Кодовый магнитомеханический замок

 

Замок относится к области защитных средств, и его конструкция способствует повышению степени засекреченности замка и ключа. Замок содержит сепаратор с подвижными магнитными элементами (ПМЭ), расположенные с противолежащих сторон сепаратора и вдоль него перфорамки с пазами под магнитные элементы, обойму с неподвижными магнитными элементами, расположенными соосно с подвижными и обращенными к ним одноименными полюсами, и ключ для взаимодействия с магнитными элементами. Перфорамки выполнены в виде квадратных пластин, зафиксированных в пазах перемычки, в горизонтальной поверхности которой выполнены два направляющих отверстия для поступательного движения через них стержней, жестко связанных с корпусом сепаратора. Ячейки в сепараторе и пазы в перфорамках расположены в виде матрицы n x m, где n - число ячеек по вертикали, m - по горизонтали. Сепаратор путем винтового соединения жестко связан с обоймой через четыре разделительные втулки, обеспечивающие между ними зазор для свободного перемещения в нем одной из перфорамок. Установка ключа на отмеченное на лицевой панели двери место, при правильно выставленной кодовой комбинации магнитов, приводит к тому, что ПМЭ начинают перемещаться под действием их магнитного силового поля. ПМЭ, выходя из пазов и перемещаясь в противоположную от них сторону, упираются в гладкую поверхность перфорамки. ПМЭ, который в исходном состоянии находился вне паза, остается на месте. В данном положении ПМЭ движению перфорамок в вертикальной плоскости вдоль сепаратора ничего не мешает. Усилие, прикладываемое посредством запорного рычага исполнительного устройства к поверхности перемычки, приводит к ее опусканию вниз вдоль направляющих стержней. Исполнительное устройство срабатывает, дверь открывается. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области защитных устройств и предназначено для исключения несанкционированного доступа к охраняемым объектам, а также их системам и элементам, представляющим собой материальные ценности.

Известен кодовый замок, содержащий магниты, магнитоуправляемые контакты, корпус из немагнитного материала, выполненный в виде блока изолированных друг от друга магнитов, ориентированных в направлении лицевой панели ключа (SU 596707 А1, 05.03.1978).

Недостатком этого замка является низкая кодозащищенность, определяемая количеством магнитоуправляемых контактов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является замок, содержащий корпус с полостью и глухим гнездом под ключ, размещенный в полости корпуса сепаратор с подвижными магнитными элементами, расположенные с противолежащих сторон сепаратора и вдоль него перфорамки с отверстиями и пазами под магнитные элементы, обойму с неподвижными магнитными элементами, расположенными соосно с подвижными и обращенными к ним одноименными полюсами, ключ для размещения в гнезде корпуса и взаимодействия с магнитными элементами и ручку управления, кинематически связанную с сепаратором посредством узла блокировки, образованного подпружиненным штоком и взаимодействующим с ним фрикционным механизмом (SU 1831558 А3, 30.07.1993).

Недостатком этого замка является то, что ключ для данного замка является носителем информации о коде, которая визуально легко может быть считана, а сам ключ, в силу простоты изготовления, дублирован.

Техническим результатом, достигаемым при реализации данного изобретения, является повышение степени засекреченности замка и ключа.

Указанный технический результат достигается тем, что в кодовом магнитномеханическом замке, содержащем сепаратор с подвижными магнитными элементами, расположенные с противолежащих сторон сепаратора и вдоль него перфорамки с пазами под магнитные элементы, обойму с неподвижными магнитными элементами, расположенными соосно с подвижными и обращенными к ним одноименными полюсами, и ключ для взаимодействия с магнитными элементами, согласно изобретению перфорамки выполнены в виде квадратных пластин, зафиксированных посредством винтового соединения в пазах стопорящей движение исполнительного устройства перемычки, в горизонтальной поверхности которой выполнены два направляющих отверстия для поступательного движения через них стержней, жестко связанных с корпусом сепаратора, одновременно являющимся упором для возвратных пружин, нанизанных на стержни, при этом ячейки в сепараторе и пазы в перфорамках расположены в виде матрицы n x m, где n - число ячеек по вертикали, а m - по горизонтали, а сепаратор путем винтового соединения жестко связан с обоймой через четыре разделительные втулки, обеспечивающие между ними зазор для свободного перемещения в нем одной из перфорамок; ключ представляет собой квадратную рамку с железной крышкой, к которой примагничен, блок магнитов, выполненных в виде уплощенных прямоугольных параллелепипедов с квадратными основаниями, изолированных друг от друга за счет размещения внутри неразъемного футляра с магнитонепроницаемыми торцевыми и магнитонеизолирующими боковыми стенками, при этом магниты ориентированы в направлении лицевой панели ключа, схема их расположения аналогична схеме размещения подвижных магнитных элементов в ячейках сепаратора, а футляры с магнитами установлены с возможностью перестановки в блоке относительно друг друга и переворачивания с одной боковой поверхности на другую.

