Контроллер соленоида электромеханического замка и электромеханический замок



Контроллер соленоида электромеханического замка и электромеханический замок
Контроллер соленоида электромеханического замка и электромеханический замок
Контроллер соленоида электромеханического замка и электромеханический замок

 


Владельцы патента RU 2495215:

АБЛОЙ ОЙ (FI)

В варианте реализации согласно изобретению контроллер для соленоида в электромеханическом замке приспособлен для генерирования движущей мощности для перемещения плунжера соленоида и удерживающей мощности для удерживания плунжера соленоида на месте, причем генерируемая движущая мощность состоит из более высокого уровня мощности и более низкого уровня мощности, которые чередуются между собой. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к электромеханическому замку, оборудованному соленоидом. Действие соленоида управляется контроллером.

Уровень техники

В электромеханических замках часто используют соленоид для управления запорными средствами в замке таким образом, чтобы язык замка фиксировался в закрытом положении или же запорные средства освобождались из закрытого положения. Соленоид используется также для связи ручки с другими частями замка.

Типичный соленоид состоит из катушки, вставленной в ферромагнитное тело. Плунжер соленоида, который является металлическим стержнем, помещается внутри катушки и перемещается под воздействием магнитного поля, генерируемого вокруг катушки. Перемещение плунжера соленоида используется в механизмах замка для получения нужного действия.

Действие соленоида управляется контроллером, известным также как контроллер соленоида. Задачей контроллера является уменьшение потребления тока соленоидом. На фиг.1 показана кривая силы тока в типичном соленоиде, которым управляет контроллер. Из фигуры ясно, что первая, движущая мощность 1 направляется на соленоид с целью генерирования достаточно сильного магнитного поля для перемещения плунжера соленоида. По истечении определенного времени, как только плунжер будет переведен в нужное положение, ток, проходящий через соленоид, переводится в удерживающую мощность 2. Удерживающая мощность требуется для удерживания плунжера соленоида в нужном положении, поскольку в соленоиде обычно применяется возвратная пружина, предназначенная для возвращения плунжера соленоида в первоначальное положение после обесточивания соленоида. Общая длительность периода действия движущей мощности и удерживающей мощности устанавливается таким образом, чтобы быть достаточной для выполнения обычной операции, такой как открывание двери и/или поворот ручки. Использование удерживающей мощности уменьшает потребление тока в соленоиде. Желательно сделать возвратную пружину настолько жесткой, насколько это требуется для того, чтобы обеспечить надежное положение обесточенного соленоида. Для приведения в движение плунжера соленоида и соответствующего механизма замка требуется больше энергии, чем ее требуется для удерживания их на месте. Возвратную пружину подбирают относительно удерживающей мощности таким образом, чтобы соленоид мог во всех случаях преодолеть силу действия возвратной пружины.

В заявке US 2003/0016102 описан известный вариант реализации для приведения в действие соленоида. Путем изменения сопротивления в контуре соленоида получают удерживающий ток и движущий ток. Удерживающий и движущий ток удерживают в определенном диапазоне для того, чтобы предотвратить нежелательное нагревание соленоида.

Электромеханические замки имеют относительно мало места для размещения различных компонентов замка. Электромеханические замки меньших размеров в особенности требуют использования меньших соленоидов из-за недостатка пространства. Однако соленоиды должны быть достаточно большими, чтобы генерировать требующуюся мощность. Таким образом, проблема (в особенности в отношении небольших соленоидов) заключается в том, что соленоид должен генерировать достаточную мощность при сохранении допустимого потребления электроэнергии.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является уменьшение недостатков, связанных с проблемой, описанной выше. Цель достигается так, как описано в независимом пункте формулы изобретения. В зависимых пунктах описаны различные варианты реализации изобретения.

В варианте реализации согласно изобретению контроллер 7 соленоида электромеханического замка 6 приспособлен для генерирования движущей мощности 3 для перемещения плунжера соленоида и удерживающей мощности 2 для удерживания плунжера соленоида на месте таким образом, чтобы генерируемая движущая мощность состояла из чередующихся более высокого уровня 4 мощности и более низкого уровня 5 мощности. Таким образом, движущая мощность 3 является пульсирующей мощностью, нацеленной на преодоление сил трения, препятствующих перемещению плунжера соленоида. Пульсирующая движущая мощность потребляет меньше электроэнергии чем постоянная движущая мощность.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 проиллюстрирован пример кривой силы тока в контроллере соленоида замка согласно известному уровню техники,

на фиг.2 проиллюстрирован пример кривой силы тока в контроллере соленоида замка согласно изобретению, и

