CZ2007368A3 - Elektromechanický válcový zámek - Google Patents

Abstract

Elektromechanický válcový zámek, obzvlášte pro uzamykací systémy, má skrín (1), která je opatrena dvema protilehlými úložnými vybráními a v jejímž prvním úložném vybrání je otocne uloženo klícem (7) otocitelné vnejší jádro (2) k pootocení uzamykacího ozubu (5) ovládajícího západku a v druhém úložném vybrání je usporádána elektricky ovládaná spojkaraditelná elektrickým radícím signálem, címž zpusobí neotocné spojení mezi ozubem (5) a vnejším jádrem (2), aby umožnila otocení ozubu (5) klícem (7). Vnitrní jádro (3) je neotocne spojeno s uzamykacím ozubem (5). Vnitrní konec vnejšího jádra (2) jeopatren vnitrním válcovým osazením (21) s alesponjedním unášecím spojkovým vybráním (22, 22´). Ve vnitrním válcovém osazení (21) je uložena koncová cást dutého vnitrního jádra (3), ve které je vytvoren alespon jeden vodící radiální vývrt (35, 35´),ve kterém je suvne veden spojkový element (34, 34´), do kterého zabírá prvý konec listového piezoelektrického aktuátoru (6, 6´), uloženého podélne v axiální dutine (32) vnitrního jádra (3).

Description

Elektromechanický válcový zámek

Oblast techniky.

Vynález se týká oboustranného elektromechanického válcového zámku, obzvláště pro uzamykací systémy, odemykatelného z vnější strany dveří klíčem a z vnitřní strany dveří otočným knoflíkem, přičemž mechanické kódování klíče je doplněno elektromechanickým bezpečnostním zařízením s elektronickým kódováním.

Dosavadní stav techniky,

Z evropského patentového spisu EP 1 065 335 B1 je znám oboustranný elektromechanický válcový zámek, obsahující v úložné dutině na vnější straně profilové skříně zámku vnější válcové jádro, otočitelné správným klíčem s mechanickým kódováním a v souosé úložné dutině na vnitřní straně profilové skříně vnitřní jádro, zakončené ovládacím otočným knoflíkem. Z vnitřní strany dveří lze zámek kdykoliv otevřít a zavřít natočením knoflíku, protože vnitřní jádro oboustranného válcového zámku je trvale spojeno s ozubem válcového zámku, nacházejícím se mezi vnějším a vnitřním jádrem a ovládajícím západku či závoru vlastního zámku dveří. Z vnější strany dveří lze zámek otevřít správným mechanicky kódovaným klíčem pouze tehdy, shodujeli se kód, naprogramovaný v klíči s porovnávacím kódem ve vyhodnocovací elektronické jednotce, uspořádané v otočném knoflíku. Ta v případě oprávněného kódu zajistí s výhodou na určitý časový interval aktivací elektromagnetů, uspořádaného ve vnitrním jádru, jehož pomocí dojde k axiálnímu posuvu spojkového členu, a tím neotočnému propojení vnitřního jádra, které je v trvalém neotočném spojení s ozubem, s vnějším jádrem. V tomto časovém intervalu je pak možné při pootočení vnějším jádrem klíčem pootočit i ozubem, působícím na západku či závoru vlastního zámku. Po uplynutí , časového intervalu je elektramagnet deaktivován a spojka mezi vnějším jádrem a vnitřním jádrem se rozepne, takže i při otáčení vnějším jádrem správným klíčem není otáčení vnějšího jádra přenášeno na ozub, takže vlastní zámek dveří nelze otevřít ani zavřít. Nevýhodou tohoto prpvedení ale jak vysoká náročnost na bateriový zdroj elektrické energie pro naplní elektromagnetů spojky, umístěného ve vnitřním jádru, tak i komplikovaní spojka r|pži oběma jádry, ovládaná elektromagnetem.

