Перестановочный замок
Изобретение относится к устройствам перестановочных замков с реверсивными дисками, расположенными на одной оси и устанавливаемыми одновременно, поворотной, но не передвижной ручкой. Перестановочный замок, содержит корпус с полой осью, на которой размещены поворотные диски, на боковой поверхности которых расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком, закрепленным на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле. В конструкцию замка введено двухканальное фотореле с электромагнитом, взаимодействующим с крючкообразным рычагом, причем приводной кулачок выполнен взаимодействующим с оптической осью первого канала, а крючкообразный рычаг выполнен взаимодействующим с оптической осью второго канала фотореле. Преимущество изобретения состоит в том, что исключена возможность несанкционированного открытия замка манипулированием. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.
Описываемое изобретение относится к устройствам перестановочных замков с реверсивными дисками, расположенными на одной оси и устанавливаемыми одновременно поворотной, но не передвижной ручкой.
Известен аналогичный перестановочный замок, содержащий корпус с полой осью, на которой расположены поворотные диски, причем на торцевой поверхности каждого имеется паз, а на боковой поверхности расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком закрепленном на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле, причем крючкообразный рычаг снабжен хвостовиком, взаимодействующим с торцевыми поверхностями поворотных дисков (смотри патент USA №3,373,583, МПК Е05В 37/08, опубликованный 19 марта 1968 года).
Недостаток аналога состоит в том, что такой замок довольно быстро открывается (рекорд открывания составляет 5 минут 19 секунд) путем манипуляций проводимых злоумышленником, использующим чувство ощущения повышения нагрузки при манипулировании приводным кулачком, когда в его впадине расположен нос крючкообразного рычага (смотри https://.votub.com/watch?v=qw 4HQMS-pk) Поворотные диски немного отличаются по наружному диаметру. Когда под хвостовиком оказывается паз диска с наибольшим диаметром, а под носом крючка оказывается впадина приводного кулачка, то весь рычаг опускается немного ниже (теперь он опирается на диск меньшего диаметра. При подъеме носа рычага краями впадины приводного кулачка незначительно возрастает усилие, которое злоумышленники научились определять кончиками своих пальцев.
Известен аналогичный перестановочный замок, содержащий корпус с полой осью, на которой расположены поворотные диски, причем на торцевой поверхности каждого имеется паз, а на боковой поверхности расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком закрепленном на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота на ригеле, причем крючкообразный рычаг снабжен хвостовиком, взаимодействующим с торцевыми поверхностями поворотных дисков. Замок дополнен фигурным рычагом, на длинном конце которого закреплен второй конец прижимной пружины крючкообразного рычага, а на боковой поверхности приводного кулачка размещен штырь, взаимодействующий с фигурным рычагом (смотри патент USA №4,756,176, МПК Е05В 37/08, опубликованный 12 июля 1988 года).
Недостаток аналогичного перестановочного замка состоит в том, что он не полностью защищен от успешной манипуляции высококвалифицированными злоумышленниками.
Известен аналогичный перестановочный замок, содержащий содержащий корпус с полой осью, на которой расположены поворотные диски, причем на торцевой поверхности каждого имеется паз, а на боковой поверхности расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком закрепленном на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле, причем крючкообразный рычаг снабжен хвостовиком, взаимодействующим с торцевыми поверхностями поворотных дисков. Замок дополнен тремя постоянными магнитами, один из которых размещен в носе крючкообразного рычага, а два других по краям впадины, расположенной на торцевой поверхности приводного кулачка (смотри патент USA №5,473,919, МПК Е05В 37/08, опубликованный 12 декабря 1995 года).
Недостаток аналога состоит в том, что такой механизм довольно сложен в изготовлении и плохо адаптирован для облегчения методов сборки при массовом производстве кодовых замков. Более того, будучи выгодным по сравнению с предшествующим уровнем техники, данный аналог не полностью защищен от успешной манипуляции высококвалифицированным злоумышленником.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является перестановочный замок, содержащий корпус с полой осью, на которой расположены поворотные диски, причем на торцевой поверхности каждого имеется паз, а на боковой поверхности расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком закрепленном на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле, причем крючкообразный рычаг снабжен хвостовиком, взаимодействующим с торцевыми поверхностями поворотных дисков. Замок дополнен двумя многоповерхностными контактными роликами из магнитопритягиваемого материала расположенными по краям впадины, расположенной на торцевой поверхности приводного кулачка, а в носовой части крючкообразного рычага установлен постоянный магнит (смотри патент USA №5,749,252, МПК Е05В 37/08, опубликованный 12 мая 1988 года). Выбрано за прототип.