На фиг. 1, 2 кодовый магнитомеханический замок показан в параллельной аксонометрии в разобранном и собранном виде, соответственно; на фиг.3, 4 изображен кодовый ключ.

Замок состоит из сепаратора 1, в ячейках которого размещают подвижные магнитные элементы (ПМЭ) 2, обоймы 3 с неподвижными магнитами 4, двух неферромагнитных перфорамок 5, в которых выполнены квадратные пазы 6, перемычки 7 с продольными прямоугольными пазами 8 и отверстиями 9 для поступательного движения через них стержней 10, на которые нанизаны возвратные пружины 11, четырех разделительных втулок 12, четырех больших соединительных винтов 13 и четырех маленьких соединительных винтов 14.

Ключ состоит из неферромагнитной рамки 15, с которой жестко связана железная крышка 16, квадратных магнитов 17, изолированных друг от друга за счет размещения внутри неразъемного футляра 18 (см. фиг.3).

Обойма сепаратора 1 выполнена из немагнитного материала.

Глубина рамки 15 выбирается таким образом, чтобы вставленные в нее футляры 18 с магнитами 17 выступали на 1-2 мм.

С целью визуальной идентификации полюсов магнитов 17 обращенные к ним поверхности футляров 18 окрашиваются в разные цвета, например в красный и синий цвет.

Пазы 6 перфорамок 5 располагаются таким образом, чтобы в установленном состоянии напротив паза 6 одной перфорамки 5 была гладкая поверхность другой. Каждый паз 6 располагается напротив ячейки сепаратора 1 с ПМЭ 2. При этом диагональ паза 6 должна быть на 1-1,5 мм больше диагонали торцевой стороны ПМЭ 2.

Ориентация магнитных полюсов ПМЭ 2 в ячейках сепаратора 1 осуществляется таким образом, чтобы оказываемое на них магнитное воздействие со стороны неподвижных магнитов 4 обоймы 3 приводило их к перемещению в направлении пазов одной или другой перфорамки 5.

Магнитное поле, создаваемое магнитами 17 ключа, должно быть больше магнитного поля магнитов 4.

Число магнитов 17 в ключе должно быть на один меньше, чем число ПМЭ 2. Позициями 19, 20 обозначены, соответственно, отверстия и винты крепления замка к двери.

Работа кодового магнитомеханического замка заключается в следующем. В исходном состоянии (когда ключ не приложен к двери) все ПМЭ 2, кроме одного, под действием магнитного силового поля магнитов 4 задвинуты в пазы 6 перфорамок 5. При этом блокируется возможность перемещения перфорамок 5 вдоль сепаратора 1 и, как следствие, жестко связанной с ними перемычки 7. В этом случае усилие, прикладываемое посредством запорного рычага исполнительного устройства к поверхности перемычки 7 (см. фиг.1), не приводит к ее опусканию вниз вдоль направляющих стержней 10. Исполнительное устройство не сработает (дверь не откроется). Оставшийся один ПМЭ 2 в исходном состоянии находится вне паза 6 одной перфорамки 5 и прижат к гладкой поверхности другой перфорамки 5, не оказывая при этом никакого влияния на возможность их перемещения.

Установка ключа на отмеченное на лицевой панели двери место, при правильно выставленной кодовой комбинации магнитов 17, приводит к тому, что создаваемые ими магнитные силовые поля нейтрализуют противоположеные по знаку поля магнитов 4, вследствие чего ПМЭ 2, обращенные к магнитам 4 и 17 соответствующими одинаковыми по знаку полюсами, начинают перемещаться под действием магнитного силового поля магнитов 17. При этом ПМЭ 2, выходя из пазов 6 и перемещаясь в противоположную от них сторону, упираются в гладкую поверхность другой перфорамки 5. ПМЭ 2, который в исходном состоянии находился вне паза 6, остается на месте за счет того, что напротив него в ключе отсутствует магнит 17.

