Электромеханический замок
Электромеханический замок имеет составной корпус, монтируемый в одной части запираемого изделия и содержащий опорную пластину с воронкообразным входным отверстием, втулку, которая имеет центральное отверстие, служащее с одной стороны продолжением входного отверстия в опорной пластине и перекрытое с другой стороны упором, и Т-образный в плане паз в верхней части, и несущую ламель, с которой жестко связаны опорная пластина и втулка. Стопорная серьга подвешена относительно несущей ламели на практически горизонтальной оси в поперечной части Т-образного паза и ориентирована практически перпендикулярно продольной части этого паза. Для поворота стопорной серьги при отпирании замка предусмотрен привод преимущественно на основе электромагнита. Ригель замка закрепленный в рабочем положении в другой части запираемого изделия, имеет грибовидный рабочий выступ и предпочтительно ступенчатый хвостовик. При запирании замка серьга под действием силы тяжести западает за закраину грибовидного выступа ригеля. 5 з.п.ф.; 3 ил. (фиг.1)
Полезная модель относится к конструкции преимущественно малогабаритных врезных электромеханических замков, управляемых непосредственно по месту их установки или дистанционно. Эти замки предназначены в основном для оснащения холодильных шкафов, корпусной мебели, предпочтительно внутриквартирных дверей и т.п.
Уровень техники.
Общеизвестно, что все замки являются изделиями массового производства и потребления и что надежность их запирания, удобство и скорость отпирания, безопасность и экономичность в эксплуатации существенно зависят от формы и взаиморасположения запорных элементов и типа привода.
Большинству указанных требований соответствуют замки с приводами на основе по меньшей мере одного электромагнита (см., например, US 1,471,455 и US 4,756,566).
В таких замках якорь электромагнита кинематически связан с по меньшей мере одним подвижным запорным элементом (ригелем или крюком). Они быстро срабатывают, потребляют энергию только при включении и просты в изготовлении и обслуживании.
Однако любой замок, в котором якорь непосредственно связан с подвижным запорным элементом, можно легко открыть после обесточивания обмотки электромагнита.
Поэтому подвижные запорные элементы обычно связаны с якорями электромагнитов с помощью сложных механизмов со стопорами (см., например: GB 2 255 368 А, акцептованные заявки JP 56-22888 от 03.04.81 и JP 57-66281 от 22.04.85, ЕР 0 542 611, ЕР 0 555 123, WO 95/17570, WO 97/05532 и мн. др.).
Из GB 2 230 550 известен замок, который наиболее близок к предлагаемому далее замку по технической сущности. Он имеет:
полый (обычно прямоугольный в поперечном сечении и изготовленный из подходящего металла) корпус, который предназначен для установки в двери или ином подвижном элементе запираемого изделия,
размещенный в этом корпусе приводной электромагнит,
активный запорный элемент в виде ригеля, который установлен в корпусе и кинематически связан с якорем приводного электромагнита через рычажный механизм со встроенным в него стопором, взводимым при принудительном запирании замка, и
предназначенный для фиксации в раме или ином неподвижном элементе запираемого изделия пассивный запорный элемент в виде пластины с прорезью для захода ригеля.
Такой электромеханический замок довольно сложен по конструкции и требует включения приводного электромагнита как при запирании, так и при отпирании.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели положена задача усовершенствованием формы выполнения запорных элементов и кинематической схемы привода создать более простой электромеханический
замок, который обеспечивал бы самостоятельное запирание путем автоматического стопорения ригеля при его входе в контакт с ответным запорным элементом.
Поставленная задача решена тем, что электромеханический замок имеет:
(а) составной корпус, монтируемый в одной из частей запираемого изделия и содержащий
опорную пластину с воронкообразным входным отверстием,
втулку, которая имеет центральное отверстие, служащее с одной стороны продолжением входного отверстия в опорной пластине и перекрытое с другой стороны упором, и Т-образный в плане паз в верхней части, и
несущую ламель, с которой жестко связаны опорная пластина и втулка;
(б) стопорную серьгу, которая подвешена относительно несущей ламели на практически горизонтальной оси в поперечной части Т-образного паза и ориентирована практически перпендикулярно продольной части этого паза;
(в) привод поворота стопорной серьги при отпирании замка; и
(г) ригель, который имеет грибовидный рабочий выступ и предпочтительно ступенчатый хвостовик, закрепленный в рабочем положении в другой части запираемого изделия.
