ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАМОК

Данный замок относится к технике защиты объектов от несанкционированного доступа. Он может быть использован в различных охранных системах, средствах с магнитным приводом запора.
Известен электромагнитный замок, содержащий магнитопровод, включающий сердечник с обмоткой и якорь в виде прямоугольной пластины, сердечник при этом выполнен в виде или U-образного профиля в сечении, паз в сердечнике выполнен открытым с его торцов, обмотка размещена вдоль продольной плоскости симметрии магнитопровода, который помещен в корпус и в промежутках залит компаундом (RU 53697 U1, 27.05.2006).
Известен электромагнитный замок, характеризующийся тем, что он содержит плоский якорь и электромагнит в виде цельно-фрезерованного сердечника с токопроводящей обмоткой, заключенный в оболочку, образованную наружной поверхностью сердечника и прикрепленной со стороны его рабочей поверхности металлической крышкой, защищающей расположенные в оболочке и залитые герметизирующим компаундом токопроводящую обмотку и соединенные с ее выводами токоведущие жилы кабеля, выведенного наружу из оболочки к блоку питания через кабельный ввод, состоящий из закрепленной в оболочке корпусной втулки, через которую пропущен соединенный с токоведущими жилами токопроводящей обмотки кабель, и адаптера, который, наворачиваясь на корпусную втулку, сжимает находящийся в ней резиновый уплотнитель, фиксируя и уплотняя кабель в кабельном вводе. В замке применен сердечник Ш-образного поперечного сечения (RU 120453 U1, 20.09.2012). Описание данного замка представлено также в публикации (Универсальный сдвиговый электромагнитный замок серии «Alger» AL-400S, ООО «ЭКСКОН», г. Москва, 2014).
Недостатком данного замка является не удовлетворительная запорная способность, связанная с концентрацией изгибающих нагрузок на удерживающем выступе корпусной части замка, расположенном в гнезде якорной части замка, поскольку площадь их контакта сравнительно мала. Указанные недостатки приводят к снижению надежности замка.
Из известных наиболее близким замком к представленному в данном описании замку является электромагнитный замок, содержащий запорную часть и совмещаемую с ней магнитную часть, причем запорная часть содержит корпус, в котором расположен подвижный подпружиненный запор, а магнитная часть замка содержит второй корпус, в полости которого расположен электромагнит, причем запор установлен в корпусе запорной части на направляющих, расположенных в полости корпуса, к корпусу прикреплена планка для крепления запорной части к двери, одним концом каждая направляющая жестко соединена с планкой, другим концом направляющая жестко прикреплена к противоположной стороне корпуса, каждый конец корпуса в поперечном сечении выполнен П-образным, каждая направляющая с надетой на ней пружиной расположена в соответствующем проеме П-образного конца так, что пружина расположена с возможностью ее сжатия при перемещении запора относительно корпуса, электромагнит жестко закреплен на стенке второго корпуса и имеет несколько контактных рабочих поверхностей примагничивания, расположенных последовательно по длине магнитопровода, при этом ко второму корпусу замка прикреплена вторая планка для крепления магнитной части замка к коробке двери, а каждая контактная рабочая поверхность примагничивания расположена ниже поверхности планки магнитной части замка так, что между ними образовано углубление для размещения в нем запора (RU 154924 U1, 10.09.2015 - прототип).
В эксплуатации данный замок показал, что вследствие сравнительно большой длины отверстия на планке запорной части замка существенно снижена его сопротивляемость к ударным нагрузкам в поперечном направлении замка в случаях взлома. Вследствие не точной регулировки рабочего зазора между запорной и магнитной частями замка, отмечено разбалтывание элементов замка, что приводит к ослаблению регулировочных винтов и их частичному отвинчиваются. При разбалтывании возникают сдвиги пластины в поперечном направлении, а также ее изгиб в случаях приложения к двери сверхрасчетных усилий. Также в замке отмечены силы остаточного намагничивания магнитной и запорной частей замка, что снижает надежность разрешенного открывания замка.
Техническим результатом представленного в данном описании электромагнитного замка является повышение несущей способности замка.