Недостаток прототипа состоит в том, что будучи выгодным по сравнению с предшествующим уровнем техники из-за создания дополнительных неудобств злоумышленнику, данная конструкция не полностью защищает замок от успешной манипуляции высококвалифицированным злоумышленником.
Техническая задача состоит в том, чтобы полностью исключить возможность несанкционированного открытия замка манипулированием (совершенно естественно, что такой замок можно будет открыть путем последовательного перебора, а это при трех поворотных дисках равно одному миллиону вариантов).
Технический результат - исключение возможности несанкционированного открытия замка манипулированием.
Указанный технический результат достигается тем, что перестановочный замок, содержащий корпус с полой осью, на которой размещены поворотные диски, на боковой поверхности которых расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком закрепленном на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле, особенность заключается в том, что введено двухканальное фотореле с электромагнитом, взаимодействующим с крючкообразным рычагом, причем приводной кулачок выполнен взаимодействующим с оптической осью первого канала, а крючкообразный рычаг выполнен взаимодействующим с оптической осью второго канала фотореле.
Дополнительно перестановочный замок характеризуется тем, что шток электромагнита содержит шляпку взаимодействующую с уступом расположенным на крючкообразном рычаге.
Дополнительно перестановочный замок характеризуется тем, что фотоизлучатель и фотоприемник первого канала фотореле размещены в стойках, закрепленных в корпусе, а приводной кулачок снабжен отверстием, совпадающим с оптической осью.
Дополнительно перестановочный замок характеризуется тем, что наружная поверхность деталей расположенных в корпусе и внутренняя поверхность корпуса выполнены зачерненными.
Изобретение иллюстрируется чертежами.
Фиг. 1 - перестановочный замок в разрезе
Фиг. 2 - вид сверху на перестановочный замок со снятой крышкой, когда замок закрыт.
Фиг. 3 - вид сверху на перестановочный замок со снятой крышкой, когда правильно набран код.
Фиг. 4 - вид сверху на перестановочный замок со снятой крышкой. Замок открыт
Фиг. 5 - крючкообразный рычаг.
Фиг. 6 - разрез через электромагнит и крючкообразный рычаг.
Фиг.7 - примерная схема фотореле
На чертеже изображено.
Дверца сейфа 1, перестановочный замок, состоящий из корпуса 2 с полой осью 3 и крышкой 4, пружины 5, которая прижимает поворотные диски, 6, 7, 8 друг к другу с усилием 15 унций. На боковой поверхности поворотных дисков содержатся выступы 9 взаимодействующие друг с другом и приводным кулачком 10, на торцевой поверхности которого расположена впадина 11. Приводной кулачок 10 закреплен на приводном валу 12 при помощи резьбы и Т-образной шпонки 13 размещенной в шпоночных пазах вала и приводного кулачка. Для подстраховки от выпадания Т-образной шпонки 13, на крышке 4 предусмотрен наплыв 14. Противоположный конец приводного вала 12 снабжен лимбовой ручкой 15. С торцевой поверхностью приводного кулачка 10 взаимодействует нос 16 подпружиненного крючкообразного рычага 17, который закреплен на ригеле 18 винтом 19 с возможностью поворота. Пружина 20 размещена на винте 19. Ригель 18 снабжен глухим углублением 21 и шариковым фиксатором 22. Внутри корпуса 2 расположен предохранительный рычаг 23 с пружиной 24, левое плечо которого взаимодействует с крышкой 4, а правое плечо нависает над глухим углублением 21. Если крышка снята, то ригель блокируется рычагом 23. В корпусе расположены стойки 25, 26, снабженные отверстиями, совпадающими с оптической осью первого канала фотореле. В этих стойках расположен фотоизлучатель 27 и фотоприемник 28 (электрические провода не показаны). На кронштейне 29 напротив друг друга закреплены фотоприемник 30 и фотоизлучатель 31, второго канала фотореле, оптическую ось которого перегораживает крючкообразный рычаг 17. Корпус 2 снаружи содержит электромагнит 32, состоящий из каркаса катушки 33 с обмоткой 34, якоря 35 соединенного с немагнитным штоком 36, имеющим шляпку 37 и возвратную пружину 38. Шток 36 электромагнита 32 выполнен взаимодействующим с крючкообразным рычагом 17. Шляпка 37 штока 36 взаимодействует с уступом 39 расположенном на рычаге 17, Пружина 20 по своей силе слабее пружины 38. Хвостовик 40 винта 20 размещен в пазу 41, размер которого ограничивает перемещение хвостовика 40 и ригеля 18. Поворотные диски 6,7,8 снабжены пазами 42, в которые опускается перекладина 43 подпружиненного рычага 17, если код набран правильно.
