ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАМОК

Заявляемая полезная модель относится к области скобяных изделий, в частности, к запирающим устройствам, управляемым с помощью электромагнитных средств, и может быть использована для запирания дверей различного назначения, в том числе тонкостенных дверей с щелевой компоновкой комплектующих узлов, например, дверей холодильников-витрин.
Известен узкий электромагнитный замок,, включающий электромагнит с магнитопроводом и якорь в виде пластины, магнитопровод выполнен U-образного сечения и установлен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, при этом пластина якоря закреплена неподвижно, (полезная модель RU 55832, E05B 47/02, http://07.03.200e6).
Недостатком известного замка является невысокая надежность, т.к. запирающий эффект замка обеспечивается и ограничивается действием электромагнита, что при малых габаритах замка не может обеспечить достаточное противодействие при попытке несанкционированного открывания запертой двери.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является электромагнитный замок, включающий в себя корпус и установленные в нем электромагнит с сердечником, постоянный магнит, ловитель, взаимодействующий с ригелем, и выполненный с возможностью продольного перемещения фиксатор, а также шариковый стопорный механизм (RU 2376434, E05B 17/20, E05B 47/02, 08.10.2008).
В указанном замке устранен недостаток, присущий узкому электромагнитному замку по патенту №55832 вследствие наличия в нем шарикового стопорного механизма, позволяющего удерживать ригель замка в запертом состоянии при значительных механических нагрузках. Недостатком этого замка являются его ограниченные технологические и эксплуатационные возможности, обусловленные его формой и габаритами, делающими непригодным его для встройки в тонкостенные изделия с щелевой компоновкой комплектующих узлов. Кроме того, замок сложен в изготовлении, т.к. содержит взаимоподвижные точеные детали, требующие точной обработки посадочных поверхностей, в том числе сложной конфигурации.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение его технологических и эксплуатационных возможностей, уменьшение габаритов электромагнитного замка, а также упрощение изготовления.
Заявляемая полезная модель представлена в 2-х вариантах.
Вариант 1.
По первому варианту достигаемый технический результат заключается в том, что электромагнитный замок, включающий в себя корпус и установленные в нем электромагнит с сердечником, постоянный магнит, ловитель, взаимодействующий с ригелем, и выполненный с возможностью продольного перемещения фиксатор, а также шариковый стопорный механизм, дополнен опорной планкой, жестко связанной с корпусом направляющими штифтами, размещенными в прорезях, выполненных на фиксаторе, представляющем собой подпружиненную пластину с круглым отверстием для шарика стопорного механизма и с жестко закрепленным поводком, взаимодействующим с ловителем, выполненным в виде скобы П-образной формы, и имеющим круглое отверстие, при этом корпус выполнен в виде тонкостенного прямоугольного короба, постоянный магнит прикреплен к сердечнику электромагнита, а ригель имеет форму планки со скошенной передней кромкой и прорезью, причем размеры круглых отверстий фиксатора и ловителя, а также прорези ригеля выбраны соответствующими диаметру шарика стопорного механизма, при этом хвостовик фиксатора соединен с передним концом пружины растяжения, задний конец которой посредством штифтовой опоры закреплен на стенке корпуса.
На фиг. 1 приведен общий вид электромагнитного замка с выведенным ригелем, на фиг. 2 - общий вид электромагнитного замка в положении «закрыт», на фиг. 3 - поперечный разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - продольный разрез D-D на фиг. 2, на фиг. 5 - поперечный разрез E-Ε на фиг. 4, на фиг. 6 - общий вид электромагнитного замка в положении «открыт», на фиг. 7 - поперечный разрез Α-A на фиг. 6, на фиг. 8 - продольный разрез D-D на фиг. 6, на фиг. 9 - поперечный разрез Е-Е.
Электромагнитный замок содержит корпус 1, выполненный в виде тонкостенного прямоугольного короба с щелевым пазом 2, предназначенным для ввода ригеля 3. Последний представляет собой планку со скошенной передней кромкой 4, двумя крепежными отверстиями 5, 6 и продольной прорезью 7, ширина которой соответствует диаметру шарика 8 стопорного механизма, В корпусе 1 посредством винтов 9 и 10 жестко закреплен ловитель 11, выполненный в виде скобы П-образной формы и имеющий круглое отверстие 12 для шарика 8 стопорного механизма, а также прорезь 13, в которой перемещается поводок 14, жестко закрепленный на подвижном фиксаторе 15. Последний выполнен в виде подпружиненной пластины, имеющей круглое отверстие 16 для шарика 8 стопорного механизма, а также прорези 17 и 18, назначение которых описано ниже. В корпусе 1 жестко закреплены также электромагнит 19 с сердечником 20, который посредством винта 21 соединен с постоянным магнитом 22, а также опорная планка 23, связанная с корпусом 1 двумя направляющими штифтами 24 и 25, взаимодействующими с фиксатором 15 через прорези 17 и 18 соответственно и исключающими возможность его перекоса. Хвостовик фиксатора 15 соединен с передним концом пружины растяжения 26, задний конец которой посредством штифтовой опоры 27 закреплен на стенке корпуса 1. Диаметр шарика 8 меньше суммарной толщины ригеля 3 и стенки ловителя 11, а также суммарной толщины стенки ловителя 11 и опорной планки 23. Все конструктивные детали замка за исключением корпуса выполнены из ферромагнитных материалов.