Cílem předkládaného vynálezu je vytvořit takový elektromechanický oboustranný válcový zámek, jehož elektricky ovládaná spojka má podstatně menší elektrický příkon, je jednodušší a sestává z méně součástí.

Podstata vynálezu.

Výše uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje a vytyčený cíl splňuje elektromechanický válcový zámek podle předvýznaku prvého patentového nároku, jehož podstata spočívá v tom, že vnitřní konec vnějšího jádra je opatřen vnitřním válcovým osazením s alespoň jedním unášecím spojkovým výřezem a ve vnitřním válcovém osazení je uložena koncová část dutého vnitřního jádra, ve které je vytvořen alespoň jeden vodící radiální vývrt, ve kterém je suvně veden spojkový unášecí element, do kterého zabírá jeden konec listového piezoelektrického aktuátoru, uloženého podélně v axiální dutině vnitřního jádra.

Takováto konstrukce má díky použití piezoelektrických aktuátoru více než desetinásobně nižší příkon elektrické energie než u konstrukcí s efektromagnetickými aktuátory. Následkem toho vystačí pouze s malou baterií, například knoflíkovou, která může být umístěna i v hlavě klíče. Přitom spojka obsahuje minimum součástí a. je výrobně - technologicky nenáročná.

Je výhodné, je-li druhý konec piezoelektrického aktuátoru připevněn do víka vnitřního jádra, které je opatřeno spojovacími budícími kontakty pro napojení napájecího proudu piezoelektrického aktuátoru a axiální dutina je na straně, protilehlé víku opatřena čelem.

Takováto konstrukce zabraňuje přístupu atmosférické vlhkosti, maziva a prachu k piezoelektrickým aktuátorům a tím eliminuje možnost poškození aktivní vrstvy piezoelektrických aktuátorů působením chemických substancí.

Je technologicky výhodné, je-fi víko opatřeno i'spojovacími signalizačními kontakty pro napojení signalizačního okruhu.

ΐ ♦ · ·

Je obzvláště výhodné, jsou-li na vnitřním válcovém osazení vnějšího jádra vytvořeny dvé unášeči spojková vybrání proti sobě a koncová část vnitřního jádra obsahuje dva protilehlé vodící radiální vývrty na jedné radiále, v každém z nich je uložen unášeči spojkový element, spojený se svým piezoelektrickým aktuátorem.

Takováto konstrukce lépe zajistí přenos kroutícího momentu z vnějšího jádra na vnitřní jádro a je díky použití dvou aktuátorů spolehlivější.

Je výhodné, je-li do protilehlých vodících radiálních vývrtů vsazeno vodící pouzdro s bočním výřezem pro konce piezoelektrických aktuátorů, přičemž spojkové elementy jsou uloženy ve vodícím pouzdru.

Takováto konstrukce zajistí perfektní vedení spojkových unášecích elementů, umožní jejich mazání pro snížení tření bez nebezpečí znečištění aktivní vrstvy piezoelektrických aktuátorů.

Přehled obrázků na výkresech.

Na přiložených výkresech je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde jednotlivé obrázky představují:

Obr.1 - podélný řez elektromechanickým válcovým zámkem s klíčem,

Obr.2 - řez A-A části zámku z obr. 1,

Obr.3 - řez druhým koncem vnitřního jádra se spojkovými elementy ve znázornění 3D, Obr,4 - detail B z obr.2 ve zvětšeném měřítku, znázorňující rozepnutou spojku,

Obr.5 - detail B z obr.2 ve znázornění 3D,

Obr.6 - řez prvým koncem vnitřního jádra s víkem ve znázornění 3D,

Obr.7 - pohled na vnější jádro ve znázornění 3D.

Příklady provedení vynálezu.

