Кодовое устройство замка повышенной секретности
HIGH-SECURITY LOCK CODE DEVICE

Изобретение относится к области запорных устройств, в частности к кодовым устройствам и может быть использовано в замках для дверей, сейфов, шкафов, дверей автомобилей и т.п.
Известно запирающее устройство (см. патент RU 2270307 С1, кл. Е05В 17/14, 27/04, 20.02.2006), содержащее неподвижный и подвижный относительно корпуса запорный блоки, при этом в неподвижном блоке выполнены кодовые выступы, соответствующие кодовым отверстиям или углублениям на ключе, и скомплектованы ступенчатыми цугальтами, а подвижный блок содержит подпружиненные запирающие цугальты. Между блоками и кулачковым механизмом, имеющим пазы и выступы, взаимодействует подвижная скоба.
Недостатком данного устройства является его сложность за счет наличия комплектов цугальтов, блоков и сложного кулачкового механизма, что делает данное запорное устройство трудным в изготовлении, в наладке и в эксплуатации.
Известен замок (см. патент US 4149394, 1979 г.) с кодовым устройством, содержащий корпус, запирающий элемент, кодовый ключ в виде карты, в указанном корпусе находятся два паза, один из которых предназначен для кодовой карты, другой для карты-ключа. Запирающий элемент связан с задвижкой, имеет возможность перемещаться в корпусе замка, и снабжен глухими отверстиями с подпружиненными штифтами. Штифты запирающего элемента расположены напротив отверстий в корпусе замка также снабженными штифтами с шариками при положении запорного элемента в корпусе замка, и задвижка выступает из корпуса. Отверстия в карте-ключе дополняют отверстия кодовой карты так, что они вместе образуют полную матрицу, то есть, ключ-карта имеет отверстия, где кодовая карта не имеет отверстий. Отверстия со штифтами и шариками пересекают пазы в корпусе, в одном из которых находится кодовая карта, а в другой паз вставляется ключ-карта. В комбинации с двумя картами подпружиненные штифты с шариками, которые попадают в отверстия кодовой карты и карты-ключа, выстраиваются таким образом, что торцевые плоскости соприкосновения штифтов совпадают с плоскостью контакта запирающего элемента с внутренней поверхностью корпуса замка. В такой ситуации запорный элемент может передвигаться внутри замка и передвинуть фиксирующую задвижку.
Недостатком такого замка является наличие постоянного контакта между собой штифтов и внутренней плоскостью корпуса замка при перемещении запорного элемента, что приведет к износу штифтов от наличия трения. Также из-за контактов шариков с картой-ключ при перемещении приведет к износу карту-ключ. Наличие определенных размеров штифтов и шариков замок ограничен числом комбинаций секретности.
Известен замок фирмы VingCard (https://www.assaabloyhospitality.com/en/aah/com/), содержащий корпус, внутри которого находится электронный блок с элементами питания и карта-ключ с отверстиями.
Недостатком такого замка является то, что такое кодовое устройство может работать только при определенном диапазоне температур, наличии электрического источника питания и имеет только определенное назначение.
Известно кодовое устройство (патент РФ №2379454, от 16.07.2008 г.), содержащее корпус, с расположенными в нем кодовым блоком, крышкой и комплектом кодовых толкателей, кодовый ключ для размещения в прорези корпуса и взаимодействия с кодовыми толкателями, приемное место для кодового ключа. В кодовом блоке размещен запорный узел. Запорный узел выполнен в виде кодовой пластиной с глухими отверстиями для закрепления кодовых толкателей и сквозными отверстиями для размещения дополнительных ложных некодовых толкателей, некодовой пластиной с отверстиями для закрепления ложных толкателей, опорной некодовой пластиной, направляющей пластиной и прижимной пластиной с L-образным сечением. На одной полке L-образного сечения прижимной пластины выполнены отверстия для размещения направляющих винтов, нагруженных пружинами. Другая полка L-образного сечения прижимной пластины размещена с возможностью контакта с рычагом-собачкой, взаимодействующей с управляющей шайбой оси ручки, например, дверной. Крайние направляющие винты установлены с возможностью взаимодействия с кодовой пластиной, центральный направляющий винт - с опорной некодовой пластиной, а направляющие винты, расположенные соответственно между крайним винтом и центральным винтом, - с направляющей пластиной. Кодовая пластина снабжена шарнирно закрепленным на ней рычагом, взаимодействующим с серьгой, шарнирно закрепленной на опорной некодовой пластине. Приемное место для кодового ключа выполнено в виде щели, расположенной напротив прорези в корпусе и образованной пластиной с входными отверстиями для кодовых толкателей и пластиной с выходными отверстиями для кодовых толкателей. Имеются также крепежные винты. Для более технологичного изготовления кодовая пластина 8 может быть выполнена из двух частей: одна часть выполнена с отверстиями для закрепления кодовых толкателей и со сквозными отверстиями для дополнительных некодовых толкателей, а другая - только с отверстиями для закрепления некодовых толкателей.
