ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК
ELECTROMECHANICAL LOCK

Заявляемое изобретение относится к электромеханическим замкам со скошенным ригелем, применяемым в области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемыми средствами электронной техники, и может быть использовано для исключения возможности несанкционированного доступа.
Известен электромеханический замок содержащий корпус в виде прямоугольного короба, установленный на двери, шток, на одном конце которого в П-образной скобе, проходящей через переднюю боковую стенку корпуса, на оси установлен ролик, а другой конец штока расположен, с возможностью перемещения, в отверстии скобы Г-образной, установленной на внутренней поверхности дна корпуса таким образом, что шток располагается параллельно боковой стенке и дна корпуса, ригель, со скошенной наружной поверхностью выполненный в виде трапеции, проходящий через переднюю стенку корпуса, в основание которого одним концом установлен шток ригеля, а второй конец штока ригеля расположен в отверстии второй Г-образной скобы, установленной на внутренней поверхности дна корпуса, с возможностью перемещения штока с ригелем, причем шток ригеля располагается параллельно штоку, каретку, в виде Г-образной пластины, с продольной просечкой на основной части пластины каретки, на краях Г-образной части пластины каретки выполнены верхнее и нижнее отверстия, а в средней части - выступ, каретка установлена, с возможностью перемещения, таким образом, что в верхнем отверстии располагается шток, а в нижнем - шток ригеля, в просечке - штифт, установленный на внутренней поверхности корпуса замка, причем в закрытом состоянии замка наружная поверхность Г-образной части пластины каретки упирается в поверхность второй Г-образной скобы, между Г-образной частью пластины каретки и П-образной скобой на штоке установлена возвратная пружина каретки, а между Г-образной частью пластины каретки и Г-образной скобой на штоке установлена пружина каретки, между Г-образной частью пластины каретки и поверхностью основания ригеля на штоке ригеля установлена пружина перемещения ригеля, на внутренней задней боковой поверхности корпуса установлены две катушки соленоидов, а на оси, расположенной в нижней части внутренней поверхности корпуса, расположен, с возможностью поворота на оси, подпружиненный в сторону катушек пружиной вращения, установленной на оси, рычаг, на котором установлены сердечники, располагаемые в катушках соленоида, на оси, расположенной на внутренней поверхности корпуса, установлен фиксирующий рычаг в виде пластины, с высечкой на ее верхней стороне, с расположенным в высечке выступе каретки, причем конец нижней боковой поверхности пластины фиксирующего рычага упирается в верхнюю торцевую поверхность рычага, на коробе двери установлена накладка с просечкой для ригеля и поверхностью для упора ролика.
Недостатком электромеханического замка является конструктивная сложность механизма замка, низкая надежность работы, обусловленная механическим взаимодействием ролика штока с пластиной, расположенные на двери и коробе двери, через щель между ними. При увеличении щели в процессе эксплуатации замка, замок становится неработоспособным.
Целью устройства является упрощение технической реализации и повышение надежности работы электромеханического замка за счет исключения механического взаимодействия элементов замка, расположенных на двери и коробе двери.
Поставленная цель достигается тем, что в известный электромеханический замок, содержащий: корпус в виде прямоугольного короба со стенками передней, задней, левой боковой, правой боковой и дном, скобу, с отверстием скобы на части скобы вертикальной, и установленную на внутренней поверхности дна корпуса горизонтальным основанием скобы, ригель, со скошенной наружной частью в виде трапеции, проходящий, с возможностью перемещения, наружу корпуса через просечку стенки передней корпуса, причем в основание ригеля установлен шток концом первым, а конец второй штока расположен, с возможностью перемещения, в отверстии скобы, диаметром, соответствующим диаметру штока, пружину сжатия, установленную на штоке, рычаг, накладку с просечкой ригельной, установленную на коробе двери, дополнительно введены:
отверстия втулок, выполненные на дне короба, крышка корпуса с отверстиями крышки, расположенными напротив отверстий втулок дна, втулки пустотелые, установленные между дном и крышкой в отверстия втулок и отверстия крышки, отверстие личины, выполненное на дне корпуса, ось первая, расположенная на дне корпуса, причем скоба выполнена в виде прямоугольной пластины, с продольной осью симметрии, с отверстием скобы на части скобы, центр которого располагается на продольной оси симметрии скобы, на основании скобы, симметрично и параллельно сторонам основания скобы и на части скобы, выполнена прямоугольная высечка скобы, а на правой стороне части скобы, выполнена вилка, в виде двух прямоугольных зубьев, расположенных с зазором, направленных перпендикулярно части скобы, планка направляющая Т-образная, выполнена с основанием планки горизонтальным, в виде прямоугольной пластины, с пластиной крепления вертикальной, симметричной относительно основания планки, планка стопорная, в виде прямоугольной пластины, которая расположена на противоположенном торце основания планки направляющей по отношению к пластине крепления, причем планка стопорная направлена в левую