Устройство для электрической сигнализации
М 1б
Класс 74 а.
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ устройства для электрической сигнализации.
К патенту В. И. Бенаури, заявленному 30 октября 1918 г. (заяв. свид. 73798).
О выдаче патента опубликовано 20 ноября 1924 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 г.
Предлагаемая предохранительная сигнализация имеет целью такое устройство, при котором она действовала бы при повреждении электрической связи между отдельными механизмами системы, каковая связь, в случае возможности злоумышлений, устраивается так, чтобы получился сигнал тревоги при всяких попытках повредить охраняемое помещение или, при знакомстве с устройством сигнализации, при попытках парализовать иными способами ее действие.
Главными частями устройства являются два синхронных механизма, пускаемых в ход тогда, когда нужно бороться со злым умыслом. Эти механизмы имеют диски, работающие так, что практически трудно уловить отдельные их относительные положения или фазы. Один из них расположен в охраняемом помещении, другой в любом удаленном от первого безопасном месте. Самый сигнал — звуковой, световой или иной— может быть расположен в третьем (безопасном) месте или же вместе со вторым синхронным механизмом в одном и том же недоступном для посторонних помещении.
Существенной частью сигнализации является также такое устройство стенок охраняемого помещения, при котором всякая попытка взлома, сверления или расплавливания стенок хранилища ведет к нарушению правильной электрической связи между двумя синхронными механизмами и потому — к действию сигнального аппарата. Для дальнейшего пояснения предлагаемого устройства, на фиг. 1 показана схема приборов и элек, трических соединений. Фиг. 2 изобра жает часть приборов сигнальной цепи в боковом виде. Фиг. 3 и 4 касаются ! вариантов устройства электрических соединений между двумя синхронно работающими механизмами. Фиг. 5 — вариант части синхронных механизмов.
На фиг. 6 и 7 показаны добавочные ! приспособления, обуславливающие подачу сигнала в случае остановки движущего механизма.
На фиг. 1 пунктирным прямоуголь ником I очерчено безопасное или недо ступное место, в котором, при данном примере устройства, установлен один из синхронно работающих механизмов вместе с сигнальным аппаратом, а пунктирным прямоугольником 11 — охраняе. мое помещение, например, касса.
Устройство состоит из следующего: валы 1 и 30 в помещениях 1 и П вращаются с одинаковой угловой скоростью каким-либо механизмом, В изображенном примере для этого служит аккумулятор А, часовой механизм 10 и электромагниты 13 и ЗЗ, соединенные между собою проводами 11 и 12. На валу 1 закреплены два диска 2 и 3 с зубцами или выступами 4 и, соответственно, 5 на окружности. Выступы каждого диска все различной толщины и отделены друг от друга различными же впадинами 4 и, соответственно, 5, но между величиной и размещением выступов на обоих дисках имеется известная зависимость или закономерность, которая будет видна из дальнейшего. На валу 30 в охраняемом помещении закреплен один диск 34 с зубцами или выступами 31 и впадинами 31 на окружности.
Размещение этих зубцов и впадин известным образом согласовано с размещением зубцов 4 и 5 на дисках 2 и 3, Батарея В приводит в действие электрический звонок 14. Один полюс этой батареи соединен проводом 15 со втулкой двуплечего рычажка 6, 8, изолированно закрепленного на оси качания и играющего роль якоря электромагнита 7.
Другой полюс той же батареи соединен проводом 16 с осью 17 двуплечего рычажка 18, занимающего нормально то положение, которое на фиг. 2 указано сплошными линиями и при котором он касается металлической пластинки 19, соединенной через провод 23, обмотку электромагнита 21 и провод 24 с пальцем 9, податливо прижатым к оси 1 или втулке диска 2, 3. От той же батареи В идет провод 26 непосредственно к второму зажиму звонка 14.
Электрическая цепь батареи Ю, при положении плеч 6 и 8, указанном на чертеже, нарушена у дисков 2 и 3, так как ни одно из них не касается своего диска. Когда здесь произойдет замыкание цепи, а это будет неминуемо при каком-либо повреждении или изменении установленной электрической связи между синхронно работающими механизмами 1 и 30, то ток, циркулирующий в обмотке электромагнита 21, притянет якорь 22, на котором лежит длинное (левое) плечо рычажка 18, так что этот последний, под влиянием собственного веса или оттягивающей пружинки, установится в положении, показанном на фиг. 2 пунктиром, и, коснувшись контакта 20, включит звонок в цепь батареи B. Последний, раз начавши дей ствовать, будет действовать и после устранения повреждений или изменений в проводке. Выключение звонка (или, . другого сигнала) из цепи нужно про извести от руки, приподняв рычажок 18 с контакта 20, например, вновь уложив левый конец этого рычажка на, якоре 22.