Jak vyplývá z přiložených obrázků, sestává elektromechanický válcový zámek z oboustranné profilové skříně i se dvěma protilehlými úložnými vybráními, oddělenými od sebe příčným vybráním. Ve vnějším úložném vybrání, které je na vnější straně neznázorněných dveří, je otočně uloženo klíčem otočitelné uzamykatelné vnější jádro 2 to « ·*£ f,· i *· • · · ♦ · · •to·· ·· to t

• to · ·· ··· a v protilehlém vnitřním úložném vybrání, které se nachází na vnitřní straně dveří, je otočně uloženo vnitřní jádro 3, jehož prvý konec přesahuje skříň 1 a je na něm neotočně upevněn ručně ovládaný knoflík 4. Uvnitř knoflíku 4 jsou uspořádány desky plošných spojů, obsahující vyhodnocovací jednotku a budící jednotku. Druhý konec vnitřního jádra 3 je opatřen vnějším válcovým osazením 31, na němž je svým vnitřním válcovým osazením 21 otočně uloženo vnější jádro 2. Dále je na druhém konci vnitřního jádra 3, ještě před vnějším válcovým osazením 31, upevněn na př. pomocí kolíků 51 ozub 5, uložený otočně svojí vnitřní dutinou na válcovém plášti vnitřního konce vnějšího jádra 2. Při otáčení knoflíkem 4 na vnitřní straně dveří se vždy ozub 5 otáčí v příčném vybrání skříně 1 a ovládá neznázorněnou závoru nebo západku vlastního zámku, takže vlastní zámek lze vždy otevřít a zavřít. Vnější jádro 2 je opatřeno klíčovým kanálem a k němu kolmo uspořádanými stavítky, která spolupracují obvyklým způsobem s odpruženými blokovacími kolíčky, uspořádanými v profilu skříně 1. V profilu skříně 1 je pod klíčovým kanálem dále uspořádán odpružený prvý kontakt 71, který je vodivě propojen s druhým odpruženým kontaktem 72 na druhé straně skříně 1, dosedajícím na sběrný kroužek 73, který je vodivě propojen s jedním koncem signalizačního kontaktu 75, upevněného ve víku 33 vnitřního jádra 3 a procházejícího skrze něj. Na druhý konec signalizačního kontaktu 75 je napojena neznázorněné vyhodnocovací jednotka, umístěná na desce plošných spojů v knoflíku 4. Signalizační obvod je uzavřen přes signalizační kontakt 75', který prochází víkem 33 a je propojený se sběrným kroužkem 77, na který dosedá zemnící kontakt 78, vodivě propojený se skříní 1.

V knoflíku 4 je dále umístěna budící jednotka, jejíž vývody jsou napojeny přes spojovací budící kontakty 76, 76', procházející skrze víko 33, na keramické povlaky dvou listových piezoelektrických aktuátorů 6, 6'. Ty jsou uloženy podélně v axiální dutině 32 vnitřního jádra 3 a jejich konce, odvrácené od ozubu 5, jsou upevněny do čelního víka 33 vnitřního jádra 3. Jejich druhé konce, na druhém konci vnitřního jádra 3, zabírají prostřednictvím izolovaných nástavců 61, 61' do unášecích vybráních ve spojkových elementech 34, 34', vytvořených v podobě kolíčků a suvně uložených ve vodícím pouzdře 36. Konce vodícího pouzdra 36 jsou uloženy v radiálních vývrtech 35, 35' vytvořených ve stěně vnitřního jádra 3 v oblasti válcového osazení 31. Vodící pouzdro 36 je opatřeno bočním otvorem 360 nebo výřezem, skrze který procházejí konce izolovaných nástavců 61, 6Γ piezoelektrických aktuátorů 6, 6', zabírající do unášecích výřezů spojkových elementů 34, 34'. Proti radiálním vývrtům 35, 35' se nacházejí spojková vybrání 22,22', vytvořená ve vnitřním válcovém osazení 21 vnějšího jádra 2.

i

Axiální dutina 32 vnitřního jádra 3 je tvořena slepým axiálním vývrtem, takže je na straně přivrácené vnějšímu jádru 2 ohraničena čelem a na straně přivrácené knoflíku 4 je těsně uzavřena víkem 33. Tímto způsobem vytváří vnitřní jádro 3 skoro hermetické pouzdro pro piezoelektrické aktuátory 6, 6', což prodlužuje jejich životnost a spolehlivost.