При закрытии двери этот предельно простой замок самостоятельно запирается из-за западания серьги под действием силы тяжести за закраину грибовидного выступа ригеля и остается запертым вплоть до включения привода поворота серьги вокруг оси.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что привод поворота стопорной серьги выполнен на основе электромагнита, у которого обмотка жестко связана с несущей ламелью, а якорь пропущен сквозь обмотку и оснащен со стороны, обращенной к втулке, Z-образным толкателем стопорной серьги, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольной части Т-образного паза, и возвратной пружиной с противоположной стороны. Это позволяет использовать для питания привода как постоянный, так и переменный ток.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что воронкообразное входное отверстие в опорной пластине, центральное отверстие во втулке и грибовидный рабочий выступ ригеля имеют круглое поперечное сечение. Такая форма выполнения указанных деталей наиболее технологична.
Третье дополнительное отличие состоит в том, что хвостовик ригеля упруго закреплен с помощью спиральной пружины. Это позволяет компенсировать несоосность ригеля относительно воронкообразного входного отверстия в опорной пластине, которая нередко возникает на начальной стадии запирания замка.
Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что зона расположения привода поворота стопорной серьги закрыта съемным кожухом, который в рабочем положении связан с несущей ламелью. Этот кожух предназначен для защиты привода от случайных повреждений при монтаже или демонтаже замка.
Пятое дополнительное отличие состоит в том, что нижняя часть стопорной серьги имеет по меньшей мере один скос. Это облегчает выход серьги из зацепления с грибовидным рабочим
выступом ригеля.
Краткое описание чертежей
Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы электромеханического замка со ссылками на чертежи, где изображены на:
фиг.1 - предпочтительная конструкция замка в положении «открыто» (с частичным разрезом по корпусным деталям);
фиг.2 - то же, что и на фиг.1, в положении «закрыто» при условно не показанном электромагните;
фиг.3 - то же, что и на фиг.1, в положении «перед открытием» при условно не показанном электромагните.
Наилучшие варианты воплощения изобретательского замысла
Независимо от конкретной формы выполнения отдельных частей и места монтажа предложенный электромеханический замок имеет (см. фиг.1).
(а) составной корпус, монтируемый в одной из частей запираемого изделия (например, в раме, или в дверце холодильного шкафа) и содержащий:
опорную пластину 1 с воронкообразным входным отверстием и по меньшей мере двумя не показанными особо отверстиями для присоединения к выбранной части запираемого изделия с помощью показанных на чертеже, но не обозначенных особо шурупов или винтов,
втулку 2, которая имеет центральное отверстие, служащее с одной стороны продолжением входного отверстия в опорной пластине 1 и перекрытое с другой стороны упором 3, и Т-образный в плане паз 4 в верхней части, и
несущую ламель 5, с которой жестко связаны опорная пластина 1 и втулка 2;
(б) стопорную серьгу 6, которая подвешена относительно несущей ламели 5 на практически горизонтальной оси 7 в поперечной части Т-образного паза 4 и ориентирована практически перпендикулярно продольной части этого паза;
(в) привод поворота стопорной серьги 6, выполненный преимущественно на основе электромагнита, у которого
обмотка 8 жестко связана с несущей ламелью 5 и имеет не показанные здесь ради упрощения провода для подключения к источнику тока, а
якорь 9 пропущен сквозь обмотку 8 и оснащен со стороны, обращенной к втулке 2, Z-образным толкателем 10 стопорной серьги 6, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольной части Т-образного паза 4, и возвратной пружиной 11 с противоположной стороны;
(г) ригель 12, который имеет грибовидный рабочий выступ 13 и предпочтительно ступенчатый хвостовик 14, закрепленный в рабочем положении в другой части запираемого изделия (например, в дверце, или раме холодильного шкафа) непосредственно или с помощью накладки 15.
Специалисту понятно, что выше указаны лишь основные существенные признаки предложенного электромеханического замка и что описанная конструкция может быть дополнена и/или уточнена на основе обычных инженерных познаний в пределах, ограниченных только приведенной
далее формулой полезной модели.
Например, предпочтительно, чтобы воронкообразное входное отверстие в опорной пластине 1, центральное отверстие во втулке 2 и грибовидный рабочий выступ 13 ригеля 12 имели круглое поперечное сечение и, в рабочем положении, были практически соосны. Однако ясно, что указанные элементы могут иметь и иное (например, прямоугольное, треугольное и пр.) поперечное сечение.
Желательно, чтобы хвостовик 14 ригеля 12 был упруго закреплен относительно накладки 15 с помощью предпочтительно конической спиральной пружины 16 как средства компенсации такой несоосности грибовидного рабочего выступа 13 относительно воронкообразного входного отверстия в опорной пластине 1, которая характерна для начального периода запирания замка.
По желанию, для поворота стопорной серьги 6 может служить реверсивный (микро)электродвигатель, вал которого может быть подключен к Z-образному толкателю 10 серьги 6 через общеизвестную передачу «винт - гайка» или иной подходящий преобразователь вращения в линейное перемещение.