сторону, располагается между скобой и задней стенкой корпуса, и имеет на торце левой стороны отгиб прямоугольной формы, перпендикулярный поверхности основания планки, при этом основание планки расположено, с возможностью перемещения, в высечке скобы, для чего глубина высечки скобы на части скобы соответствует толщине планки направляющей, а ширина высечки скобы - ширине основания планки, отверстие направляющее, выполненное в центре пластины крепления, причем, на краях, на наружной поверхности пластины крепления, симметрично установлены через соответствующие прокладки и магнитопроводы первый и второй, в виде коробов, с установленными е них соответствующими постоянными магнитами первым и вторым, которые не выступают за пределы ширины пластины крепления, ригель установлен, между магнитопроводами первым и вторым, с наружной стороны пластины крепления, причем шток расположен параллельно боковым стенкам правой и левой, дну корпуса, совпадает по направлению с осью продольной симметрии скобы, и имеет возможность перемещения, в отверстии скобы и в отверстии направляющем пластины крепления, диаметры которых соответствуют диаметру штока, на штоке выполнена проточка, в которой установлена шайба стопорная, между которой и внутренней поверхностью части скобы располагается пружина сжатия, пружина сжатия установлена с возможностью воздействия через шайбу стопорную на внутреннюю поверхность пластины крепления и расположения ее таким образом, что магнитопроводы первый и второй упираются во внутреннюю поверхность стенки передней корпуса, рычаг выполненный в виде Г-образной плоской пластины, с основанием рычага и частью рычага, направленной в сторону стенки передней корпуса, на одном конце которой выполнено отверстие рычага, в средней части -прямоугольная высечка стопорная, а на другом конце - планка опорная, направленная в сторону стенки задней корпуса, причем торцевая поверхность планки опорной совпадает с верхней торцевой поверхностью части рычага, левая боковая торцевая поверхность планки опорной совпадает с левой боковой торцевой поверхностью части рычага, а на конце основания рычага, противоположенным части рычага, на его углу, обращенного к передней стенке, сделана прямоугольная высечка рычага, рычаг установлен параллельно дну корпуса, отверстием на оси первой, расположенной на дне корпуса, с левой стороны от основания скобы, причем основание рычага в средней части проходит, с возможностью перемещения, через зазор между зубьями вилки, равный толщине рычага, при этом, рычаг располагается ниже штока, а в высечке стопорной располагается отгиб планки стопорной, магнитопровод, с основанием магнитопровода, электромагнитом с выводами на внутренней поверхности основания магнитопровода, установленный на стенке правой боковой корпуса, наружной поверхностью основания магнитопровода, другая часть магнитопровода, внешней поверхностью направленная в сторону стенки передней корпуса, причем на краях торцевой поверхности части магнитопровода выполнены выступы, якорь выполненный в виде прямоугольной пластины, на боковых краях которой симметрично сделаны высечки якоря, и установленный, с возможностью вращательного перемещения, высечками якоря в выступы части магнитопровода, причем высечки якоря разделяют пластину якоря на две части, часть первую - над электромагнитом, напротив торцевой поверхности которой располагается высечка стопорная рычага, и часть вторую - над поверхностью стенки правой боковой корпуса, при этом высечка стопорная рычага выполнена с возможностью блокировки поворота рычага и перемещения планки направляющей в закрытом состоянии двери, пружина первая растяжения, установленная между частью второй и стенкой правой боковой корпуса, накладка установлена на коробе двери, напротив корпуса электромеханического замка, таким образом, что просечка ригельная совпадает по положению с просечкой стенки передней корпуса, на поверхности накладки, обращенной к коробу, напротив магнитопроводов первого и второго, установлены магнитопроводы третий и четвертый с магнитами третьим и четвертым, причем магниты первый и второй направлены, по отношению к магнитам третьему и четвертому, одноименными полюсами друг к другу, планка разблокировочная, пружина вторая растяжения, ось вторая, стойка, а в стенке задней корпуса выполнена просечка стенки задней, планка разблокировочная выполнена в виде прямоугольной пластины с отверстием планки на одном конце и толкателем в виде прямоугольного выступа на боковой торцевой поверхности планки разблокировочной, планка разблокировочная располагается на дне корпуса, под рычагом, отверстием планки на оси второй, установленной на дне корпуса, и вторым концом, выступающим за пределы корпуса, расположенным в просечке задней стенки корпуса, между стойкой, установленной на дне корпуса с левой стороны планки разблокировочной и средней частью планки разблокировочной установлена пружина вторая растяжения, под действием которой планка разблокировочная упирается в торцевую поверхность просечки стенки задней корпуса, и находится в положении, при котором перекрывает отверстие личины сектором, меньшим половины площади отверстия личины, с хордой, параллельной стенкам боковым левой и правой, а толкатель располагается напротив части первой якоря, стенка передняя корпуса, накладка, прокладки первая и вторая выполнены из немагнитного материала, а выводы электромагнита являются входами управления замком.