Синхронно работающие механизмы 1 и 30 имеют главною задачею произвести замыкание цепи сигнала при малейшем повреждении, влекущем за собою нарушение синхронизма движения этих механизмов. Эта задача достигается при помощи электромагнита 7, действующего на якорь 6, 8 и питаемого батареей С, соединенной проводом 27 с пальцем 36, скользящим по оси 30 или втулке диска 34, и проводом 28— с рычажком 35, который в известные моменты (когда под ним проходят зубцы 31 диска 34) замыкает цепь электромагнита 7, притягивающего свой якорь. . ; Эти моменты замыкания цепи расчитаны ! так, чтобы притяжение якоря происхо дило прежде, чем его конец коснется ближайшего зуба диска 3 и тогда, когда одновременно поворачиваемое плечо 6 попадает во впадину диска 2. Когда зуб 31 диска 34 коснется рычажка 35, конец плеча 8, притянутого электромагнитом 7, пропустит зуб 5 диска 3, а конец плеча 6 установится во впадине 4, при чем ни тот, ни другой рычажок не коснутся своих дисков, так что цепь электромагнита 21 останется незамкну, той и сигнал 14 не придет в действие.
Эта игра двуплечего рычажка 6, 8 повторяется до тех пор, пока не нарушен синхронизм вращения механизмов 1 и 30.
Если же будет поврежден какой-либо из рабочих проводов 11 и 12, связы,вающих синхронные механизмы, или же какой-либо из проводов 27 и 28 цепи электромагнита 7, то произойдет немиI нуемое замыкание цепи электромагнита 21 и, как следствие, действие сигнала 14. В случае повреждения какоголибо из рабочих проводов 11 и 12, диск 34 остановится, а диск 2, 3, коего рабочая цепь останется невредимой, продолжает вращаться; будет, следовательно, нарушен синхронизм валов 1 и 30, и цепь электромагнита 21 замкнется или у диска 3, благодаря касанию между его зубом и рычажком 8, или у диска 2, благодаря касанию между его зубом с рычажком 6. В случае повреждения одного из проводов 27 и 28 получится тот же результат, несмотря на синхронное дальнейшее движение валов
1 и 30, потому что якорь 8 не будет в надлежащий момент притянут или отпущен электромагнитом.
Диски, закрепленные на валах 1 и 30, вращаются с одинаковой, но сравнительно очень небольшой скоростью. Поэтому промежуток времени между повторным прохождением какого-нибудь зуба диска 3 под притянутым якорем 8 будет сравнительно большой (период механизмов длинный). Лицу, желающему безнаказанно, путем включения аппарата, аналогичного механизму 30 — 34, в провода 11, 12 и 27, 28, получить воэможность нарушить электрическую связь охраняемого помещения, нужно, следовательно, не только иметь механизм, во всех отношениях точно отвечающий выключенному, но и знать в момент включения точно положение (фазу) дисков в помещении 1.
Можно, однако, путем некоторого усложнения синхронных аппаратов еще более затруднить для злоумышленника изучение аппарата. Для примера, на фиг. 5 показан диск 37, в котором на оси 32 поворотно уложен добавочный диск 49 меньшего диаметра, также снабженный зубцами неодинаковой величины и с различными между ними впадинами. Этот диск 49 имеет на боковой поверхности у каждого зуба штифт 40, а в рамной доске уложен палец 48, имеющий ограниченную свободу поворота между двумя упорами и заходящий концом в круг вращения штифтов 40. Если диск 37 вращается в направлении стрелки х, то палец 48 после каждого оборота этого диска повернет малый диск 49 в направление стрелки Z на угол, отвечающий постоянному расстоянию между штифтами 40, и установит между зубцами 43 и 44 диска 37 сначала зуб 46, затем, после второго оборота, зуб 47 и т. д. Так как зубцы диска или шайбы 49 имеют различные размеры, то после каждого оборота диска 37 меняется его наружное очертание. Само собою разумеется, что при установке, вместо диска 34, диска
37, 49 только что описанного характера, необходимо и диски 2 и 3 снабдить соответствующими добавочными дисками или шайбами малого диаметра, производящими согласованные с диском 37 изменения их наружного очертания. Вместо одной добавочной шайбы 49 можно применять их две или больше и тем еще более усложнить задачу злоумышленника.
Вместо только что описанного приема для достижения полной невозможности злонамеренных попыток к устранению действия сигнала, можно применять синхронно работающие механизмы с несколькими наборами согласованных между собою дисков 2, 3 и 34 и заставить эти наборы работать последовательно друг за другом. Для этого валы 1 и 30 можно устроить подобно валу дриля, так что, после первого оборота, на месте первого набора дисков установится второй набор из дисков иного характера, затем третий и т. д., затем вновь первый, второй, третий и т. д. Все такие добавочные устройства на практике окажутся, однако, совершенно лишними, если только с надлежащею точностью соразмерить зубцы на постоянных по форме дисках 2, 3 и 34. Напротив, когда нет предположений об особом возможном знакомстве с устройством, выступы на дисках могут даже быть одинаковыми и равномерно распределенными по окружности, т. е. иметь один и тот же шаг.