В данном положении ПМЭ 2 движению перфорамок 5 в вертикальной плоскости вдоль сепаратора 1 ничего не мешает. Теперь усилие, прикладываемое посредством запорного рычага исполнительного устройства к поверхности перемычки 7 (см. фиг. 1), приводит к ее опусканию вниз вдоль направляющих стержней 10. Исполнительное устройство срабатывает (дверь открывается).

При отнятии ключа от двери все элементы замка приходят в исходное положение: при отсутствии усилия со стороны запорного рычага исполнительного устройства перфорамки 5 и перемычка 7 за счет силы упругости и возвратных пружин 11 поднимаются вверх; под действием магнитного поля магнитов 4 ПМЭ 2 перемещаются обратно в направлении пазов 6 противолежащих перфорамок 5 и входят в них. Перфорамки снова заблокированы.

Для сохранения в тайне кодовой комбинации расположения магнитных полюсов магнитов 17, в случае, когда ключ не понадобится в течение некоторого времени, футляры 18 с магнитами 17 могут быть произвольно переставлены относительно друг друга и (или) перевернуты с одной стороны на другую.

Установка ключа даже с одним неправильно ориентированным или (и) расположенным магнитом 17 приведет к тому, что расположенный напротив него ПМЭ 2 либо останется на месте, вместо того чтобы выйти из паза 6, либо задвинется в него, вместо того, чтобы оставаться на месте. И в том, и в другом случае возможность продольного перемещения перфорамок 5 будет заблокирована, а значит и срабатывания исполнительного устройства не будет.

Данное техническое решение может быть использовано в комплексных системах безопасности объектов охраны различного целевого назначения в качестве предохранительного устройства. Например, в системах управления пуском ракет, инициирования зарядов взрывчатого вещества в боеприпасах. Возможно также его применение в горно-взрывном деле в качестве устройства предотвращения выдачи несанкционированных команд на проведение взрывных работ. Кроме того, оно может быть использовано как один из элементов физической защиты в системах безопасности АЭС и ряда других ядерно-опасных объектов. На бытовом уровне возможно его применение в качестве дверного или гаражного замка.

Формула изобретения

1. Кодовый магнитомеханический замок, содержащий сепаратор с подвижными магнитными элементами, расположенные с противополежащих сторон сепаратора и вдоль него перфорамки с пазами под магнитные элементы, обойму с неподвижными магнитным элементами, расположенными соосно с подвижными и обращенными к ним одноименными полюсами, и ключ для взаимодействия с магнитными элементами, отличающийся тем, что перфорамки выполнены в виде квадратных пластин, зафиксированных посредством винтового соединения в пазах стопорящей движение исполнительного устройства перемычки, в горизонтальной поверхности которой выполнены два направляющих отверстия для поступательного движения через них стержней, жестко связанных с корпусом сепаратора, одновременно являющимся упором для возвратных пружин, нанизанных на стержни, при этом ячейки в сепараторе и пазы в перфорамках расположены в виде матрицы n x m, где n - число ячеек по вертикали, m - по горизонтали, а сепаратор путем винтового соединения жестко связан с обоймой через четыре разделительные втулки, обеспечивающие между ними зазор для свободного перемещения в нем одной из перфорамок.

2. Кодовый магнитомеханический замок по п.1, отличающийся тем, что ключ представляет собой квадратную рамку с железной крышкой, к которой примагничен блок магнитов, выполненных в виде уплощенных прямоугольных параллелепипедов с квадратными основаниями, изолированных друг от друга за счет размещения внутри неразъемного футляра с магнитонепроницаемыми торцевыми и магнитонеизолирующими боковыми стенками, при этом магниты ориентированы в направлении лицевой панели ключа, схема их расположения аналогична схеме размещения подвижных магнитных элементов в ячейках сепаратора, а футляры с магнитами установлены с возможностью перестановки в блоке относительно друг друга и переворачивания с одной боковой поверхности на другую.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4