на фиг.3 проиллюстрирован упрощенный пример варианта реализации настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг.2 проиллюстрирован контроллер соленоида согласно изобретению, в котором движущая мощность 3 имеет более высокий уровень 4 мощности и более низкий уровень 5 мощности. Мощность может быть представлена, например, формулой P=UI, в которой U является напряжением и I - силой тока. Когда уровень напряжения и/или силы тока варьируется, уровень мощности также варьируется. В данном тексте говорится об уровнях мощности, но ясно также, что нужный уровень мощности можно установить путем контроля напряжения или силы тока. Уровни 4, 5 мощности чередуются, создавая переменный диапазон мощности 3. В этом диапазоне мощности пульсирующая сила прикладывается к плунжеру соленоида. Пульсирующая мощность способствует преодолению сил трения. Запорный механизм может находиться под нагрузкой (например, уплотняющими полосами двери), что делает более трудным приведение плунжера соленоида в движение. Иными словами, плунжер соленоида может быть приведен в движение с использованием меньшей мощности в случае использования чередования уровней мощности.

Длительность периода действия движущей мощности устанавливают таким образом, чтобы плунжер соленоида мог быть перемещен в требуемое положение. В большинстве случаев достаточно длительности приблизительно 130 мс. Желательно, чтобы диапазон движущей мощности 3 начинался с более высокого уровня мощности. Например, очень хорошо действующее решение представляют собой три более высоких уровня мощности и два более низких уровня мощности, среди которых первый уровень является более высоким уровнем мощности. Длительность периода с более высоким уровнем 4 мощности может составлять, например, 25-35 мс, а длительность периода с более низким уровнем 5 мощности может составлять 15-25 мс. На практике периоды длительностью приблизительно 130 мс (или другой период движущей мощности) могут повторяться как требуется, например, через интервалы от 1 секунды до 3 секунд. Это удобно, например, когда пользователь нажимает на ручку замка, предотвращая движение плунжера соленоида. В этом случае соленоид не подвергнется избыточному нагреву, поскольку длительность периода с более высоким уровнем мощности ограничена и он повторяется через определенные интервалы, в то время, когда пользователь может прекращать нажим на ручку.

На фиг.3 проиллюстрирован упрощенный пример оборудования согласно изобретению, в котором электромеханический замок 6 содержит соленоид 8 и контроллер 7 соленоида. Соленоид приспособлен для управления или языком 9 замка, или функциональной связью между ручкой замка и остальной частью механизма 10 замка. Контроллер 7 приспособлен для генерирования движущей мощности, состоящей из чередующихся уровней мощности, описанных выше. В управляемых ручкой замках при нажатии на ручку и получении соленоидом 8 управляющей команды связь между ручкой и остальным механизмом является более надежной при отпущенной ручке. Рабочее напряжение соленоида составляет обычно 10-30 В постоянного тока. Рабочее напряжение модифицируется, например, широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), что создает нужный уровень силы тока и мощности.

Контроллер 7 соленоида является, например, процессором внутри замка. Он может также быть электрическим контуром, настроенным для этой цели.

Поскольку движущая мощность с переменным уровнем требует меньшего расхода энергии по сравнению с постоянной движущей мощностью высокого уровня, обеспечивается экономия энергии. Это позволяет также соленоиду меньших размеров двигать нужные механизмы замка. Нагрузка на источник питания также меньше. Движущая мощность с переменным уровнем допускает использования более мощной пружины, которую тянет соленоид. Размеры возвратной пружины должны быть подобраны в соответствии с движущей мощностью. Повторение движущей мощности скорректирует любые изменения состояния. Это делает работу замка более надежной. Кроме того, соленоид не будет нагреваться без необходимости.

Как можно отметить, вариант реализации согласно изобретению может быть выполнен посредством многих различных решений. Очевидно, что изобретение не ограничивается примерами, упомянутыми в этом тексте. Поэтому любой вариант реализации изобретения может быть осуществлен в пределах объема изобретения.

1. Контроллер соленоида электромеханического замка, где соленоид имеет плунжер соленоида и генерирует движущую мощность для движения плунжера соленоида и удерживающую мощность для удерживания плунжера соленоида на месте, при этом контроллер выполнен с возможностью:
а. генерирования электрической мощности, связанной с движением при более высоком уровне мощности, чтобы заставить соленоид переместить плунжер соленоида, и генерирования электрической мощности, связанной с движением при более низком, не нулевом уровне мощности, чтобы заставить соленоид переместить плунжер соленоида, причем контроллер осуществляет указанное генерирование электрической мощности при более высоком и более низком уровнях мощности с помощью широтно-импульсной модуляции; и
b. генерирования электрической мощности при, по существу, постоянном уровне мощности, чтобы заставить соленоид удерживать плунжер на месте.