На чертежах изображены: фиг. 1 - конструкция замка, фиг. 2 - замок в исходном состоянии при открытой двери, фиг. 3 - замок в закрытом состоянии при закрытой двери, фиг. 4 - замок в открытом состоянии при закрытой двери.
Электромеханический замок, содержит (фиг. 1) корпус 1 в виде прямоугольного короба со стенками передней 2 из немагнитного материала, задней 3, левой боковой 4, правой боковой 5 и дном 6. На дне 6 выполнены отверстия втулок 7, в которые установлены втулки пустотелые 8 (например, вальцовкой), а также отверстие личины 9. Скоба 10 выполнена в виде прямоугольной пластины, с продольной осью симметрии, с отверстием скобы 11 на части скобы 12 вертикальной, центр которого располагается на продольной оси симметрии скобы 10, и установлена на внутренней поверхности дна 6 корпуса 1 горизонтальным основанием скобы 13. На основании скобы 13, симметрично и параллельно сторонам основания скобы 13 и на части скобы 12, выполнена прямоугольная высечка скобы 14. Планка направляющая 15 Т-образная, выполнена с основанием планки 16 горизонтальным, в виде прямоугольной пластины, с пластиной крепления 17 вертикальной, симметричной относительно основания планки 16. На правой стороне части скобы 12, выполнена вилка 18, в виде двух прямоугольных зубьев, направленных перпендикулярно части скобы 12, расположенных с зазором, равным толщине рычага 19. При этом основание планки 16 расположено, с возможностью перемещения, в высечке скобы 14, для чего глубина высечки скобы 14 на части скобы 12 соответствует толщине планки направляющей 15, а ширина высечки скобы 14 - ширине основания планки 16. На краях, на наружной поверхности пластины крепления 17, симметрично установлены, через соответствующие немагнитные прокладки 20 и 21, магнитопроводы первый 22 и второй 23, в виде коробов, с установленными в них соответствующими постоянными магнитами первым 24 и вторым 25, которые не выступают за пределы ширины пластины крепления 17. Планка стопорная 26, выполнена в виде прямоугольной пластины, которая расположена на противоположенном торце основания планки 16 планки направляющей 15 по отношению к пластине крепления 17, и направлена в левую сторону, располагаясь между скобой 10 и задней стенкой 3 корпуса 1, и имеет на торце левой стороны отгиб 27 прямоугольной формы, перпендикулярный поверхности основания планки 16. Ригель 28, со скошенной наружной частью в виде трапеции, проходит, с возможностью перемещения, наружу корпуса 1 через просечку стенки передней 29 корпуса 1, причем в основание ригеля 28 установлен шток 30 концом первым 31, а конец второй 32 штока 30 проходит через отверстие скобы 11. Ригель 28 установлен с наружной стороны пластины крепления 17, между магнитопроводами первым 22 и вторым 23, причем шток 30 расположен параллельно боковым стенкам левой 4 и правой 5, дну 6 корпуса 1, и совпадает по направлению с осью продольной симметрии скобы 10. На штоке 30 выполнена проточка 33, в которой установлена шайба стопорная 34, между которой и внутренней поверхностью части скобы 12 располагается пружина сжатия 35. Шток 30 имеет возможность перемещения в отверстии скобы 11 и в отверстии направляющем 36, выполненном в центре пластины крепления 17, диаметры которых соответствуют диаметру штока 30. Пружина сжатия 35 установлена с возможностью воздействия через шайбу стопорную 34 на внутреннюю поверхность пластины крепления 17 и расположения ее таким образом, что магнитопроводы первый 22 и второй 23 упираются во внутреннюю поверхность стенки передней 2 корпуса 1. Магнитопровод 37, с электромагнитом 39 с выводами, расположенный на внутренней поверхности основания магнитопровода 38, установлен, наружной поверхностью основания магнитопровода 38, на стенке правой боковой 5 корпуса 1, а другая часть магнитопровода 40, внешней поверхностью направлена в сторону стенки передней 2 корпуса 1, причем на краях торцевой поверхности части магнитопровода 40 выполнены выступы 41. Якорь 42 выполнен в