Технический результат получен электромагнитным замком, содержащим запорную часть и совмещаемую с ней магнитную часть, причем запорная часть содержит корпус, в котором расположен подвижный подпружиненный запор, установленный в корпусе запорной части на направляющих, к корпусу прикреплена планка для крепления запорной части к двери, а магнитная часть замка содержит второй корпус с прикрепленной к нему планкой магнитной части замка, в полости второго корпуса расположен электромагнит, закрепленный во втором корпусе и имеющий несколько контактных рабочих поверхностей примагничивания, расположенных последовательно по длине магнитопровода ниже поверхности планки магнитной части замка, причем направляющие запорной части замка установлены в отверстиях запора с возможностью скольжения, планка запорной части замка выполнена с отбортовками, на которых расположены пружины подпружиненного запора, каждая отбортовка с надетой на ней пружиной расположена в проеме корпуса так, что конец каждой отбортовки расположен в отверстии стенки корпуса на противоположной стороне от планки, электромагнит прикреплен винтами к задней стенке корпуса магнитной части и в нем выполнено отверстие, в котором установлен подпружиненный толкатель, расположенный с возможностью его взаимодействия с запором запорной части в рабочем положении замка, а на боковых сторонах планки магнитной части замка выполнены гнезда, в которых расположены выступы корпуса магнитной части замка.
Корпус каждой части замка выполнен из двух соединенных и входящих одна в другую частей.
Каждое гнездо выполнено в виде углубления.
Гнездо выполнено в виде отверстия.
Боковые стенки корпуса магнитной части замка выполнены с упорами, расположенными в гнездах планки магнитной части замка.
На фиг. 1 показана запорная часть замка на виде спереди;
на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - магнитная часть замка;
на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 4;
на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2;
на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4;
на фиг. 7 - планка магнитной части замка, вид сверху;
на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7;
на фиг. 9 - вид Е на фиг. 3 (фрагмент);
Электромагнитный замок содержит две отдельные части, конструктивно и функционально связанные между собой, когда они установлены в рабочем положении, причем в этом положении одна часть замка установлена в проеме или коробке двери, а другая часть замка установлена в двери. В частности, электромагнитный замок содержит запорную часть 1 (фиг. 1, 2) и совмещаемую с ней в рабочем положении замка магнитную часть 2 замка (фиг. 3, 4).
Запорная часть 1 замка (фиг. 2) содержит корпус 3, в котором расположен запор 4, подпружиненный пружинами 5 сжатия относительно корпуса 3. Запор 4 расположен в полости корпуса с возможностью перемещения на направляющих 6, при этом каждая пружина 5 надета на направляющую 6. В полости корпуса расположены регулировочные винты 7, завинченные в резьбовые отверстия запора 4 и упирающиеся торцами в стенку корпуса 3 запорной части замка. Каждая направляющая 6 представляет собой отогнутую под прямым углом часть планки 8, которая закреплена на корпусе 3. Каждая пружина установлена на направляющей с возможностью ее сжатия при перемещении запора 4 относительно корпуса 3. В планке 8 выполнены крайние отверстия 9 для крепления корпуса 3 в гнездах двери, а также средние технологические отверстия 9 для доступа инструмента к регулировочным винтам 7. Регулировочные винты 7 предназначены для регулировки рабочего зазора между запором 4 и магнитопроводом магнитной части 2 замка (фиг. 4).
Магнитная часть 2 замка (фиг. 3, 4) содержит второй корпус 10 (фиг. 5), в котором расположен электромагнит магнитной части замка. Электромагнит содержит, расположенные в полости 11 корпуса 10 магнитопровод 12 и намотанную на нем катушку 13. Катушка 13 соединена электропроводами с источником тока через кнопку управления (не показаны). Магнитопровод 12 жестко закреплен на стенке корпуса 10 винтами 41 и имеет несколько контактных рабочих поверхностей 14 примагничивания (фиг. 3, 4), расположенных последовательно по длине магнитопровода. К корпусу 10 прикреплена планка 15 (фиг. 4) с отверстиями 16 в ней для крепления магнитной части 2 замка к коробке двери. Каждая контактная рабочая поверхность 14 примагничивания расположена ниже поверхности 17 планки 15 так, что между ними образовано углубление 18. В планке 15 выполнены расположенные по ее длине несколько отверстий 19 (фиг. 3) с образованием между ними перемычек 20 для увеличения сопротивляемости планки и замка ударным нагрузкам в поперечном направлении замка.