Фотореле имеет, например, такую электронную схему смотри фигуру 7. Можно использовать любую другую электронную схему.
Источник питания фотореле может быть внутренним от аккумуляторов или наружным. Фотореле может находиться все время под напряжением. Если на лицевой стороне дверцы установить включатель питания, то в результате появится возможность продлить срок работы аккумуляторов путем отключения питания фотореле.
Работа устройства. Открытие замка. Фигура 2.
Напряжение на фотореле отключено. Предположим, что комбинация замка 50-20-30. Начинаем вращать лимбовую ручку 15 против часовой стрелки. Приводной кулачок 10 начинает вращаться и его выступ упрется в выступ 9 поворотного диска 6. В свою очередь на следующем обороте поворотный диск 6 подхватит поворотный диск 7, который на следующем обороте приведет во вращение поворотный диск 8. Соответственно с лицевой стороны цифра 50 проводится три раза мимо центральной метки (не показана). На четвертый раз точно зафиксируем эту цифру напротив метки. При этом паз 42 (не показан) поворотного диска 8 устанавливается точно под перекладиной 43 подпружиненного рычага 17, который в данный момент поднят пружиной 38. Нос 16 рычага 17 находится в верхнем положении и не касается поверхности приводного кулачка 10.
Набор второй цифры осуществляется вращением ручки лимба 15 уже по часовой стрелке. Проводим цифру 20 мимо центральной метки 2 раза. На третий раз точно зафиксируем цифру напротив метки. При этом паз 42 (не показан) поворотного диска 7 устанавливается точно под перекладиной 43 подпружиненного рычага 17.
Набор третьей цифры осуществляется вращением ручки лимба 15 против часовой стрелки. Проводим цифру 30 мимо центральной метки один раз. На второй раз точно устанавливаем цифру напротив метки. При этом паз 42 поворотного диска 6 устанавливается точно под перекладиной 43 подпружиненного рычага 17. Подаем питание на фотореле. Начинаем медленно вращать лимб 15 по часовой стрелке. Как только отверстие (показано пунктиром) приводного кулачка расположится точно на оптической оси первого канала фотореле, свет от фототоизлучателя 27 попадет на фотоприемник 28 (фотодиод VD3) открывается и на R3 падает определенное напряжение, когда его величина достаточна для открытия транзистора VT1 - он откроется, и открывает еще один транзистор - VT2. Эти два транзистора, это двухкаскадный усилитель тока, необходим для запитывания катушки реле К1. Реле К1 срабатывает и замыкает нормально открытые контакты НО К1. В результате подается напряжение на электромагнит 32, который втягивает якорь 35, сжимая при этом пружину 38. Как только якорь 35 втянется внутрь электромагнита 32, подпружиненный крючкообразный рычаг 17 своим носом 16, опустится в паз 11 торцевой поверхностью приводного кулачка 10. При опускании рычага 17 свет от фотоизлучателя 31 поступает к фотоприемнику 30.
Медленно поворачиваем ручку лимба 15 по часовой стрелке. При этом приводной кулачок перекрывает свет по первому каналу, Но так как открыт второй канал, то питание на электромагнит подается. При дальнейшем вращении нос 16 крючкообразного рычага 17, находясь во впадине 11 приводного кулачка 10 (смотри фигуру 3), взаимодействует с боковой стенкой паза и рычаг 17 перемещаться. При дальнейшем вращении, рычаг 17 потянет за собой ригель 19. Как только хвостовик 40 винта 19 упрется в край паза 41, вращение прекратится. Замок открыт (смотри фигуру 4). Если питание на фотореле подавалось кнопкой расположенной на дверце сейфа, то кнопку можно отпустить. Питание с электромагнита снимется. Замок остается в открытом положении.
Работа замка, если замок находится под напряжением.