виде прямоугольной пластины, на боковых краях которой симметрично сделаны высечки якоря 43, и установленный, с возможностью вращательного перемещения, высечками якоря 43 в выступы 41 части магнитопровода 40, причем высечки якоря 43 разделяют пластину якоря 42 на две части, часть первую 44 - над электромагнитом 39, и часть вторую 45 - над поверхностью стенки правой боковой 5 корпуса 1, между которой и частью второй 45 установлена пружина первая 46 растяжения. Рычаг 19 выполнен в виде Г-образной плоской пластины, с основанием рычага 47 и частью рычага 48, направленной в сторону стенки передней 2 корпуса 1, на одном конце которой выполнено отверстие рычага 49, в средней части - прямоугольная высечка стопорная 50, а на другом конце - планка опорная 51, направленная в сторону стенки задней 3 корпуса 1, причем торцевая поверхность планки опорной 51 совпадает с верхней торцевой поверхностью части рычага 48, левая боковая торцевая поверхность планки опорной 51 совпадает с левой боковой торцевой поверхностью части рычага 48, а на конце основания рычага 47, противоположенным части рычага 48, на его углу, обращенного к передней стенке, сделана прямоугольная высечка рычага 52. Напротив торцевой поверхности первой части 44 якоря 43 располагается высечка стопорная 51 рычага 19, которая выполнена с возможностью блокировки поворота рычага 19 и перемещения планки направляющей 15 в закрытом состоянии двери. Рычаг 19 установлен параллельно дну 6 корпуса 1, отверстием 49 на оси первой 53, расположенной на дне 6 корпуса 1, с левой стороны от основания скобы 13, причем основание рычага 47 в средней части проходит, с возможностью перемещения, через зазор между зубьями вилки 17, равный толщине рычага 19, при этом, рычаг 19 располагается ниже штока 30, а в высечке стопорной 50 располагается отгиб 27 планки стопорной 26. Накладка 54, из немагнитного материала, с просечкой ригельной 55, установлена на коробе двери, напротив корпуса 1 электромеханического замка, таким образом, что просечка ригельная 55 совпадает по положению с просечкой стенки передней 29 корпуса 1. На поверхности накладки 54, обращенной к коробу, напротив магнитопроводов первого 22 и второго 23, установлены магнитопроводы третий 56 и четвертый 57 с магнитами третьим 58 и четвертым 59, причем магниты первый 24 и второй 25 направленны, по отношению к магнитам третьему 58 и четвертому 59, одноименными полюсами друг к другу. Планка разблокировочная 60 выполнена в виде прямоугольной пластины с отверстием планки 61 на одном конце и толкателем 62 в виде прямоугольного выступа на боковой торцевой поверхности планки разблокировочной 60, причем планка разблокировочная 60 располагается на дне 6 корпуса 1, под рычагом 18, отверстием планки 61 на оси второй 63, установленной на дне 6 корпуса 1, и вторым концом, выступающим за пределы корпуса 1, расположенным в просечке задней стенки 64 корпуса 1. Между стойкой 65, установленной на дне 6 корпуса 1 с левой стороны планки разблокировочной 60 и средней частью планки разблокировочной 60, расположена пружина вторая 66 растяжения, под действием которой планка разблокировочная 60 упирается в торцевую поверхность просечки стенки задней 64 корпуса 1, и находится в положении, при котором перекрывает отверстие личины 9 сектором 67, меньшим половины площади отверстия личины 9, с хордой, параллельной стенкам боковым левой 4 и правой 5, а толкатель 62 располагается напротив части первой 44 якоря 42. Крышка 68, корпуса 1 с отверстиями крышки 69, расположенными напротив отверстий втулок 7 дна 6, установлена на втулки пустотелые 8, находящимися между дном 6 и крышкой 68 в отверстиях втулок 7 и отверстиях крышки 69. Для исключения взаимодействия магнитных полей магнитов 24, 25, 58, 59 с элементами замка, стенка передняя 3 корпуса 1, накладка 54, прокладки 20, 21 выполнены из немагнитного материала. Выводы электромагнита 39 являются входами управления замком.
Замок работает следующим образом.