Вращающиеся зубчатые диски 2, 3 и 34 могут быть заменены и иного характера органами, движущимися синхронно, например линейками или рейками, получающими согласованные возвратно поступательные движения.
Для того, чтобы всякого рода попытки к разрушению стенок .7 охраняемого помещения привели также в действие тревожный сигнал 14, провод 28 соединяют с рычажком 35 не непосредственно (как показано пунктиром), а через особого характера внутреннюю обкладку 38 хранилища и провод 39, На фиг. 3 эта обкладка показана отдельно в плане. Она состоит из тонкого металлического листа (например, фольги) с узкими вырезами 38, так что получается сложенная зигзагообразно металлическая лента. Между этой лентой и стенкой Д" хранилища проложен слой 50 изолирующего материала (фиг. 1), При высверливании или выплавке отверстия в стенке получится разрыв лентообразного провода 38 и действие звонка 14 вследствие несвоевременного оттягивания якоря 8 электромагнита от диска 3 и касания между плечем 6 и зубом 4 диска 2, или же, если якорь 8 в момент разрушения провода 38 был притянут электромагнитом, — то вследствие несвоевременного отпадения его от электромагнита и соприкосновения с зубом 5 диска 3.
На тот случай, что просверливаемое отверстие не произведет полного разрыва обкладки 38 (см., например, у места 38 фиг. 3), можно соединить провода 28 с проводом 15 батареи В (см. на фиг. 1 проволочку 29) и рабочего провода 12 (или 11) с металлической стенкой хранилища (см. проволочку 12 ) и с обмоткой электромагнита 21 (см. проволочку 25), так что сверло, коснувшись одновременно стенки Я хранилища и обкладки 38, замкнет цепь электромагнита 21 по следующему пути: сверло, стенка хранилища, 12, 12, 25, 24, 21, 23, 19, 18, 17, 16, В, 15, 29, 28, 38 и сверло. В результате получится, как и во всех других случаях нарушения электрической связи, непрерывное действие сигнала 14. В этом случае замыкание цепи электромагнита 21 производится без помощи диска 2, 3 и якоря 6, 8, и сигнал получается всегда немедленно.
Ленту 38 можно уложить в несколько изолированных слоев и при том так, чтобы вырезы 38 в различных слоях не совпадали.
Контрольная цепь (т. е. провода 27 и 28 со всеми их соединениями) и рабочая цепь (т. е. провода 11 и 12 с их соединениями) изолированы друг от друга и из четырех проводов 11, 12, 27 и 28, соединяющих два синхронно работающих механизма установки, может быть заменен землей только какой-либо один.
Упомянутую проводку можно устроить и так, чтобы она была очень чувствительна к механическим повреждениям или к попыткам такого повреждения, а также к высоким температурам. С этой целью проводам 27, 28, 11, 12 можно придать форму тонких металлических листов (фольги) 53 и 54, изолированных прокладкой 55 и помещенных между двумя планками 51 и 52. Если просверливать или прокалывать такую линейку, то получится соединение проводов 53 и 54 и тревожный сигнал.
Внутри линейки, кроме того, может быть уложена струна 58 из свинца или иного легкоплавкого материала, удерживающая пружины 56 и 57 от соприкосновения с одним или обоими контактами 59 и 60. В случае сильного нагревания линейки или перегорания таковой, струна 58 расплавляется, и пружинки 56 и 57, коснувшись контактов 59 и 60, вызовут действие сигнала 14.
Таким образом, описанное устройство электрической сигнализации имеет целью непрерывное действие звукового или светового сигнала 14: во 1-х при повреждениях рабочих проводов 11 и 12, связывающих органы, управляющие синхронным движением двух находящихся в различных местах механизмов; 2) при разрушении проводки 27 и 28 между механизмом, установленным в охраняемом помещении, и находящимся в безопасном месте электромагнитом 7, не допускающим замыкание цепи другого электромагнита 21, от действия которого зависит включение сигнала 14;
3) в случае снабжения охраняемого помещения изолированной обкладкой 38— при всякой попытке ко взлому или повреждению стенок хранилища сверлением, плавкой и т. д.; 4) при повреждении обкладки 38; 5) при попытках к повреждению проводки, устроенной согласно фиг. 4 или при значительном повышении температуры в окружающем ее пространстве.
От времени до времени следует производить проверку устройства в том смысле, чтобы убедиться, заряжена ли батарея В и не поврежден ли сигнал или движущий часовой механизм 10.