При вращении лимба 15 приводной кулачок на каждом обороте открывает поступление света от фотоизлучателя 27 к фотоприемнику 28. Электромагнит 32 срабатывает и опускает рычаг 17, который своей перекладиной 43 опускается на торцы поворотных дисков 6, 7, 8. Нос 16 рычага 17 частично опускается в паз 11. Второй канал фотореле не срабатывает. Дальше опускаться рычагу не позволяет перекладина 43 лежащая на торцах поворотных дисков 6, 7, 8. Паз 11 синхронизирован с отверстием, пропускающим свет от фотоизлучателя 27 к фотоприемнику 28. Если в прототипе нос 16 скользил по торцевой поверхности приводного кулачка, то в данном устройстве нос поверхности не касается, а частичное опускание производится точно в середину паза 11. При дальнейшем вращении приводного кулачка 10 отверстие (изображено пунктиром) перекроет свет, а нос 16 еще не коснулся боковой поверхности паза 11. С электромагнита снимается напряжение, и нос 16 поднимается из паза 11, не касаясь его боковых поверхностей. Если в прототипе нос 16 поднимался вверх приводным кулачком, то в предлагаемом устройстве эту функцию взял на себя электромагнит. Так как нос 16 при манипуляциях не контактирует с боковыми поверхностями паза 11 приводного кулачка, то злоумышленник лишается осязательной информации. Определить величину опускания рычага 17 в паз 11 по усилию подъема из паза на торцевую поверхность приводного кулачка, невозможно.
Закрытие замка. Если питание снято.
Для закрытия замка начинаем крутить лимбовую ручку 15 против часовой стрелки. Рычаг 17 подтянут к верхнему упору. Приводной кулачок начинает смещать рычаг 17 вправо. Ригель 18 смещается вправо. Как только рычаг 17 перестанет контактировать с верхним упором, произойдет поднятие рычага пружиной электромагнита (смотри фигуру 2) Теперь надо сбить набранный код. Делаем четыре оборота против часовой стрелки. Замок закрыт.
Закрытие замка, если замок находится под напряжением.
Второй канал фотореле открыт. Электромагнит находится под напряжением. Начинаем вращать лимбовую ручку 15 против часовой стрелки. Приводной кулачок боковой поверхностью паза 11 толкает нос 16 рычага 17 вправо. Ригель перемещается вправо. Приводной кулачок начинает поднимать нос 16. Рычаг 17 поднимается и перекрывает свет от фотоизлучателя 31 к фотоприемнику 30. Питание с электромагнита снимается. Остается сделать четыре оборота лимбовой ручки, чтобы сбить код. При каждом обороте будет срабатывать электромагнит, так как приводной кулачок будет открывать свет к фотоприемнику 28.
Питание на фотореле, лучше всего завести через кнопку расположенную на дверце сейфа, чтобы исключить разряд аккумуляторов, если случайно оставить первый канал в сработанном состоянии на длительное время. Подпружиненная кнопка питания позволит исключить это.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к устройствам перестановочных замков с реверсивными дисками, расположенными на одной оси и устанавливаемыми одновременно поворотной, но не передвижной ручкой.
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Преимущество изобретения состоит в том, что исключена возможность несанкционированного открытия замка манипулированием.
Заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
1. Перестановочный замок, содержащий корпус с полой осью, на которой размещены поворотные диски, на боковой поверхности которых расположены выступы, взаимодействующие друг с другом и с приводным кулачком, закрепленным на приводном валу, который размещен в полой оси, причем противоположный конец вала содержит лимбовую ручку, а приводной кулачок содержит на торцевой поверхности впадину и выполнен взаимодействующим с подпружиненным крючкообразным рычагом, противоположный конец которого закреплен, с возможностью поворота, на ригеле, отличающийся тем, что введено двухканальное фотореле с электромагнитом, взаимодействующим с крючкообразным рычагом, причем приводной кулачок выполнен взаимодействующим с оптической осью первого канала, а крючкообразный рычаг выполнен взаимодействующим с оптической осью второго канала фотореле.
2. Перестановочный замок по п. 1, отличающийся тем, что шток электромагнита содержит шляпку, взаимодействующую с уступом, расположенным на крючкообразном рычаге.
3. Перестановочный замок по п. 1, отличающийся тем, что фотоизлучатель и фотоприемник первого канала фотореле размещены в стойках, закрепленных в корпусе, а приводной кулачок снабжен отверстием, совпадающим с оптической осью.
4. Перестановочный замок по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность деталей, расположенных в корпусе, и внутренняя поверхность корпуса выполнены зачерненными.
