RU2063505C1

RU2063505C1 - Electromagnetic lock

Info

Publication number: RU2063505C1
Application number: RU93013434A
Authority: RU
Inventors: А.В. Ширков; А.А. Ширков
Original assignee: Ширков Андрей Васильевич
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1993-03-16
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: code lock production. SUBSTANCE: lock has a casing with locking unit placed on one side. Coaxial fixing unit and electromagnet is placed on another side of the casing. The electromagnet is related to lock control mean. Ball members resting on spring loaded core, used also the stop the balls, are placed at equal distances in through holes. The core may be moved free along the pin, and is related to electromagnetic armature placed together with it inside the coil installed in electromagnet casing, and may be moved inside the coil until coming in contact with electromagnet pole. EFFECT: high reliability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к охранной технике, а именно к кодовым электромагнитным замкам, работающим без ключей, управляемым с помощью электронной техники. Изобретение может быть использовано для запирания дверей в служебных и жилых помещениях. The invention relates to security equipment, namely, electromagnetic combination locks operating without keys, controlled by electronic equipment. The invention can be used to lock doors in office and residential premises.

Известен электромагнитный замок, содержащий корпус с продольным пазом, в средней части которого размещен упор, узел запирания, расположенный по одну сторону от упора, включающий подпружиненный ригель, установленный с возможностью продольного перемещения в пазу и соединенный посредством направляющего штыря, проходящего через пружину ригеля, с подпружиненной втулкой, имеющей возможность продольного перемещения вдоль паза до контактирования с упором,и узел фиксации, установленный по другую сторону упора и соосно с узлом запирания, включающий размещенный в полости втулки толкатель, связанный с подпружиненным штоком электромагнита, и электромагнит, связанный со средством управления замком. Known electromagnetic lock containing a housing with a longitudinal groove, in the middle part of which there is an emphasis, a locking unit located on one side of the emphasis, including a spring-loaded crossbar installed with the possibility of longitudinal movement in the groove and connected by a guide pin passing through the spring of the crossbar, with a spring-loaded sleeve having the possibility of longitudinal movement along the groove until it contacts the stop, and a fixing unit mounted on the other side of the stop and coaxially with the locking unit, includes a pusher located in the cavity of the sleeve associated with a spring-loaded rod of the electromagnet, and an electromagnet associated with the control means of the lock.

Недостатком известного замка является его ненадежность в работе, поскольку в случае обесточивания (аварийной ситуации) замок автоматически открывается. К тому же замок питается от сети и потребляет значительное количество энергии, поскольку блокировка замка происходит при запирании замка, то есть при потреблении энергии. A disadvantage of the known lock is its unreliability in operation, since in the event of a blackout (emergency), the lock automatically opens. In addition, the lock is powered from the network and consumes a significant amount of energy, since the lock locks when the lock is locked, that is, when energy is consumed.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении надежности работы замка и снижении энергопотребления при пользовании замком. The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the reliability of the lock and reduce power consumption when using the lock.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом замке, содержащем корпус с расположенным в нем с одной стороны узлом запирания, включающим подпружиненный ригель, установленный с возможностью продольного перемещения в корпусе и соединенный посредством штыря, проходящего через пружину ригеля, с подпружиненной втулкой, имеющей возможность продольного перемещения, соосно с узлом запирания с другой стороны корпуса установлен узел фиксации с электромагнитом, связанным со средством управления замком. Узел фиксации имеет стопорный механизм, шаровые элементы которого равномерно размещены в сквозных отверстиях по окружности в консольной части корпуса электромагнита с опорой их на подпружиненный сердечник, имеющий ступенчатую форму с цилиндрическим и коническим участками по его длине, при этом сердечник связан с якорем электромагнита, размещенным в его катушке с возможностью перемещения до контакта с полюсом электромагнита; подпружиненный фиксирующий сердечник перемещается якорем электромагнита с помощью пальца и имеет возможность дальнейшего свободного перемещения по этому пальцу. The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed lock comprising a housing with a locking unit located on it on one side, comprising a spring-loaded bolt mounted with the possibility of longitudinal movement in the housing and connected by means of a pin passing through the spring of the bolt with a spring-loaded sleeve having the ability longitudinal movement, coaxially with the locking unit on the other side of the housing, a fixing unit with an electromagnet connected to the lock control means is installed. The fixation unit has a locking mechanism, the spherical elements of which are uniformly placed in the through holes in the cantilever part of the electromagnet body with their support on a spring-loaded core having a stepped shape with cylindrical and conical sections along its length, while the core is connected to the electromagnet armature located in its coil with the ability to move to contact with the pole of the electromagnet; the spring-loaded fixing core is moved by an electromagnet anchor with the help of a finger and has the possibility of further free movement on this finger.

На фиг.1 показан общий вид замка в положении "закрыто"; на фиг.2 то же, но в положении "открыто". Figure 1 shows a General view of the lock in the closed position; figure 2 is the same, but in the "open" position.