Электромагнитный замок работает следующим образом. В исходном положении, показанном на фиг. 1 и 6, ригель 3 выведен за пределы корпуса 1 замка. Электромагнит 19 обесточен. Фиксатор 15 под воздействием пружины 26 оттянут в заднее положение, определяемое контактом штифтов 24 и 25 с кромками прорезей 17 и/или 18 соответственно. Шарик 8 находится в зоне отверстия 16 фиксатора 15, отверстия 12 ловителя 11 и зазора между средней частью ловителя 11 и корпусом 1. При последующем вводе ригеля 3 через паз 2 корпуса 1 во внутреннюю полость замка передний торец ригеля 3 вытесняет шарик 8 в полость, образованную отверстием 16 фиксатора 15 и отверстием 12 ловителя 11. Затем, прежде чем скошенная передняя кромка 4 ригеля 3 коснется поводка 14, продольная прорезь 7 ригеля 3 совместится с отверстием 16 фиксатора 15 и отверстием 12 ловителя 11. Это позволит при последующем движении ригеля 3 вперед в результате взаимодействия скошенной передней кромки 4 ригеля 3 с поводком преодолеть сопротивление пружины 26 и переместить фиксатор влево до его соприкосновения с сердечником 20 электромагнита 19. В процессе перемещения фиксатора 15 шарик 8 выталкивается из отверстия 16 фиксатора 15, проходит через отверстие 12 ловителя 11, попадает в прорезь 7 ригеля 3 и фиксирует его в ловителе 11. Благодаря действию постоянного магнита 22 фиксатор 15 будет удерживаться в этом положении, соответствующем состоянию «закрыт» и показанном на фиг. 4. В этом состоянии вывод ригеля 3 в исходное положение исключен, т.к. ход шарика 8 ограничен боковой поверхностью фиксатора 15, благодаря чему шарик 8 не может быть вытеснен за пределы профиля ригеля 3.
Для отпирания замка необходимо включить электромагнит 19, магнитное поле которого направлено встречно по отношению к направлению магнитного поля постоянного магнита 22. Суммарный магнитный поток не сможет преодолеть действие пружины 26, которая оттягивает фиксатор 15 назад в исходное положение, показанное на фиг. 6. При этом создаются условия для свободного вывода ригеля 3 за пределы корпуса 1 замка. Поскольку фиксатор 15 через поводок 14 контактирует с боковой поверхностью ригеля 3, положение фиксатора 15 определяется его взаимодействием с ригелем 3. Так в начальной фазе вывода ригеля 3 поводок 14 скользит по скошенной передней кромке 4 ригеля 3 и способствует выводу последнего. После совмещения оси отверстия 16 фиксатора 15 и оси отверстия 12 ловителя 11 шарик 8 выталкивается из прорези 7 ригеля 3 проходит через отверстие 12 ловителя 11 и попадает в отверстие 16 фиксатора 15. Ригель 3 расфиксирован. С момента выхода ригеля 3 из зоны действия постоянного магнита 22 электромагнит 19 может быть выключен. Если электромагнит 19 будет выключен до начала движения ригеля 3, то замок автоматически перейдет в состояние «закрыт».
Вариант 2.
Задачей второго варианта электромагнитного замка является расширение его технологических и эксплуатационных возможностей, уменьшение габаритов электромагнитного замка, а также упрощение изготовления.
По второму варианту достигаемый технический результат заключается в том, что электромагнитный замок, включающий в себя корпус и установленные в нем электромагнит с сердечником, ловитель, взаимодействующий с ригелем, и выполненный с возможностью продольного перемещения фиксатор, а также шариковый стопорный механизм, дополнен опорной планкой, жестко связанной с корпусом направляющими штифтами, размещенными в прорезях, выполненных на фиксаторе, представляющем собой подпружиненную пластину с круглым отверстием для шарика стопорного механизма и с жестко закрепленным поводком, взаимодействующим с ловителем, выполненным в виде скобы П-образной формы, и имеющим круглое отверстие, при этом корпус выполнен в виде тонкостенного прямоугольного короба, а ригель имеет форму планки со скошенной передней кромкой и прорезью, причем размеры круглых отверстий фиксатора и ловителя, а также прорези ригеля выбраны соответствующими диаметру шарика стопорного механизма, при этом хвостовик фиксатора соединен с передним концом пружины растяжения, задний конец которой посредством штифтовой опоры закреплен на стенке корпуса.
На фиг. 10 показан продольный разрез D-D на фиг. 2 в положении "закрыт", на фиг. 11 - то же в положении "открыт". Чертежи, приведенные на фиг. 1-9 для первого варианта, являются общими и для второго варианта.