Недостатком такого кодового устройства состоит в том, что кодовые и некодовые толкатели жестко закреплены в пластинах, тем самым уменьшая количество комбинаций в определенном объеме кодового блока, и отсутствие кодовой карты или контрольной матрицы.
Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков.
Технический результат заключается в увеличении количества комбинаций (повышение секретности) механическим путем, повышении надежности работы кодового устройства при любых климатических условиях (отсутствие электроники) и для применения с различными исполнительными устройствами или датчиками.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в кодовом устройстве замка, содержащим корпус с расположенными в нем кодовым блоком, крышкой, комплектом кодовых штырей, комплектом некодовых штырей, карт-ключ с отверстиями, прорезь размещения карт-ключа, кодовую карту и прижимную планку с L-образным сечением, при этом на горизонтальной полке L-образного сечения прижимной планки выполнены отверстия, а на вертикальной полке L-образного сечения прижимной планки размещена с возможностью контакта с рычагом-собачкой, взаимодействующей с управляющей втулкой оси ручки, при этом кодовое устройство снабжено планкой приема карт-ключа, планкой размещения кодовой карты, верхней планкой с направляющими отверстиями, торцевой планкой с отверстиями, управляющей планкой, опорной планкой, управляющими стержнями и направляющими стержнями, отверстия карт-ключа дополняют отверстия кодовой карты, в отверстиях горизонтальной полки L-образного сечения прижимной планки размещены управляющие стержни и направляющие стержни, которые проходят через отверстия в кодовом блоке и нагружены пружинами, причем концы управляющего стержня жестко закреплены при помощи резьбового соединения: один - с прижимной планкой, а другой - с планкой управляющей, стержни направляющие жестко соединены с опорной планкой, кодовые штыри и некодовые штыри нагружены пружинами и размещены между управляющей планкой и опорной и своими концевыми частями расположены в отверстиях верхней планки и планки приема карт-ключа, при этом в кодовом блоке размещены контрольные планки, одна из которых установлена с внешней ровной стороны верхней планки, а вторая между планками кодовой карты и торцевой планкой, причем в контрольных планках выполнены отверстия по общему количеству кодовых и некодовых штырей, совпадающие с отверстиями планки приема карт-ключа, верхняя планка, торцевая планка, управляющая планка и опорная планка установлены с возможностью смещения в сторону за счет выполненных в контрольных планках сквозных пазов, выступающие концы контрольных планок жестко соединены с соединительной планкой, которая снабжена осью, связывающей соединительную планку с коромыслом, установленным с возможностью поворота вокруг оси, верхнее плечо коромысла через ось подвижно связано с рычагом управления, вращающимся вокруг оси и подвижно связанным при помощи оси с рычагом фиксатора, который вращается вокруг оси и подпружинен относительно корпуса пружиной, удлиненная часть рычага фиксатора, нагруженная пружиной, находится в контакте с исполнительным механизмом или датчиком, при этом рычаг управления контактирует с планкой включения контроля, нагруженной пружиной и проходящей через отверстие в верхней планке и отверстие в планке приема карт-ключа, причем пружина взаимодействующая с планкой включения контроля, жестче пружины взаимодействующей с рычагом фиксатора, на наружной поверхности торцевой планки при помощи винтов закреплена пружина фиксации карт-ключа, крышка кодового блока закреплена при помощи винтов, планка приема карт-ключа прикреплена к кодовому блоку при помощи винтов, планка размещения кодовой карты и торцевая планка соединены между собой винтами, а при помощи винтов планка приема карт-ключа, планка размещения кодовой карты и торцевая планка скреплены между собой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на Фиг. 1 - изображен общий вид кодового устройства без крышки;
на Фиг. 2 - вид кодового блока;
на Фиг. 3 - торец кодового блока с карт-ключом, сечение по Б-Б на Фиг. 1;
на Фиг. 4 - вид контрольной планки с карт-ключом, сечение по В-В на фиг. 1;
на Фиг. 5 - вид карт-ключа;
на Фиг. 6 - вид кодовой карты;
на Фиг. 7 - вид сечения кодового устройства с карт-ключом, сечение по Г-Г на Фиг. 1;
на Фиг. 8 - положение элементов кодового устройства при вращении ручки 24 на определенный угол α, начало вращения;
на Фиг. 9 - вид сечения кодового устройства с карт-ключом при повороте ручки 24, сечение по Д-Д на Фиг. 8;
на Фиг. 10 - вид сечения кодового устройства с карт-ключом 7 при повороте ручки 24 на угол α, сечение Е1-Е1 на Фиг. 8;
на Фиг. 11 - вид сечения кодового блока 2 с карт-ключом, вид Ж на Фиг. 10;
на Фиг. 12 - вид сечения сечение Е2-Е2 кодового устройства с карт-ключом при повороте ручки на угол α на фиг. 8;
на Фиг. 13 - вид кодового устройства при повороте ручки 24 на угол α+Δ с карт-ключом 7 в кодовом блоке;
на Фиг. 14 - вид кодового устройства с фальшивым карт-ключом при повороте ручки на угол α+Δ;
на Фиг. 15 - вид кодового блока с фальшивым карт-ключом при повороте ручки на угол α+Δ, вид И на фиг. 14.