Рядом с батарее В можно, впрочем, иметь запасный элемент, обыкновенно выключенный, но приводящий в действие отдельный предупредительный сигнал, когда сигнал 14 из-за отсутствия тока не будет приведен в действие.
Что касается часового механизма, то он может быть снабжен добавочным механизмом, замыкающим цепь сигнала 14 илн цепь специального сигнала, когда механизм 10 перестанет работать. Такое добавочное устройство может состоять из цевочного колеса 64 (фиг. 6), вращаемого с известною (небольшою) скоростью от специального заводного механизма в направлении обратном движению часовой стрелки, вращающего при помощи храповика 66, 67 ось 65 и перемещаюшего рейку 62 с контактом 63 в сторону оси 10 часового механизма 10. Когда последний работает, кулачная шайба 10 на оси 10 отодвигает винтик 63 от неподвижного контакта 61 прежде чем замкнут цепь сигнала, причем рейка 62 поворачивает колесо 64 в обратном направлении, не увлекая оси 65 (собачка 66 скользит по храповому колесику 67). Так как, при остановке часов 10, эксцентрик 10 может находиться в таком положении относительно рейки 62, что контакт
61, 63 не может установиться, то вокруг оси 10 можно расположить два или больше приспособлений 61 — 67 таким образом, что по крайней мере у одного из них окажется возможным замыкание цепи сигнала.
На фиг. 7 представлено иного характера добавочное приспособление, пригодное для той же цели и состоящее из U — образной стеклянной трубки 68 со ртутью 71, в закрытый уширенный конец 69 которой впаян контакт 70.
От ртути 71 и контакта 70 идут провода цепи предупредительного сигнала.
Рядом с уширением 69 установлена лампочка 72, которая при каждом продвижении синхронных механизмов, т. е. при каждом толчке часового механизма, зажигается и, нагревая воздух в камере 69, удерживает ртуть вне соприкосновения с контактом 70. Когда же часовой механизм остановится, лампочка 72 уже не будет зажигаться, и ртуть 71 поднимется до штифта 70 и замкнет цепь звонка или другого сигнала.
1 ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1) Устройство для электрической снгI нализации, отличающееся применением (фиг. 1) двух синхронно вращающихся зубчатых дисков 2, 3 и 34, из коих, диск 2, 3, помещаемый в безопасном, месте, составляет часть цепи включающего сигнал электромагнита 21, а диск 34, находящийся в охраняемом помещении, замыкает своими зубцами цепь конт рольного электромагнита 7, помещенного у первого механизма с целью раз мыкания цепи включающего электро магнита 21 путем притяжения якоря 6, 8.
2) Форма выполнения указанного в и. 1 устройства, отличающаяся тем
I (фиг. 1 и 2), что зубцы 4, 5 и 31
, синхронно вращающихся дисков 2, 3 ! и 34 имеют различные толщину и шаг на каждом диске.
3) Видоизменение указанного в п. 2 устройства, отличающееся тем (фиг. 5), что в дисках 37 уложены добавочные шайбы 49 с различно размещенными и различными по толщине зубцами, поворачиваемыми после каждого оборота дисков 2, 3 и 34 на определенный угол.
4) При указанном в п.п. 1, 2 или 3
1 . устройстве включение в цепь контрольного электромагнита 7 (фиг. 1 и 3) изолированной от хранилища внутренней обкладки 38 из тонкого листового металла, например, фольги, которая для получения разрыва цепи при проплавке или просверливании стенок хранилища имеет вид ленты с узкими прорезами 38 .
5) При указанном в п. 4 устройстве соединение обкладки 38, 38 хранилища проводником 29 с цепью включающего сигнал электромагнита 21, а металличе ской стенки его с той же цепью при ! помощи проволоки 12, одного из ра бочих проводов 11 и 12 и проволочки 25, так что при повреждении хранилища без разрушения обкладки 38 сигнал по: лучается немедленно при контакте
, обкладки со стенкою хранилища или с другой обкладкой, заменяющей последнюю, через орудие разрушения.
6) При указанном в п.п. 1 — 5 устройстве применение в доступных для злоумышленника или опасных в пожарном отношении местах проводки, состоящей (фиг. 4) из изолированных друг от друга лент фольги 53 и 54, помещенных между планками 51 и 52.
7) 11ри указанном в п.п. 1 — 5 устройстве применение легкоплавкой струны 58 (фиг. 4), стягивающей пружинные контакты 56 и 57, которые при разрушении струны приходят в соприкосновение с упорами 59 и бО, электрически соединенными с проводами данной рабочей или контрольной цепи.
8) При указанном в п.п. 1 — 5 устрой стве применение на движущем часовом механизме добавочного приспособления для замыкания сигнала 14 или особого сигнала в случае остановки часового механизма.