Замок конструктивно выполнен в виде цилиндрического корпуса 1, в котором размещены узел запирания и узел фиксации, последний расположен в одном корпусе с электромагнитом, связанным с системой питания и со средством управления замком (на фиг.1 и 2 не показаны). The lock is structurally made in the form of a cylindrical body 1, in which a locking assembly and a fixing assembly are located, the latter is located in one housing with an electromagnet connected to the power supply system and with the lock control means (not shown in FIGS. 1 and 2).

Узел запирания расположен в передней части корпуса 1 замка и содержит ригель 2 с ввернутой в него ручкой, имеющий возможность продольного перемещения и связанный с упорной втулкой 3 посредством штыря 4, проходящего через коническую пружину 5, поджимающую ригель 2. Упорная цилиндрическая втулка 3 своим выступом поджимает цилиндрическую возвратную пружину 6, упирающуюся в выступ на внутренней поверхности корпуса 1 замка. The locking unit is located in front of the lock case 1 and comprises a bolt 2 with a handle screwed into it, which can be moved longitudinally and connected to the thrust sleeve 3 by means of a pin 4 passing through a conical spring 5, which compresses the bolt 2. The thrust cylindrical sleeve 3 presses with its protrusion a cylindrical return spring 6 abutting against a protrusion on the inner surface of the lock housing 1.

Узел фиксации расположен в корпусе замка с противоположной стороны от узла запирания и содержит шариковый стопорный механизм, функционирующий под действием электромагнита 7. В цилиндрической консольной части корпуса электромагнита 7 равномерно по окружности расположены шарики 8 (4 штуки), опирающиеся на фиксирующий их сердечник 9, имеющий ступенчатую коническо-цилиндрическую форму. Сердечник 9, подпружиненный пружиной 10, связан с якорем 11 электромагнита 12 при помощи пальца 13, по которому сердечник 9 может перемещаться внутри корпуса электромагнита 7. Якорь 11 и электромагнит 12 размещены в полости катушки 14, установленной в расточке корпуса электромагнита 7, при этом якорь 11 может перемещаться внутри катушки до контакта с полюсом электромагнита 12. The fixing unit is located in the lock case on the opposite side of the locking unit and contains a ball locking mechanism operating under the influence of the electromagnet 7. In the cylindrical cantilever part of the electromagnet 7 body there are evenly spaced balls 8 (4 pieces) resting on their fixing core 9, having stepped conical-cylindrical shape. The core 9, spring-loaded with a spring 10, is connected to the armature 11 of the electromagnet 12 using a finger 13, along which the core 9 can move inside the body of the electromagnet 7. The armature 11 and the electromagnet 12 are placed in the cavity of the coil 14 installed in the bore of the body of the electromagnet 7, while the anchor 11 can move inside the coil until it contacts the pole of the electromagnet 12.

Замок работает следующим образом. The castle operates as follows.

Исходное положение замка закрытое, при котором система питания и управления отключены. При этом ригель 2 работает на запирание, т.е. рабочий конец ригеля 2 выдвинут из корпуса 1 замка и находится в дверном фланце замка. Упорная втулка 3 находится в положении, показанном на фиг.1, сжимая возвратную пружину 6, и скошенной частью внутренней поверхности втулка упирается в выдвинутые шарики 8, препятствующие перемещению ее внутрь корпуса 1 замка и опирающиеся на поверхность фиксирующего их сердечника 9. Замок заперт. The initial position of the lock is closed, in which the power and control system are disabled. In this case, the crossbar 2 works for locking, i.e. the working end of the crossbar 2 is extended from the housing 1 of the lock and is located in the door flange of the lock. The thrust sleeve 3 is in the position shown in figure 1, compressing the return spring 6, and the beveled part of the inner surface of the sleeve rests on the extended balls 8, preventing it from moving inside the lock housing 1 and resting on the surface of the core fixing them 9. The lock is locked.

Отпирание замка происходит при подаче короткого импульса тока с управляющей системы в обмотку электромагнита 12. Втягивающийся якорь 11 увлекает за собой сердечник 3, который перемещается в корпусе электромагнита 7, сжимая пружину 10. При этом шарики соскальзывают по конической поверхности сердечника 9 и дальнейшее передвижение шариков внутрь на ступенчатую поверхность сердечника происходит под действием упорной втулки 3, на которую давит сжатая возвратная пружина 6. Втулка вдавливает шарики, отжимая сердечник 9, и беспрепятственно проскальзывает мимо них, втягивая за собой ригель 2, и занимает положение, показанное на фиг.2. Замок фиксируется в открытом положении. The lock is unlocked by applying a short current pulse from the control system to the winding of the electromagnet 12. The retractable armature 11 carries the core 3 behind it, which moves in the body of the electromagnet 7, compressing the spring 10. At the same time, the balls slip along the conical surface of the core 9 and the balls move further inward on the stepped surface of the core occurs under the action of the thrust sleeve 3, which is pressed by the compressed return spring 6. The sleeve presses the balls, squeezing the core 9, and slid freely binds past them, for retracting a dead bolt 2 and the position shown in Figure 2. The lock is locked in the open position.