В исходном состоянии замка (фиг. 2), при открытой двери, магнитопроводы первый 22 и второй 23, под действием пружины сжатия 35, примыкают к стенке передней 2 корпуса 1, а скошенная часть ригеля 28 выступает над наружной поверхностью стенки передней 2 корпуса 1. При этом отгиб 27 планки стопорной 26 располагается в высечке стопорной 50 рычага 19, а высечка рычага 52 располагается напротив торцевой поверхности первой части якоря 44, блокируя возможность поворота рычага 19 и перемещение планки направляющей 15. При закрывании двери ригель 28, взаимодействую скошенной наружной частью с накладкой 54, перемещается внутрь корпуса 1, сжимая пружину сжатия 35. В положении двери, при котором просечка ригельная 55 накладки 54 совпадает с просечкой стенки передней 29 корпуса 1, ригель 28, под действием пружины сжатия 35, располагается в просечке ригельной 55 накладки 54, замок закрыт.В закрытом состоянии двери (фиг. 3) магниты первый 24 и второй 25 располагаются напротив магнитов третьего 58 и четвертого 59, создавая, за счет взаимодействия полей, статическое усилие магнитов, действующее на пластину крепления 17. Открывание замка осуществляется подачей напряжения на электромагнит 39, при этом якорь 42 притягивается к электромагниту 39, и торцевая поверхность части первой якоря 44 располагается вне пределов высечки рычага 52, создавая возможность его поворота и перемещения планки направляющей 15. Под действием расталкивающих сил взаимодействия магнитов первого 24 и третьего 58, а также магнитов второго 25 и четвертого 59, пластина крепления 17 упирается в шайбу стопорную 34 и передвигает ригель 28 внутрь корпуса 1, сжимая пружину сжатия 35. Одновременно с движением планки направляющей 15 с планкой стопорной 26 отгиб 27 упирается в заднюю торцевую поверхность высечки стопорной 50 рычага, поворачивает рычаг 19. При достижении угла поворота рычага 19, при котором отгиб 27 выходит из высечки стопорной 50, определяемы упором рычага 19 о часть скобы 12, движение отгиба 27 продолжается вдоль планки опорной 51, до упора планки стопорной 26 в стенку заднюю 3 корпуса 1. В этом положении замка ригель 28 находится внутри корпуса 1 и пружина сжатия 35 полностью сжата. Замок открыт (фиг. 4). При открытой двери и обесточенном электромагните 39 силы взаимодействия магнитов 24, 25, 58, 59 отсутствуют в силу удаленного их расположения. Под действием силы сжатой пружины сжатия 35 на пластину крепления 17 через шайбу стопорную 34, пластина крепления 17, перемещаясь, занимает положение, при котором магнитопроводы первый 22 и второй 23 примыкают к стенке передней 2 корпуса 1, что определяет исходное состояние замка. При этом скошенная часть ригеля 28 выступает над наружной поверхностью стенки передней 2 корпуса 1. Одновременно с перемещением ригеля 28 отгиб 27 перемещаясь вдоль планки опорной 51, упирается в торцевую поверхность высечки стопорной 50, поворачивает рычаг 19, который своим торцом с высечкой рычага 52 упирается в поверхность первой части якоря 44, поворачивая якорь 42. При достижении угла поворота рычага 19, соответствующего исходному состоянию, высечка рычага 52 располагается напротив торцевой поверхности части первой якоря 44. Под действием пружины первой 46 растяжения якорь 42 поворачивается, и высечка рычага 52 располагается напротив торцевой поверхности части первой якоря 44, блокируя возможность поворота рычага 19 и перемещение планки направляющей 15. Замок находится в исходном состоянии. При открытой двери и электромагните 39 подтоком рычаг 19 занимает исходное положение, не касаясь при повороте поверхности первой части якоря 44. В этом случае замок займет исходное положение после обесточивания электромагнита 39, и перемещения торцевой поверхности первой части якоря 44 в высечку рычага 52. Ручное открывание замка ключом осуществляется личиной, установленной на двери, с типовой осью, в виде прямоугольной планки, располагаемой в отверстии личины 9, диаметр которого равен ширине оси личины. При повороте, ось личины, упираясь в планку разблокировочную 60, соответствующую хорде сектора 67, поворачивает планку разблокировочную 60, которая, преодолевая усилие пружины второй растяжения 66, упираясь толкателем в поверхность первой части якоря 44, удаляет ее торцевую поверхность из высечки рычага 52. Замок открывается. Ручное воздействие на выступающую за пределы корпуса 1 часть планки разблокировочной 60, также осуществляет ее поворот и открывание замка.
Источники информации
1. Инструкция к накладным электромеханическим замкам CISA (сайт cisa-russia.com).