Существенно, что регулировочные винты 7 (фиг. 2) установлены в гайках 21, которые расположены между корпусом 3 и запором 4 запорной части 1 замка. На задней стенке 22 корпуса 3 запорной части 1 (фиг. 2) замка расположены отверстия 23, в которых расположены концы направляющих 6 с надетыми на них пружинами 5. В планке 8 выполнены прямоугольные отверстия 24 (фиг. 1), в которых расположены выступы 25 запора 4.
В средней части планки 15 (фиг. 7) выполнены гнезда 26 под расположенные в них выступы 27 (фиг. 3) боковых стенок корпуса 10 магнитной части замка. Каждое гнездо 26 выполнено в виде углубления - в случае если планка 15 выполнена плоской, или в виде отверстия - если планка выполнена с закругленными боковыми сторонами, как это показано на фиг. 8. В любом исполнении, гнезда 26 (фиг. 3, 8) расположены на продольных краях планки 15 (на ее углах). На боковых стенках 39 и 40 (фиг. 6) корпуса 10 магнитной части 2 замка выполнены ответные выступы 27 (фиг. 9), расположенные в гнездах 26 пластины 15 в рабочем положении замка. Выступы 27 в гнездах 26 планки 15 дополнительно оказывают сопротивления сдвигу пластину 15 при чрезмерных нагрузках на дверь в поперечном направлении двери.
В магнитной части 2 замка (фиг. 4) магнитопровод 12 имеет н-образную форму в продольном сечении замка, причем в магнитопроводе расположен подпружиненный пружиной 28 толкатель 29 для преодоления силы остаточного намагничивания магнитопровода 12 при открывании запора 4 запорной части 2 замка. Толкатель выталкивает из рабочего положения запор 4 при открывании двери в случаях примагничивания запора 4 к частям замка. Также магнитная часть 2 замка оснащена защитной металлической вставкой 30 (фиг. 4).
Корпус 3 запорной части выполнен из двух п-образных в продольном разрезе частей корпуса (фиг. 2), в частности корпус 3 состоит из нижней части 31 и верхней части 32, причем нижняя часть своими концами телескопически входит в верхнюю часть. Части корпуса 3 соединены винтами 33. Корпус 3 содержит также боковые стенки 34 и 35 (фиг. 5).
Корпус 10 магнитной части 2 замка (фиг. 4) также выполнен из двух п-образных частей в продольном разрезе этой части замка - нижней части 36 и верхней части 37, причем нижняя часть своими концами телескопически входит в верхнюю часть. Части корпуса 10 соединены винтами 38. Корпус 10 содержит также боковые стенки 39 и 40 (фиг. 6) корпуса 10.
На фиг. 4 показаны винты 41, завинченные в резьбовые отверстия 42 магнитопровода 12, а также винты 43 с гайками 44, которыми планка 15 закреплена на корпусе 10 магнитной части 2 замка. На фиг. 2 показаны винты 45 с гайками 46, которыми планка 8 соединена с корпусом 3 запорной части 1 замка.
Существенно, что каждая направляющая 6 (фиг. 2), являющаяся частью планки 8, выполнена удлиненной, простирающейся по всей толщине корпуса 3 в противоположную сторону от планки 8, при этом конец каждой направляющей 6 расположен в отверстии 23 стенки 22 корпуса так, что он зафиксирован в отверстии от боковых смещений.
Монтаж замка производят следующим образом. Части электромагнитного замка собирают в соответствии с их расположениями, показанными на фиг. 2 и 4. Регулировочными винтами 7 (фиг. 2) регулируют зазор между поверхностями выступов запора 4 (фиг. 2) и поверхностями 14 примагничивания (фиг. 4), для чего винтами 7 перемещают запор 4 в корпусе вверх-вниз, сжимая при этом или разжимая пружины 5. После выставления необходимого расположения запора 4 по отношению к поверхностям 14 (фиг. 4) магнитопровода 12, винты 7 стопорят стопорными гайками 21 и осуществляют установку частей 1 и 2 замка в двери и дверной коробке.