2. Контроллер по п.1, в котором движущая мощность содержит три интервала с более высоким уровнем мощности и два интервала с более низким уровнем мощности, причем указанная движущая мощность начинается с интервала с более высоким уровнем мощности.

3. Контроллер по п.1 или 2, в котором длительность интервала с более высоким уровнем мощности составляет от 25 до 35 мс и длительность интервала с более низким уровнем мощности составляет от 15 до 25 мс.

4. Контроллер по п.3, в котором движущая мощность повторяется через требуемые временные интервалы.

5. Электромеханический замок, который содержит соленоид и контроллер соленоида, при этом контроллер соленоида соответствует одному из пп.1-4.

6. Электромеханический замок по п.5, в котором контроллер является процессором или электрическим контуром.

7. Контроллер соленоида электромеханического замка, где соленоид имеет плунжер соленоида и генерирует движущую мощность для движения плунжера соленоида и удерживающую мощность для удерживания плунжера соленоида на месте, при этом контроллер выполнен с возможностью:
а. генерирования электрической мощности, связанной с движением при первом уровне мощности в течение первого интервала и третьего интервала для того, чтобы заставить соленоид переместить плунжер соленоида, и генерирования электрической мощности, связанной с движением при втором уровне мощности в течение второго интервала, между первым и третьим интервалами, чтобы заставить соленоид переместить плунжер соленоида, при этом один из указанных первого и второго уровней мощности является более высоким уровнем мощности и другой из указанных первого и второго уровней мощности является более низким, не нулевым уровнем мощности; и
b1. прерывания генерирования электрической мощности, повторения этапа а. и генерирования электрической мощности при, по существу, постоянном уровне мощности, чтобы заставить соленоид удерживать плунжер на месте, или
b2. генерирования электрической мощности при, по существу, постоянном уровне мощности, чтобы заставить соленоид удерживать плунжер на месте, при этом контроллер осуществляет указанное генерирование электрической мощности при первом и втором уровнях мощности с помощью широтно-импульсной модуляции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области скобяных изделий, в частности к запирающим устройствам, и касается электромагнитного замка, включающего подпружиненный ригель, состоящий из головки и штока, подвижно соединенного с дверной накладкой.

Изобретение относится к области скобяных изделий, в частности к запирающим устройствам, и касается электромагнитного замка, включающего ригель, взаимодействующий с соосно расположенными в корпусе замка ловителем, выполненным в виде цилиндрической втулки, и фиксатором, имеющим возможность продольного перемещения.

Изобретение относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и направлено на уменьшение количества деталей, повышение надежности и уменьшение энергопотребления.

Замок // 2409732
Изобретение относится к замкам с двигателем для установки в двери аварийного выхода или пожарной двери. .

Изобретение относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, и касается электромагнитного замка, включающего ригель, взаимодействующий с установленным в корпусе замка стопорным механизмом, и установленные в корпусе замка фиксатор, выполненный с возможностью продольного перемещения и электромагнитную систему.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам механической блокировки, зацепления и управляемой передачи движения между деталями и узлами механизмов, и может быть использовано в качестве самостоятельного узла в устройствах, приборах и системах автоматики различного назначения.