Funkce zámku je následující:

Při otevírání zámku z vnitřní strany dveří stačí natočit ovládacím knoflíkem 4, čímž se natočí s ním pevně spojené vnitrní jádro 3 a s ním pevně spojený ozub 5, který posune neznázoměnou západkou nebo závorou vlastního zámku dveří. Při otevírání zámku z vnější strany dveří se zasune klíč 7 do klíčového kanálu vnějšího jádra 2. Je-li zasunut klíč 7 se správným mechanickým kódováním a nesprávným elektronickým kódem v elektronickém paměťovém obvodu 74 v hlavě klíče 7, vyrovnají se stykové plošky stavítek a blokovacích kolíčků do dělící plochy mezi vnějším jádrem 2 a skříní 1 a vnějším jádrem 2 lze otočit. Přitom se vnitřní konec vnějšího jádra 2 volně otáčí vmezikruží mezi vnitřním válcovým otvorem v ozubu 5 a vnějším osazením 31 na vnitřním konci vnitřního jádra 3, na kterém je ozub 5 připevněn kolíkem 51. Otočný pohyb vnějšího jádra 2 není přenášen na ozub 5, takže vlastní zámek dveří nelze otevřít.

Je-li do ale klíčového kanálu zasunut klíč 7 se správným mechanickým kódováním a správným elektronickým kódem v paměťovém obvodu 74, pak elektrickým signalizačním obvodem od paměťového obvodu 74 k neznázorněné vyhodnocovací jednotce, uložené v knoflíku 4, proběhne tok elektronických informací ověřujících údaje o autorizaci klíče. Elektrický signalizační obvod je realizován elektronickým paměťovým •t obvodem 74, klíčovým kontaktem 70, prvním skříňovým kontaktem 71, propojeným s druhým skříňovým kontaktem 72, sběrným kroužkem 73, signalizačními propojovacími kontakty 75, 75', druhým sběrným kroužkem 77 a zemnícím kontaktem 78. Tento elektrický signalizační obvod je s výhodou současně použit i jako napájecí obvod od neznázoměného bateriového zdroje, umístěného v hlavě klíče. Jinak může být bateriový zdroj na př. v podobě tužkové baterie umístěn v knoflíku 4. Vyhodnotí-li vyhodnocovací jednotka klíč 7 jako autorizovaný, vyšle impulz do neznázorněné budící jednotky, odkud je vygenerovaný elektrický náboj přiveden přes budící kontakty 76, 76' na piezoelektrické aktuátory 6, 6' a aktivuje je. Přitom se jejich volné konce, které jsou propojeny pomocí izolovaných nástavců 61, 61' se spojkovými elementy 34, 34' vyhnou a radiálně vysunou spojkové elementy 34, 34' do záběru se spojkovými vybráními 22, • i ··· ,iTUÍ

22' ve vnějším jádru 2. Nyní klíč 7 otáčí vnějším jádrem 2, jehož otočný pohyb je přes spojková vybrání 22,22', spojkové elementy 34, 34', vodící pouzdro 36 a radiální vývrty 35, 35' přenášen na vnitřní jádro 3, které otáčí ozubem 5 s ním neotočně spojeným. Elektronicky aktivovaná spojka, zajišťující připojení a odpojení vnějšího jádra 2 na respektive od vnitřního jádra 3 doplňuje mechanické kódování válcového zámku, což značně zvyšuje jeho bezpečnost. Z bezpečnostních důvodů je výhodné, jšou-li piezoelektrické aktuátory 6,6' aktivovány pouze na určitý časový interval.

V rámci vynálezu je pochopitelně možné, aby posuvné spojkové elementy 34, 34' měly jiný než kruhový průřez, na příklad čtvercový, obdélníkový a jiný.

Průmyslová využitelnost.

Elektromechanický válcový zámek podle předkládaného vynálezu je využitelný zejména u uzamykacích zařízení systému generálního klíče ale i válcových zámků, u kterých je požadována vyšší bezpečnost.

·»· ·· ·

Seznam vztahových značek.

skříň vnější jádro vnitrní válcové osazení

22,22' spojkové vybrání vnitrní jádro vnější válcové osazení axiální dutina víko

34,34' spojkový element

35, 35' radiální vývrty vodící pouzdro

360 výřez knoflík ozub kolík

6,6' piezoelektrický aktuátor

61,61' izolované nástavce klíč klíčový kontakt prvý kontakt druhý kontakt prvý sběrný kroužek elektronický paměťový obvod

75, 75' signalizační kontakty

76,76'budící kontakty .. . ...

druhý sběrný kroužek zemnící kontakt

Claims (4)

Patentové nároky

1. Elektromechanický válcový zámek, obzvláště pro uzamykací systémy, se skříní (1), která je opatřena dvěma protilehlými úložnými vybráními a v jejímž prvním úložném vybrání je otočně uloženo klíčem (7) otočitelné vnější jádro (2) k pootočení uzamykacího ozubu (5) ovládajícího západku zámku a v druhém úložném vybrání je uspořádána elektricky ovládaná spojka řaditelná elektrickým řadícím signálem, čímž způsobí neotočně spojení mezi ozubem (5) a vnějším jádrem (2), aby umožnila . otočení ozubu (5) klíčem (7), přičemž vnitřní jádro (3) je neotočně spojeno s uzamykacím ozubem (5), vyznačený tím, že vnitřní konec vnějšího jádra (2) je opatřen vnitřním válcovým osazením (21) s alespoň jedním unášecím spojkovým vybráním (22, 22'), přičemž ve vnitřním válcovém osazení (21) je uložena koncová část dutého vnitřního jádra (3), ve které je vytvořen alespoň jeden vodící radiální vývrt (35, 35'), ve kterém je suvně veden spojkový element (34, 34'), do kterého zabírá prvý konec listového piezoelektrického aktuátoru (6, 6'), uloženého podélně v axiální dutině (32) vnitřního jádra (3).

2. Elektromechanický válcový zámek podle nároku 1, vyznačený tím, že druhý konec piezoelektrického aktuátoru (6,6') je připevněn do víka (33) vnitřního jádra (3), které je opatřeno propojovacími budícími kontakty (76, 76') pro napojení piezoelektrického aktuátoru (6,6') na budící jednotku a axiální dutina (32) je na straně, protilehlé víku (33) uzavřena čelem.

3. Elektromechanický válcový zámek podle nároku 2, vyznačený tím, že víko (33) je opatřeno signalizačními kontakty (75, 75') pro napojení signalizačního okruhu.

4. Elektromechanický válcový zámek podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že na vnitřním válcovém osazení (21) vnějšího jádra (2) jsou vytvořeny dvě unášecí spojková vybrání (22, 22') proti sobě a koncová část vnitřního jádra (3) obsahuje dva protilehlé vodící radiální vývrty (35, 35') na jedné radiále, v každém z nichž je suvně uložen spojkový element (34, 34'), spojený se svým piezoelektrickým aktuátorem (6,6').

«ι •ι' •ι ··- .*

ť. * ·| ·, · ····· ····' »·^: • •Λ , , ·’ ' • I ♦> · · .,1 * , ·*,»! ·5. Elektromechanický válcový zámek podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že protilehlé vodící radiální vývrty (35, 35') jsou propojeny jedním vodícím pouzdrem (36) s bočním výřezem (360) pro konce piezoelektrických aktuátorů (6, 6'), přičemž spojkové elementy (34, 34') jsou uloženy ve vodícím pouzdru (36).