Устанавливают в гнезде двери планку 8 (фиг. 2) и корпус 3 запорной части замка и крепят корпус 3 в гнезде двери крепежными элементами, вводимыми в отверстия 9 планки 8. Далее устанавливают в гнезде коробки двери планку 15 (фиг. 4) и корпус 10 магнитной части замка и крепят корпус 10 в дверной коробке крепежными элементами, вводимыми в отверстия 16 планки 15. Установку корпусов 3 и 10 замка осуществляют таким образом, чтобы выступающие части запора 4 (фиг. 2) запорной части 1 замка свободно входили в углубления 19 (фиг. 3) магнитной части 2 замка, причем перед установкой магнитной части замка в гнезде коробки соединяют катушку 13 с источником тока. После проведенных операций закрывают дверь и подают электропитание на катушку 13 магнитопровода 12, который намагничивается и преобразуется в электромагнит.
При работе замка электромагнит притягивает запор 4 к рабочим поверхностями 14 магнитопровода, при этом выступы 25 запора 4 входят в отверстия 19 (фиг. 3) планки 15 магнитной части замка и в углубления 18 магнитной части 2 замка (фиг. 4). При перемещении запора 4 пружины 5 (фиг. 2) сжимаются, запор 4 вместе с винтами 7 перемещается в корпусе по направляющим в сторону магнитной части и происходит запирание замка.
В случае несанкционированного открывания двери и смещения запорной части 1 замка относительно магнитной части 2 замка, запор 4 замка сдвигается и упирается своей боковой стороной в боковую сторону корпуса 10 и планки 15 магнитной части 2 замка, при этом запор 4 запорной части 1 замка удерживает дверь в закрытом положении. Прекращают электрическое питание катушки 13 электромагнита и запор 4 возвращается в исходное положение пружинами 5, при этом направляющие 6 обеспечивают передвижение запора 4 без перекосов.
При работе замка его части намагничиваются и, в случае отключения катушки 13 от электропитания, на частях замка удерживается остаточное намагничивание, препятствующее полному перемещению в нерабочее положение запора 4. В этом случае усилие сжатой пружины 28 (фиг. 4) перемещает толкатель 29 в направлении запора 4, толкатель своим торцом упирается в запор и перемещает его в отверстиях планки 8 в сторону от магнитной части 2 замка, при этом выступы 25 запора 4 утапливается в отверстиях 24 планки 8 и замок открывается. При этом обеспечивается надежность открывания замка в указанном случае.
При больших знакопеременных нагрузках на двери, усилие от запора 4 передается на планки 8 и 15 замка, а от кромок планки 15 усилие передается на выступы 27 (фиг. 3) боковых стенок 39 и 40 и, далее, на конструкцию коробки двери. Такое перераспределение нагрузок повышает несущую и запорную способность замка и повышает его надежность. При этом установка запора 4 с возможностью перемещения по направляющим 6 исключила влияние неравномерности сжатия пружин 5 на плоскопараллельность и плавность перемещения запора в корпусе запорной части замка. Выполнение в планках 8 и 15 нескольких отверстий под выступы запора 4 позволили выполнить эти планки с перемычками 20 (фиг. 7) между отверстиями, существенно повышающими сопротивляемость планок изгибам при больших ударных нагрузках на двери.
Данный замок позволил существенно увеличить его жесткость и прочность, что существенно при нагрузках на пластинах 8 и 15 в поперечном направлении пластин.
Использование в замке н-образного сердечника магнитопровода 12, позволило в его средней части компактно расположить пружину 28 и толкатель 29 для преодоления силы остаточного намагничивания магнитопровода и запора, что также позволило при отключении тока от замка обеспечить автоматическое отталкивание выступов 25 запора 4 от магнитопровода 12. Все это существенно повысило надежность закрывания и открывания замка. В итоге представленный электромагнитный замок позволил повысить его сопротивляемость ударным нагрузкам в случаях несанкционированного открывания двери, а также надежность срабатывания замка.