Изобретение относится к области скобяных изделий, в частности, к запирающим устройствам и касается электромагнитного замка, включающего ригель, состоящий из головки и штока. Соосно в корпусе замка расположен имеющий возможность продольного перемещения фиксатор с установленным на его дне постоянным магнитом, взаимодействующим с головкой ригеля, в корпусе замка также закреплен электромагнит с катушкой и сердечником и шариковый стопорный механизм. Усилие, создаваемое магнитным потоком электромагнита, больше усилия, создаваемого магнитным потоком постоянного магнита. Замок дополнен фиксирующей втулкой, связанной посредством резьбового соединения с корпусом, коническим магнитопроводящим кольцом, а также магнитным шунтом, контактирующим с постоянным магнитом по его наружной поверхности. Фиксирующая втулка выполнена ступенчатой с двумя внутренними цилиндрическими поверхностями разных диаметров, сопряженных между собой коническим переходом. Наружная боковая поверхность фиксатора включает в себя первую цилиндрическую поверхность меньшего диаметра, сопряженную коническим переходом со второй цилиндрической поверхностью большего диаметра, а также примыкающую к последней коническую поверхность, соответствующую профилю конического магнитопроводящего кольца. Внутреннее отверстие фиксатора выполнено с расточкой, глубина которой равна величине захвата головки ригеля шариками стопорного механизма, а ширина расточки равна толщине головки ригеля, при этом участок штока, примыкающий к головке ригеля, имеет кольцевую проточку дугообразного профиля, радиус которого равен или больше радиуса шариков стопорного механизма. Предложенный электромагнитный замок позволяет повысить надежность работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использовано для запирания преимущественно пластиковых дверей, для исключения возможности несанкционированного доступа и, кроме того, обеспечивает возможность доступа при пропадании питания. Электромеханический замок содержит корпус цилиндрический, выполненный из магнитопроводящего материала, на внутренней задней части которого выполнена проточка, в которую установлено кольцо запорное, катушку электромагнита, диаметр щек которой равен внутреннему диаметру корпуса, установленную в корпусе таким образом, что одна щека касается кольца запорного, шток цилиндрический, выполненный из немагнитного материала, на одном конце которого надета и закреплена втулка, выполненная из магнитопроводящего материала, на внешней стороне которой закреплен силами магнитного притяжения магнит постоянный цилиндрический, пружину возвратную цилиндрическую, при этом в него дополнительно введены фиксатор и блокиратор, выполненные в виде прямоугольных пластин, пружина кручения фиксатора, пружина кручения блокиратора, основание, крышка, втулка осевая фиксатора, втулка ограничительная фиксатора, втулка опорная блокиратора, втулка ограничительная блокиратора, ригель в виде втулки ригеля, установленной на оси без возможности продольного перемещения, закрепленной на пластине, причем втулка состоит из двух участков с различными внешними диаметрами, меньшего, примыкающего к пластине, и большего - наружного. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства, а конкретно к дверям, в частности взломостойким дверям для запирания помещений и защиты их от несанкционированного проникновения. Предложена дверь, содержащая первое дверное полотно, содержащее по меньшей мере одно отверстие для замочного ключа, второе дверное полотно, расположенное напротив первого дверного полотна и открывающееся по отношению к нему в противоположную сторону, по меньшей мере одно врезное запорное устройство, содержащее замочную скважину и по меньшей мере один ригель, выполненный с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным устройством, и дверную коробку, к которой прикреплены первое и второе дверные полотна каждое посредством по меньшей мере двух петель, указанное по меньшей мере одно врезное запорное устройство расположено во втором дверном полотне с обеспечением возможности вставки соответствующего ключа в замочную скважину через отверстие для замочного ключа, расположенное в первом дверном полотне, и ответное устройство расположено во втором дверном полотне, причем дверь дополнительно содержит по меньшей мере одну соединительную пластину, закрепленную на первом дверном полотне и имеющую по меньшей мере одно отверстие для ригеля, второе дверное полотно имеет отверстие для пластины, а при закрытии обоих дверных полотен обеспечена возможность вставки пластины в отверстие для пластины и возможность прохождения указанного по меньшей мере одного ригеля через указанное по меньшей мере одно отверстие для ригеля в ответное устройство с обеспечением блокировки пластины в отверстии для пластины. Технический результат заключается в повышении устойчивости двери ко взлому. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Электромагнитный замок относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использован для запирания свободного конца контрольного устройства фиксации велосипеда, выполненного в виде троса с электропроводящей жилой, на устройствах для парковки велосипедов, детских колясок и подобных транспортных средств, а также для запирания дверей шкафов, сейфов, помещений. Электромагнитный замок, содержащий корпус (1), состоящий по меньшей мере из одного слоя, выполненного магнито- и электропроводящим, в полости которого установлены электромагнит (4) и стопорный механизм, содержащий по меньшей мере стопорящие элементы (8) и фиксатор (9), ригель в виде штока (14) с головкой (15), взаимодействующий со стопорным механизмом, в котором к корпусу (1), закрепленному к установочной поверхности электрически изолированно, подключен сигнальный проводник (6), к внутреннему концу (16) ригеля подключен проводник ригеля (7), причем упомянутые проводники подключены к сигнальным входам устройства управления электромагнитным замком, ригель и фиксатор (9) образуют магнитную пару, по меньшей мере один из элементов которой выполнен магнитным, причем ригель выполнен электропроводящим, по меньшей мере один из элементов замка, обеспечивающий электрический контакт между ригелем и корпусом (1) в запертом положении ригеля, выполнен электропроводящим. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх