ES2224828A1 - Sistema de control de apertura de carraduras electricas. - Google Patents

Abstract

Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas. El sistema de control es aplicable en armarios que incorporan una cerradura desbloqueable mediante elementos mecánicos actuados por un electroimán (5) cuya excitación se realiza a partir de un dispositivo de codificación. El sistema se basa en situar sobre la puerta (2) del armario que se trate una placa fija (3) tras la cual están montados medios a través de los cuales se excitará el electroimán (5) y cuyos medios pueden estar constituidos con relés (9) montados sobre circuitos impresos (10), siendo esos relés activados mediante imanes permanentes (8) previstos en teclas (7) de un cajetín o dispositivo de codificación externo (6), de manera que en el enfrentamiento y correspondiente actuación sobre las teclas (7) que formen la combinación de excitación, se producirá la activación de los relés oportunos (9) y con ello la excitación del electroimán (5), produciéndose el desbloqueo de la cerradura (4) del armario, todo ello en combinación con una batería de alimentación eléctrica (15) que posibilita tanto el funcionamiento de los relés (9) como la excitación del electroimán (5).

Description

Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas basadas en la excitación de un electroimán, motor eléctrico u otro dispositivo eléctrico similar, para actuar sobre elementos mecánicos que posibilitan la apertura de la propia cerradura. Habitualmente, la excitación del electroimán se realizará a partir de la actuación sobre un dispositivo de codificación, que puede ser un teclado, un lector de tarjetas, una terminal de señal vía radio, etc.

La cerradura eléctrica con el sistema de control de apertura objeto de la invención, es aplicable a cualquier tipo de puerta de armario, aunque de manera preferente está prevista para aquéllas puertas de armarios que carecen de una fuente de alimentación eléctrica, como son los armarios que albergan equipos que no requieren alimentación eléctrica para su funcionamiento, concretamente, los destinados al control de fluidos tales como agua, gas, combustible, etc.

Antecedentes de la invención

Son numerosas las puertas de armarios o de contenedores que están dotadas de cerraduras eléctricas que proporcionan una seguridad en la apertura, utilizando como elemento de actuación un electroimán que al excitarse actúa sobre un dispositivo mecánico, posibilitando la apertura de la cerradura, en donde la excitación del electroimán se efectúa mediante algún dispositivo de codificación tal como un teclado, un lector de tarjetas o una determinada señal vía radio.

Es evidente que tanto el electroimán como los dispositivos de codificación necesitan alimentación eléctrica para su funcionamiento, por lo que el tipo de cerraduras referido no puede utilizarse en armarios que no dispongan de alimentación eléctrica debido a que los equipos que contienen no la necesitan, pudiéndose citar como ejemplo clásico los armarios que contienen y protegen equipos de control de fluidos, que se instalan generalmente en la vía pública, así como buzones de correos, etc.

Además, los dispositivos de codificación mencionados que se instalan en los armarios, suelen ofrecer una baja resistencia al vandalismo y a los efectos climáticos, con los problemas e inconvenientes que de ello pueden derivarse en el caso de que se manipulen los equipos contenidos en el armario.

Descripción de la invención

El sistema objeto de la invención ha sido previsto para solucionar los inconvenientes referidos en el apartado anterior, basándose en que la puerta del armario incorpora una placa aislante de la electricidad y permeable a los campos magnéticos, así como una cerradura eléctrica asociada a un electroimán, de manera tal que mediante un dispositivo de codificación, tal como un cajetín portador de teclas relacionadas con respectivos imanes permanentes, o un marcador dotado en su extremo de un imán permanente que puede actuar sobre zonas de marcación para establecer el código que proporcionen las señales correspondientes a concretos imanes permanentes, mediante los que se conseguirá la actuación sobre medios situados en el interior del armario y enfrentadamente a los imanes, pudiendo dichos medios estar materializados por unos relés montados sobre circuitos impresos interconectados entre sí, o bien por unos elementos deslizantes con contactos capaces de establecer conexión con la pista de un circuito impreso, para que tanto en uno como en otro caso llevar a cabo la excitación del electroimán asociado a la cerradura y conseguir el desbloqueo de ésta y por lo tanto permitir la apertura de la puerta del armario en el que está ubicada la cerradura eléctrica referida.

En el caso de que los medios previstos en el interior del armario estén constituidos por relés, cada uno de éstos va montado sobre una placa de circuito impreso, de manera tal que la posición de las teclas portadoras de los imanes permanentes y el itinerario de las pistas de los circuitos impresos pueden combinarse de forma tal que establezcan un camino único para el paso de la corriente desde una batería con que al efecto incorpora el dispositivo de codificación, como es el caso del cajetín portador de las teclas con los imanes permanentes, hacia el correspondiente electroimán.

Las teclas del dispositivo de codificación pueden ser deslizantes sobre respectivas guías, en cuyo caso los relés utilizados serán del tipo "reed".

En el caso de que los medios situados en el interior del armario estén constituidos por elementos deslizantes, contarán con un contacto capaz de establecer o no conexión con la pista de un único circuito impreso, de acuerdo con la actuación o no de esos elementos deslizantes por parte de los imanes permanentes previstos en el dispositivo de codificación. En este caso, los contactos mediante los que se establece la conexión están constituidos por un patín elástico y conductor montado sobre el propio elemento deslizante, pudiendo hacer contacto en unos casos cuando se encuentra en reposo y en otros casos cuando es actuado por la acción de los imanes permanentes previstos en el dispositivo de codificación.

En otra variante de realización el dispositivo de codificación, en lugar de estar constituido por un cajetín con teclas como en los casos referidos, está constituido por un único elemento marcador de material aislante que incorpora en su extremo un imán permanente, el cual puede actuar sobre los oportunos imanes previstos al efecto en los elementos deslizantes incorporados en el interior del armario, los cuales son portadores en su extremo opuesto de sendos imanes permanentes enfrentados a otras tantas bobinas montadas sobre núcleos solidarizados a un circuito impreso adicional, todo ello de manera tal que la actuación mediante el marcador sobre las oportunas zonas marcadas en el frente de la puerta del armario, determinante del código de apertura, llevar consigo la repulsión de los respectivos imanes permanentes de los elementos deslizantes y con ello el desplazamiento de éstos, produciendo la aproximación del imán permanente previsto en el extremo opuesto de dichos elementos deslizantes sobre los núcleos de las bobinas excitadas por la corriente que proporciona la batería de alimentación, estableciendo la conexión de los contactos correspondientes a los elementos deslizantes con el circuito impreso y con ello la activación del electroimán para permitir la apertura de la puerta del armario.

En dicha variante de realización, la alimentación se efectúa a través de una batería independiente al armario. Ahora bien, cuando éste disponga de alimentación, el circuito impreso adicional se complementa con un elemento deslizante adicional cuyo accionamiento por actuación mediante el marcador proporciona la alimentación al propio circuito impreso y a un temporizador que desconecta la alimentación y borra el código de apertura, pasado el tiempo de temporización preestablecido para llevar a cabo la apertura de la puerta del armario.

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del sistema de control de cerraduras eléctricas realizado de acuerdo con el objeto de la invención.

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva frontal de una porción de armario que incorpora una cerradura eléctrica y sobre dicha puerta una placa aislante de la electricidad y permeable a los campos magnéticos, enfrentada a la cual se ha dispuesto un cajetín con teclas como dispositivo de codificación.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva por la cara posterior del cajetín que constituye el dispositivo de codificación representado en la figura anterior.

Figura 3.- Muestra el esquema eléctrico correspondiente al sistema de control objeto de la invención.

Figura 4.- Muestra una vista en sección de una forma de realización del sistema de la invención, basado en relés que son activados mediante el acercamiento en un momento determinado de imanes permanentes previstos en los extremos internos de las teclas correspondientes al dispositivo de codificación.

Figura 5.- Muestra una vista posterior del cajetín que constituye el dispositivo de codificación situado sobre la placa prevista en la puerta del armario.

Figura 6.- Muestra una variante de realización del sistema de la invención, en donde los relés son en este caso del tipo "reed", mientras que las teclas del dispositivo de codificación son deslizantes. En este caso, el armario dispone de alimentación eléctrica, siendo por tanto innecesario incorporar la batería del cajetín.

Figura 7.- Muestra otra vista en sección de una tercera forma de realización del sistema de la invención, en donde los relés han sido sustituidos por elementos desplazables para establecer el contacto o no contacto con la pista de un circuito impreso.

Figura 8.- Muestra una vista en perspectiva parcial y frontal del armario cuando la codificación se establece mediante la actuación de un elemento marcador, observándose en el frente de la puerta del armario la superficie donde están indicadas las zonas sobre las que ha de marcarse convenientemente para obtener el código de apertura. En esta misma figura puede observarse la zona donde se acoplará el cajetín, pero en este caso desprovisto de las teclas.

Figura 9.- Muestra una vista posterior del cajetín mostrado en la figura 8, viéndose los contactos o patillas de conexión complementarios establecidos en la puerta del armario.

Figura 10.- Muestra una vista en sección de otra forma de realización preferente basada en la representada en la figura 7.

Figura 11.- Muestra una vista en perspectiva como la de la figura 8 sin el cajetín de conexión a la puerta del armario, indicando que en este caso el armario incorpora alimentación eléctrica.

Figura 12.- Muestra una vista en sección como la de la figura 10, pero en donde el armario incorpora alimentación eléctrica, pudiendo comprobar en esta figura un elemento deslizante adicional que actúa de interruptor de alimentación eléctrica, así como un temporizador.

Descripción de la forma de realización preferida

A la vista de las comentadas figuras, puede observarse un cuerpo de armario convencional 1 con su correspondiente puerta 2, en la que está montada de manera fija una placa 3 aislante de la electricidad y permeable a los campos magnéticos, siendo portadora la puerta 2 de una cerradura eléctrica 4 cuya activación para la apertura se realiza mediante la excitación de un electroimán 5.

Por otra parte, se ha previsto un cajetín 6 que en su conjunto constituye un dispositivo de codificación para la excitación del electroimán 5 y por lo tanto para la apertura de la cerradura 4, cuyo dispositivo o cajetín 6 es independiente e incluye una pluralidad de teclas 7 que en su extremo posterior son portadoras de otros tantos imanes permanentes 8, los cuales quedan enfrentados a otros tantos relés 9 que están montados sobre respectivos circuitos impresos 10 interconectados entre sí según la referencia 11 de la figura 4.

La posición de las teclas 7 y el dibujo de las pistas de los circuitos impresos 10, pueden combinarse de forma tal que establezcan un camino único para el paso de la corriente desde una batería 12 prevista en el cajetín 6 del dispositivo de codificación al electroimán 5 de la cerradura eléctrica 4, produciéndose la excitación de éste y el respectivo desbloqueo de la cerradura, permitiendo la apertura de la puerta 2 donde está montada tal cerradura 4.

En la forma de realización correspondiente a la figura 4, los relés 9 se activan por la acción del campo magnético proveniente de los correspondientes imanes permanentes 8 de las teclas 7, cuando éstas son presionadas y el respectivo o respectivos imanes permanentes 8 se sitúan próximos a los relés 9, como se ve en la tecla inferior 7 con su imán permanente 8 situada en la parte inferior de la figura 4, que quedará enfrentada al respectivo relé 9 produciendo la activación de éste.

Asociados a la batería 12 se han previsto sendos contactos metálicos y elásticos 13 en conexión con los contactos 14 previstos en la placa fija 3, de manera que a través de esas parejas de contacto 13-14 se proporciona la corriente necesaria para la excitación del electroimán 5 y para la alimentación de un elemento 15 que puede ser un piloto o zumbador 15, que es alimentado a través de las parejas de contactos 16 y 17, como se ve en el esquema eléctrico de la figura 3. En la figura 4 puede verse cómo los contactos 13 y 16 correspondientes al cajetín 6 o dispositivo de codificación, están empujados hacia la posición de conexión con los contactos 14 y 17, mediante respectivos resortes 18.

Los contactos 13 y 16 superiores, aunque han sido representados de forma independiente, es indudable de que puede ser comunes.

En la figura 6 se muestra una alternativa de realización en donde las teclas 7' portadoras de los imanes permanentes 8' van montadas con carácter deslizante sobre respectivas guías 19, mientras que los relés 9' son en este caso del tipo "reed", contando el armario en este caso con fuente de alimentación o batería 12'. En esta forma de realización de la figura 6, en lugar de un piloto se ha previsto un avisador acústico o zumbador 15' que se activará a través de la conexión entre los contactos flexibles 16' y 17', estando aquél requerido por el resorte o muelle 18' hacia la posición de contacto propiamente dicha.

De acuerdo con lo anteriormente expuesto, el funcionamiento es como sigue:

La persona autorizada a llevar a cabo la apertura del armario 1 contará con el cajetín o dispositivo de codificación 6 dotado de las teclas 7, ó en su caso 7', portadoras de los imanes permanentes 8 u 8', de manera que conociendo la clave correspondiente actuará sobre las oportunas teclas 7 ó 7' cuyos imanes 8 u 8' se acercarán a los relés 9 ó 9', todo ello previa disposición del cajetín o dispositivo de codificación 6 sobre la placa fija 3 prevista al efecto en la puerta 2 del armario 1.

De esta manera, una vez activados los relés 9 ó 9', a través de éstos la corriente proveniente de la batería o fuente de alimentación 12 ó 12' alcanza el electroimán 5 correspondiente, en cuyo momento se activa el piloto de señalización 15 ó zumbador 15', indicando que dicho electroimán 5 está excitado y que por lo tanto la cerradura 4 ha sido desbloqueada, lo que permite abrir la puerta 2 del armario.

Evidentemente, cuanto mayor sea el número de teclas 7 ó 7' que incorpore el dispositivo de codificación, mayor será el número de combinaciones que se puedan ofrecer y por lo tanto mayor será la dificultad de dar con la combinación correcta, en caso de que no se sepa la misma.

En otra variante de realización mostrada en la figura 7, en lugar de los relés 9 ó 9' se han previsto unos elementos 20 que son deslizantes, tanto a través de una única placa de circuito impreso 21 como a través de una placa de guiado 22, cuyos elementos deslizantes 20 están requeridos hacia una posición permanente de reposo por medio de respectivos muelles 23 dispuestos alrededor del elemento deslizante 20 correspondiente, entre la placa de guía 22 y un imán permanente 24 establecido al efecto en el extremo del elemento deslizante 20, y cuyo otro extremo es portador de un contacto elástico y conductor 25, constitutivo de un patín, el cual puede hacer contacto sobre un de las caras del circuito impreso 21, habiéndose previsto que el contacto elástico y conductor 25 asociado a determinados elementos desplazables 20 puedan establecer contacto sobre una de las caras del circuito impreso 21, mientras que en otro caso el contacto o contactos 25 pueden apoyar en la cara opuesta, como se representa claramente en la figura 7.

Los imanes permanentes 24 previstos en los elementos deslizantes 20 quedan enfrentados a los imanes permanentes 8 de las teclas 7, de manera que la actuación de éstas, concretamente de las que formen la combinación para llevar a cabo la excitación del electroimán 5, producirán el acercamiento del correspondiente imán permanente 8 al imán permanente 24 del elemento deslizante 20 de que se trate, produciendo en unos casos la conexión de los contactos 25, formándose así la combinación o código de apertura, en base al cual se consigue, a través de la batería de alimentación eléctrica 12, la excitación del electroimán 5 y correspondiente desbloqueo de la cerradura, de forma exactamente igual a como se establecía en relación con la realización representada en la figura 4.

En una variante de realización mostrada en las figuras 8, 9 y 10, el código de apertura en lugar de establecerse a través de las teclas de un cajetín 6 se establece a través de un elemento marcador 26 de material aislante, cuyo extremo es portador de un imán permanente 8'', de manera que en este caso el correspondiente cajetín 6' carece de las teclas mediante las que anteriormente se establecía el código de apertura, estando prevista para incorporar la correspondiente batería de alimentación como en los casos anteriores, así como los contactos metálicos y elásticos 13 y 16 en combinación con los contactos 14 y 17 previstos al efecto en la puerta 2 del armario, incluyendo el cajetín 6' el piloto zumbador 15, como se representa en la figura 8.

En este caso, en la propia puerta 2 del armario 1 se ha previsto una superficie 27 con zonas marcadas e identificadas, sobre las que es susceptible de posicionarse el imán permanente 8'' del marcador 26 para establecer el código de apertura correspondiente.

En esta variante de realización en la que el código de apertura se establece mediante un elemento marcador 26, se incorpora un circuito impreso adicional 28 sobre el que van solidarizados unos núcleos 29 que se imantan temporalmente mientras circule corriente a través de las bobinas 30 montadas sobre esos núcleos 29, corriente que lógicamente es suministrada por la batería 12 prevista en el cajetín 6'. En el interior de la puerta del armario y enfrentadamente a las zonas establecidas en la superficie externa 27, van dispuestos los correspondientes imanes permanentes 24 solidarizados a los elementos deslizantes 20 portadores de los patines elásticos constitutivos de los contactos 25, existiendo una placa 22 que es atravesada por esos elementos deslizantes 20, los correspondientes muelles 23 y el circuito impreso 21.

Pues bien, en este caso, en el extremo de los elementos deslizantes 20, opuesto al de los imanes permanentes 24, va situado un imán permanente 31 susceptible de quedar retenido por el correspondiente núcleo 29, cuando es desplazado el correspondiente elemento deslizante 20 por la actuación del marcador 26, retención que puede mantenerse después de retirar el propio marcador 26. De esta forma, actuando sucesivamente sobre las zonas marcadas e identificadas de la superficie 27, lógicamente sobre las apropiadas para conformar el código de apertura, se conseguirá la actuación de esos elementos deslizantes 20 y por lo tanto la actuación que llevará consigo la excitación del electroimán encargado de permitir la apertura de la puerta 2.

Cuando es retirada la batería 12, las bobinas 30 dejan de recibir corriente y por lo tanto se desactivan los núcleos 29, borrándose el código de apertura.

En el caso de que el armario disponga de fuente de alimentación 12' como se observa en la figura 12, entonces no es necesario el cajetín 6', correspondiendo esta realización a la mostrada en las figuras 11 y 12.

En este caso, es decir cuando el armario 1 dispone de alimentación eléctrica a través de la batería 12', entonces el circuito impreso 28 se complementa con un elemento deslizante adicional 20' con sus correspondientes imanes permanentes y extremos 24 y 31, y muelle 23, quedando enfrentado el imán permanente 31 al respectivo núcleo 29 con su bobina 30, de manera que a través de ese dispositivo, como se representa en la figura 12, se da paso a la alimentación al circuito y a un temporizador 32 que, pasado el tiempo necesario para abrir la cerradura, desconecta la alimentación 12' y borra el código de apertura, por lo que ese elemento adicional actúa como un interruptor en el caso referido.

Para facilitar la operación, se ha previsto un piloto indicador 33, previsto para indicar que el circuito está alimentado y puede empezarse a marcar el código, contando igualmente con un piloto 34 que indica que el electroimán 5 ha sido activado y puede abrirse la cerradura.

Claims (10)

1. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, que siendo aplicable en cerraduras previstas para su montaje en armarios que protegen un habitáculo o equipos de, como por ejemplo, control de fluidos tales como agua, gas, combustible y similares, y siendo del tipo de las que incorporan un electroimán, motor eléctrico, u otro dispositivo eléctrico o similar, cuya excitación lleva consigo la actuación de un dispositivo mecánico que posibilita la apertura de la propia puerta de que se trate, se caracteriza porque comprende una pluralidad de elementos (9 ó 9' ó 20) situados en el interior del armario (1), detrás de una placa (3) o superficie (27) permeables a los campos magnéticos montados sobre la propia puerta (2) del armario, cuyos medios (9 ó 9' ó 20) están situados enfrentadamente a unos imanes permanentes (8 u 8' u 8") previstos en un medio externo (6 ó 26) mediante el que es posible establecer el código de apertura, de manera tal que la actuación sobre determinadas teclas (7 ó 7') del medio externo (6) o la actuación directa del medio (26), produce la aproximación de los imanes permanentes ( 8 u 8 ' u 8 ") a los respectivos medios internos (9 ó 9' ó 20), produciendo la activación de éstos para establecer una codificación que permite el paso de corriente desde una fuente de alimentación (12 ó 12') al correspondiente electroimán (5) ó dispositivo eléctrico similar que incorpora la cerradura (4) montada en la puerta (2) del armario (1), dando lugar al desbloqueo de dicha cerradura y permitiendo la apertura de la puerta (2).

2. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque el medio (6) en el que están situados los imanes permanente (8 u 8') es un cajetín con las teclas (7 ó 7'), a las que están solidarizados dichos imanes permanentes (8 u 8').

3. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicaciones 1, caracterizado porque los medios situados en el interior del armario (1) y enfrentados a los imanes permanentes (8), están constituidos por relés (9) montados en respectivos circuitos impresos (10) interconectados entre sí.

4. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los imanes permanentes (8') previstos en el extremo de las correspondientes teclas (7') del cajetín (6), van montados conjuntamente con dichas teclas de manera deslizante sobre correspondientes pistas (19), quedando esos imanes permanentes (8') enfrentados a respectivos relés (9') tipo "reed" montados sobre una única placa (10') de circuito impreso.

5. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque los medios previstos en el interior del armario de manera enfrentada a los imanes permanentes (8), están constituidos por respectivos elementos deslizantes (20) que son pasantes y se guían a través de una placa de circuito impreso (21) y una placa (22), cuyos elementos deslizantes (20) presentan en su extremo de enfrentamiento a los imanes permanentes (8), respectivos imanes permanentes (24) que están requeridos hacia una posición de reposo por medio de resortes (23), estando tales elementos deslizantes (20) dotados de contactos deslizantes y elásticos (25) que contactan, en una u otra cara, sobre la correspondiente pista de un circuito impreso (21).

6. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación eléctrica es una batería (12) situada en el cajetín (6) correspondiente al medio externo portador de las teclas (7), o en un cajetín (6') exento de teclas.

7. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicaciones 1, 5 y 6,caracterizado porque incluye, además, un circuito impreso adicional (21) con núcleos imantables (29) mediante respectivas bobinas (30) dispuestas de manera envolvente a los mimos y alimentadas por la fuente de alimentación (12), estando cada uno de dichos núcleos imantables (29) enfrentados a respectivos imanes permanentes (31) previstos en el extremo opuesto al del imán permanente (24) de los elementos deslizantes (20); con la particularidad de que cada imán permanente (31) queda retenido, mientras esté alimentada la bobina (30), por su respectivo núcleo (29) cuando es desplazado el correspondiente elemento deslizante (20) mediante la actuación del medio externo (26).

8. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicación 7, caracterizado porque el medio externo (26) está constituido por un único elemento portador del imán permanente (8''), constituyendo dicho elemento un marcador de material aislante.

9. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque incorpora un interruptor de la alimentación eléctrica proporcionada por una batería (12') u otra fuente de alimentación, y un temporizador, cuyo interruptor está materializado por un elemento deslizante (20') con su contacto elástico (25) y sus imanes permanentes extremos (24 y 31), estableciendo el conexionado cuando se actúa con el marcador (26) y se produce el empuje del elemento deslizante (20'), siendo la situación de conexión señalizada mediante un indicador luminosos (33); mientras que la desconexión se realiza mediante la actuación del temporizador (32).

10. Sistema de control de apertura de cerraduras eléctricas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye un señalizador luminoso (15 ó 34) indicador de la activación del electroimán (5), así como un señalizador acústico de la alarma (15').