верхний поясок, служащие для направления ригеля, якорь размещен с возможностью взаимодействия как с упором, так и с уступом ригеля и в свободном положении оперт на кромку верхнего пояска, при этом упор ригеля обеспечивает при полном закрытии двери прижимание якоря к сердечнику. Ригель может быть оснащен пружиной и кронштейном для крепления к двери. Якорь предпочтительно выполнен Г-образной формы, причем одна его полка взаимодействует с уступом ригеля, а другая нагружена пружиной растяжения, закрепленной свободным концом на корпусе замка.
На фиг.1 представлен предлагаемый замок в случае приоткрытой двери;
на фиг.2 - в случае закрытой двери;
на фиг.3 - в случае попытки несанкционированного открытия двери;
на фиг.4 - в случае санкционированного открытия двери;
на фиг.5 - в случае фиксации замка в открытом положении.
Предлагаемый замок состоит из двух основных узлов - ригеля 1 и электромагнитной защелки, установленной в корпусе 2.
Ригель 1 является подвижным элементом замка, и устанавливается на дверь с помощью кронштейна 3. Ригель 1 оснащен упором 4, уступом 5, взаимодействующим с защелкой, и пружиной 6, расположенной вдоль оси ригеля 1 для устранения жесткого удара ригеля 1 о защелку и компенсации погрешности установки ригеля.
Защелка является неподвижным элементом и крепится к стенке запираемого шкафа. Защелка состоит из корпуса 2, в котором выполнена нижняя полка 7 и верхний поясок 8, служащие для направления ригеля 1. В корпусе 2 установлен электромагнит, состоящий из ярма 9, сердечника 10 и катушки 11. Ярмо 9 имеет паз, в который входит своими пазами качающийся якорь 12 Г-образной формы. Под действием пружины растяжения 13 якорь 12 стремится повернуться вокруг мнимой оси вращения (находится в месте контакта якоря 12 с ярмом 9) в крайнее нижнее положение до упора на кромку верхнего пояска 8 (фиг.1). Пружина 13 закреплена на толкателе 14 (однако возможно также крепление пружины 13 к корпусу 2), толкатель 14 расположен вдоль ярма 9 параллельно сердечнику 10 электромагнита. Толкатель 14 оснащен вилкой 15 и взаимодействует с поворотным фиксатором 16.
Электромагнитный замок работает следующим образом.
При закрывании двери, установленный на ней ригель 1 заходит во входное отверстие в корпусе 2 защелки. По мере закрывания двери ригель 1 своим упором 4, преодолевая сопротивление пружины 13, поворачивает якорь 12 из крайнего нижнего положения (фиг.1) в крайнее верхнее положение (фиг.2), после чего движение ригеля 1 прекращается. Однако, дверь имеет возможность еще немного продвинуться до полного закрытия, сжимая при этом пружину 6 ригеля. Жесткость пружины 6 рассчитывается таким образом, чтобы она начала сжиматься только после того, как ригель полностью вошел в защелку. Вхождение ригеля в защелку полностью (до упора) является необходимым условием для нормальной работы замка, и наличие пружины 6 обеспечивает выполнение этого требования при разбросе прилегания двери к запираемому шкафу.
При попытке несанкционированного открывания двери, ригель 1 начинает выходить из корпуса 2 защелки, позволяя якорю 12 под действием пружины растяжения 13 постепенно поворачиваться из крайнего верхнего положения (фиг.2) в крайнее нижнее положение (фиг.3). В момент соприкосновения уступа 5 с соответствующей полкой якоря 12, движение ригеля 1 стопориться, и дверь дальше не открывается (фиг.3). Указанная полка якоря 12 при этом опирается на кромку верхнего пояска 5. Жесткость пружины растяжения 13 рассчитывается таким образом, чтобы при максимально возможной скорости открытия двери, якорь 12 успел повернуться в крайнее нижнее положение, и только после этого войти в зацепление с уступом 5 ригеля.
Для санкционированного открывания двери необходимо, при полностью закрытой двери (фиг.2), подать питание на катушку 11 электромагнита. При этом якорь 12, находящийся в крайнем верхнем положении, притянется к сердечнику 10 (фиг.4), что позволит открыть дверь (пока якорь 12 примагничен к сердечнику 10, ригель 1 может беспрепятственно выйти из корпуса 2 защелки). Мощность электромагнита рассчитывается таким образом, чтобы, преодолевая действие пружины растяжения 13, удерживать якорь 12 прижатым к сердечнику 10.
Конструкция предлагаемого замка может предусматривать возможность его фиксации в открытом состоянии в случае необходимости (поломка замка, перевозка или вывод из эксплуатации запираемого изделия), которая осуществляется, например, следующим образом. Поворотный фиксатор 16 преобразует свое вращательное движение в поступательное движение вилки 15, которая через толкатель 14 воздействует на якорь 13. Поворотный фиксатор 16 может находиться в 2-х устойчивых состояниях. На фиг.4 фиксатор 16 находится в положении «РАБОТА» и не мешает нормальной работе замка. На фиг.5 фиксатор находится в положении «ОТКРЫТО» и толкатель 14 воздействует на якорь 12, поворачивая его в крайнее верхнее положение, что приводит к отключению запирания замка.
Предлагаемая конструкция замка практически исключает возможности заклинивания и позволяет свободно ориентировать замок в пространстве (раньше якорь падал под собственным весом, а теперь под действием пружины растяжения). Ориентация замка - свободно ориентирован (за счет наличия пружины растяжения работоспособность сохраняется при любом положении в пространстве).
Все это значительно увеличивает надежность и срок службы. При этом, поскольку при закрытой двери (фиг.2) якорь 12 уже прижат к сердечнику 10 электромагнита упором 4 ригеля, немагнитный зазор в магнитопроводе практически отсутствует, поэтому можно использовать менее мощный электромагнит (а значит, уменьшаются габариты и потребление энергии).