В закрытое положение замок устанавливается изнутри помещения вручную, перемещая ригель 2 из корпуса 1 в дверной фланец. При этом штырь 4 увлекает за собой втулку 3, которая перемещается в корпусе 1 замка и занимает положение, показанное на фиг.1, сжимая цилиндрическую пружину 6 и освобождая шарики. Они под давлением конической поверхности сердечника 9, на который воздействует упругая пружина 10, выталкиваются в наружное положение, при этом сердечник 9 проскальзывает по пальцу 13 вперед и фиксирует шарики своей цилиндрической поверхностью. При отпускании ручки замка втулка 3 упирается внутренней конической поверхностью в шарики. Замок зафиксирован в закрытом состоянии. In the closed position, the lock is manually installed inside the room by moving the bolt 2 from the housing 1 into the door flange. In this case, the pin 4 carries along the sleeve 3, which moves in the housing 1 of the lock and occupies the position shown in Fig. 1, compressing the coil spring 6 and releasing the balls. They are pressed by the pressure of the conical surface of the core 9, which is affected by the elastic spring 10, to the outside position, while the core 9 slides forward along the finger 13 and fixes the balls with its cylindrical surface. When you release the handle of the lock, the sleeve 3 rests against the balls with an internal conical surface. The lock is locked.

Изнутри помещения замок может быть открыт вручную отведением ригеля 2 за ручку внутрь корпуса. При этом головка штыря 4 нажимает на выступающую из фиксатора часть пальца 13, перемещая его и с ним сердечник 9 вглубь корпуса, вследствие чего шарики соскальзывают по конической поверхности сердечника, тем самым давая втулке 3 под действием упругой пружины переместиться вглубь корпуса 1 и остаться в этом положении (фиг.2). Замок открыт и зафиксирован. From the inside of the room, the lock can be opened manually by releasing the bolt 2 by the handle inside the case. At the same time, the head of the pin 4 presses on the part of the finger 13 protruding from the latch, moving it and with it the core 9 into the interior of the body, as a result of which the balls slip along the conical surface of the core, thereby allowing the sleeve 3 to move deep into the housing 1 under the action of an elastic spring and remain in this position (figure 2). The lock is open and locked.

Конструкция замка решает задачу снижения энергопотребления за счет уменьшения (до 2 мм) хода якоря 11 электромагнита 12, поскольку сила тяги электромагнита, как известно, обратно пропорциональна квадрату зазора между якорем и полюсом электромагнита. Значительное уменьшение величины хода якоря обусловлено возможностью свободного перемещения сердечника по пальцу 13, в результате чего лишь первая половина его рабочего хода осуществляется за счет энергии электромагнита, тогда как вторая половина хода осуществляется за счет энергии возвратной пружины 6. The design of the lock solves the problem of reducing energy consumption by reducing (up to 2 mm) the stroke of the armature 11 of the electromagnet 12, since the traction force of the electromagnet, as is known, is inversely proportional to the square of the gap between the armature and the pole of the electromagnet. A significant decrease in the magnitude of the stroke of the armature is due to the possibility of free movement of the core on the finger 13, as a result of which only the first half of its working stroke is due to the energy of the electromagnet, while the second half of the stroke is due to the energy of the return spring 6.

Надежность работы замка обеспечивается четкой работой фиксирующего сердечника, стопорящего шарики, форма которых дает возможность скольжения их с малым трением по профильной поверхности сердечника, а размещение их в сквозных отверстиях корпуса узла фиксации удерживает от осевого смещения. The reliability of the lock is ensured by the accurate operation of the locking core, the locking balls, the shape of which allows them to slip with low friction on the core core surface, and their placement in the through holes of the fixation unit housing prevents axial displacement.

Замок технологичен в изготовлении, поскольку все детали его осесимметричной формы, что упрощает изготовление с необходимой точностью. The lock is technologically advanced in manufacture, since all the details are of its axisymmetric shape, which simplifies the manufacture with the necessary accuracy.

Claims

1. An electromagnetic lock comprising a locking assembly located in the housing on one side thereof, including a spring-loaded bolt mounted with the possibility of longitudinal movement, connected by means of a pin passing through its spring with a spring-loaded sleeve, and a locking assembly located coaxially with the locking assembly on the other side of the housing and having an electromagnet associated with the lock control means, characterized in that the fixing unit is located in the electromagnet body and has a ball locking mechanism, ball elements which are evenly placed in the through holes around the circumference in the cantilever part of the electromagnet body with their support on a spring-loaded core having a stepped shape with a cylindrical and conical sections along its length, while the core is connected to the armature of the electromagnet placed in its coil with the possibility of moving to contact with pole of an electromagnet.

2. The lock according to claim 1, characterized in that the fixing unit has a finger mounted on the axis, and the core is mounted on the finger with the possibility of axial movement when interacting with the armature of an electromagnet.

3. The castle according to claim 1, characterized in that the elements of the castle have an axisymmetric shape.