Также желательно, чтобы зона расположения привода поворота стопорной серьги 6 (будь то электромагнит или электродвигатель) была закрыта съемным кожухом 17, который в рабочем положении, как правило, жестко связан с несущей ламелью 5.
Для облегчения выхода из зацепления с грибовидным рабочим выступом 13 ригеля 12 нижняя часть стопорной серьги 6 может иметь по меньшей мере один скос 18 (см. фиг.3).
В зависимости от размеров замка и, соответственно, от потребляемой мощности для питания обмотки 8 электромагнита (или микроэлектродвигателя) могут быть использованы как низковольтные (с рабочим напряжением до 12 В) источники тока (например, батарейки или аккумуляторы), так и источники переменного тока (в частности, бытовая электросеть с напряжением 127 В или 220 В и номинальной частотой 50 или 60 Гц).
Работает описанный замок следующим образом.
При закрытии двери (или иного подвижной части запираемого изделия) грибовидный рабочий выступ 13 ригеля 12 входит в воронкообразное входное отверстие опорной пластины 1 и, продвигаясь далее вглубь центрального отверстия во втулке 2, поворачивает стопорную серьгу 6 и доходит до упора 3. Серьга 6 под действием силы тяжести поворачивается в исходное практически вертикальное положение и стопорит ригель 12 в положении «закрыто» (см. фиг.2).
Воронкообразное входное отверстие само по себе обеспечивает достаточное центрирование ригеля 12 внутри отверстия во втулке 2 и относительно упора 3. Если же хвостовик 14 ригеля 12 упруго связан с накладкой 15 с помощью пружины 16, то грибовидный рабочий выступ 13 легко входит в воронкообразное входное отверстие в опорной пластине 1 даже при заметном отклонении ригеля 12 от геометрической оси указанного отверстия из-за возможных перекосов закрываемой двери.
При необходимости открыть дверь в обмотку 8 электромагнита подают ток, который обеспечивает выдвижение якоря 9 и, соответственно, перемещение толкателя 10 в продольной части Т-образного паза до упора в верхнюю часть стопорной серьги 6 и ее поворота в почти горизонтальное
положение (см. фиг.3). При этом освобождается проход для грибовидного рабочего выступа 13 ригеля 12 внутри втулки 2, и замок может быть открыт.
Наличие скоса 18 на нижней части стопорной серьги 6 облегчает ее выход из зацепления с грибовидным рабочим выступом 13 ригеля 12.
После выключения питания обмотки 8 электромагнита якорь 9 и Z-образный толкатель 10 стопорной серьги 6 возвращаются в исходное положение возвратной пружиной 11, которая была сжата при прямом ходе якоря 9.
При отсутствии электроэнергии замок можно открыть отмычкой типа «игла», которая прилагается в комплекте к замку.
Промышленная применимость
Предложенный электромеханический замок может быть легко изготовлен промышленным путем и широко использован для оснащения преимущественно холодильных шкафов и прилавков (особенно вблизи уличных торговых точек), выставочных стендов, корпусной (преимущественно офисной) мебели и других изделий.
1. Электромеханический замок, имеющий составной корпус, монтируемый в одной из частей запираемого изделия и содержащий опорную пластину с воронкообразным входным отверстием, втулку, которая имеет центральное отверстие, служащее с одной стороны продолжением входного отверстия в опорной пластине и перекрытое с другой стороны упором, Т-образный в плане паз в верхней части, и несущую ламель, с которой жестко связаны опорная пластина и втулка; стопорную серьгу, которая подвешена относительно несущей ламели на практически горизонтальной оси в поперечной части Т-образного паза и ориентирована практически перпендикулярно продольной части этого паза; привод поворота стопорной серьги при отпирании замка; ригель, который имеет грибовидный рабочий выступ и предпочтительно ступенчатый хвостовик, закрепленный в рабочем положении в другой части запираемого изделия.
2. Электромеханический замок по п.1, в котором привод поворота стопорной серьги выполнен на основе электромагнита, у которого обмотка жестко связана с несущей ламелью, а якорь пропущен сквозь обмотку и оснащен со стороны, обращенной к втулке, Г-образным толкателем стопорной серьги, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольной части Т-образного паза, и возвратной пружиной с противоположной стороны.
3. Электромеханический замок по п.1, в котором воронкообразное входное отверстие в опорной пластине, центральное отверстие во втулке и грибовидный рабочий выступ ригеля имеют круглое поперечное сечение.
4. Электромеханический замок по п.1, в котором хвостовик ригеля упруго закреплен с помощью спиральной пружины.
5. Электромеханический замок по п.1, в котором зона расположения привода поворота стопорной серьги закрыта съемным кожухом, который в рабочем положении связан с несущей ламелью.
6. Электромеханический замок по п.1, в котором нижняя часть стопорной серьги имеет по меньшей мере один скос.