Замок содержит корпус 1, выполненный в виде тонкостенного прямоугольного короба с щелевым пазом 2, предназначенным для ввода ригеля 3. Последний представляет собой планку со скошенной передней кромкой 4, двумя крепежными отверстиями 5, 6 и продольной прорезью 7, ширина которой соответствует диаметру шарика 8 стопорного механизма, В корпусе 1 посредством винтов 9 и 10 жестко закреплен ловитель 11, выполненный в виде скобы П-образной формы и имеющий круглое отверстие 12 для шарика 8 стопорного механизма, а также прорезь 13, в которой перемещается поводок 14, жестко закрепленный на подвижном фиксаторе 15. Последний выполнен в виде подпружиненной пластины, имеющей круглое отверстие 16 для шарика 8 стопорного механизма, а также прорези 17 и 18, назначение которых описано ниже. В корпусе 1 жестко закреплены также электромагнит 19 с сердечником 20, который посредством винта 21 соединен с уплотнительным кольцом 28, а также опорная планка 23, связанная с корпусом 1 двумя направляющими штифтами 24 и 25, взаимодействующими с фиксатором 15 через прорези 17 и 18 соответственно и исключающими возможность его перекоса. Хвостовик фиксатора 15 соединен с передним концом пружины растяжения 26, задний конец которой посредством штифтовой опоры 27 закреплен на стенке корпуса 1. Диаметр шарика 8 меньше суммарной толщины ригеля 3 и стенки ловителя 11, а также суммарной толщины стенки ловителя 11 и опорной планки 23. Все конструктивные детали замка, кроме корпуса, выполнены из ферромагнитных материалов. Электромагнитный замок по второму варианту может быть использован, если необходимо условие запирания замка при включенном питании обмотки 10 (нормально открытый вариант замка).
Электромагнитный замок по второму варианту работает следующим образом.
Во втором варианте замка фиксатор 14 удерживается в положении «закрыт» магнитным потоком электромагнита 19, который на время закрытого состояния замка должен быть включен. В исходном положении этого замка, показанном на фиг. 1 и 11, ригель 3 выведен за пределы корпуса 1 замка. Электромагнит 19 обесточен. Фиксатор 15 под воздействием пружины 26 оттянут в заднее положение, определяемое контактом штифтов 24 и 25 с кромками прорезей 17 и/или 18, соответственно. Шарик 8 находится в зоне отверстия 16 фиксатора 15, отверстия 12 ловителя 11 и зазора между средней частью ловителя 11 и корпусом 1. Для запирания замка электромагнит 19 должен быть включен. Тогда при последующем вводе ригеля 3 через паз 2 корпуса 1 во внутреннюю полость замка передний торец ригеля 3 вытесняет шарик 8 в полость, образованную отверстием 16 фиксатора 15 и отверстием 12 ловителя 11. Затем, прежде чем скошенная передняя кромка 4 ригеля 3 коснется поводка 14, продольная прорезь 7 ригеля 3 совместится с отверстием 16 фиксатора 15 и отверстием 12 ловителя 11. Это позволит при последующем движении ригеля 3 вперед в результате взаимодействия скошенной передней кромки 4 ригеля 3 с поводком 14 преодолеть сопротивление пружины 26 и переместить фиксатор 15 влево до его соприкосновения с сердечником 20 электромагнита 19. В процессе перемещения фиксатора 15 шарик 8 выталкивается из отверстия 16 фиксатора 15, проходит через отверстие 12 ловителя 11, попадает в прорезь 7 ригеля 3 и фиксирует его в ловителе 11. Благодаря действию электромагнита 19 фиксатор 15 будет удерживаться в этом положении, соответствующем состоянию «закрыт» и показанном на фиг. 10. В этом состоянии вывод ригеля 3 в исходное положение исключен, т.к. ход шарика 8 ограничен боковой поверхностью фиксатора 15, благодаря чему шарик 8 не может быть вытеснен за пределы профиля ригеля 3.
Для отпирания замка необходимо выключить электромагнит 19. При этом пружина 26 оттягивает фиксатор 15 назад в исходное положение, показанное на фиг. 11. В результате чего создаются условия для свободного вывода ригеля 3 за пределы корпуса 1 замка. Поскольку фиксатор 15 через поводок 14 контактирует с боковой поверхностью ригеля 3, положение фиксатора 15 определяется его взаимодействием с ригелем 3. Так в начальной фазе вывода ригеля 3 поводок 14 скользит по скошенной передней кромке 4 ригеля 3 и способствует выводу последнего. После совмещения оси отверстия 16 фиксатора 15 и оси отверстия 12 ловителя 11 шарик 8 выталкивается из прорези 7 ригеля 3 проходит через отверстие 12 ловителя 11 и попадает в отверстие 16 фиксатора 15. Ригель 3 расфиксируется и может быть выведен за пределы замка.
Заявляемая полезная модель позволяет создать универсальный замок, расширив его технологические и эксплуатационные возможности, а также упростив изготовление.