Кодовое устройство замка содержит корпус 1 с расположенными в нем кодовым блоком 2, крышкой 3, комплектом кодовых штырей 4, комплектом некодовых штырей 5, планкой приема карт-ключа 6, карт-ключ 7 с отверстиями, прорезь размещения карт-ключа 8, кодовой карты 9, причем, отверстия карт-ключа 7 дополняют отверстия кодовой карты 9, планкой размещения кодовой карты 10, верхней планкой направляющих отверстий 11, торцевой планкой отверстий 12, прижимной планкой 13 с L-образным сечением, управляющей планкой 14, опорной планкой 15, управляющими стержнями 16 и направляющими стержнями 17. На одной полке L-образного сечения прижимной планки 13 выполнены отверстия для размещения управляющих стержней 16 и направляющих стержней 17, которые проходят через отверстия в кодовом блоке 2 и которые нагружены пружинами 18 и 19, причем, концы управляющего стержня 16 жестко закреплены, в данном случае при помощи резьбового соединения: один - с прижимной планкой 13, а другой - с планкой управляющей 14, а стержни направляющие 17 жестко соединены с опорной планкой 15. Кодовые штыри 5 и некодовые штыри 6 нагружены пружинами 20 и размещены между управляющей планкой 14 и опорной 15 и своими концевыми частями находятся в отверстиях планки верхней 11 и планки приема карт-ключа 6. Другая полка L-образного сечения прижимной планки 13 размещена с возможностью контакта с рычагом-собачкой 21, взаимодействующей с управляющей втулкой 22 оси 23 ручки 24.
В кодовом блоке 2 размещены планки контрольные 25, одна из которых находится с внешней ровной стороны планки отверстий верхней 11, а вторая между планками кодовой карты 10 и планкой отверстий торцевая 12. Контрольные планки 25 также имеют отверстия по общему количеству штырей 4 и 5 совпадающие с отверстиями планки приема карт-ключа 6, планки отверстий верхняя 11, планки отверстий торцевая 12, планки управляющей 14 и планки опорной 15, и имеет возможность смещаться на определенную величину в сторону за счет пазов 26 и 27. Выступающие концы планки контрольной 25 жестко соединены с планкой соединительной 28, которая имеет ось 29, связывающую планку соединительную 28 с коромыслом 30, вращающегося вокруг оси 31. Другое плечо коромысла 30 через ось 32 подвижно связано с рычагом управления 33, вращающегося вокруг оси 34 и подвижно связанного при помощи оси 35 с рычагом фиксатора 36, который вращается вокруг оси 37 и расположен в корпусе 38 с пружиной 39. Удлиненная часть рычага фиксатора 36, нагруженная пружиной 39, находиться в контакте с исполнительным механизмом или датчиком 40. Также рычаг управления 33 контактирует с планкой включения контроля 41, нагруженной пружиной 42 и расположенной в отверстиях верхней планки направляющих отверстий 11 и торцевой планки отверстий 12, причем, пружина 42 взаимодействующая с планкой включения контроля, жестче пружины 39 взаимодействующей с рычагом фиксатора. На наружной поверхности торцевой планки отверстий 12 при помощи винтов 43 закреплена пружина фиксации 44 карт-ключа 8. Крышка кодового блока 3 закреплена при помощи винтов 45, а планка приема карт-ключа 6 прикреплена к кодовому блоку 2 при помощи винтов 46, а планка размещения кодовой карты 10 и торцевая планка отверстий 12 соединены между собой винтами 47, а при помощи винтов 48 планка приема карт-ключа 6, планка размещения кодовой карты 10 и торцевая планка отверстий 12 закреплены между собой.
Кодовое устройство работает следующим образом.
Планку кодовой карты 10 с кодовой картой 9 с комбинацией отверстий собирают в кодовом блоке 2 и кодовое устройство готово к работе (Фиг 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6 и Фиг. 7). Карт-ключ 7 с кодовыми отверстиями вставляется через прорезь 8 в корпусе 1 в планку размещения карт -ключа 8. При повороте оси 23 дверной ручки 24 управляющая втулка 22 также вращается и поворачивает рычаг-собачку 21, которая воздействует на прижимную пластину 13 и заставляет эту пластину двигаться вдоль оси кодового блока 2 и одновременно передвигает управляющую пластину 14, жестко связанную при помощи управляющих стержней 16, и сжимает пружины 18. На управляющей пластине размещены направляющие стержни 17 нагруженные пружинами 19, которые жестко закреплены к опорной планке 15, а между управляющей планкой 14 и опорной планкой 15 расположены в кодовой комбинации кодовые штыри 4 и некодовые штыри 5, все штыри нагружены пружинами 20. Под воздействием пружин 19 при помощи направляющих стержней 17 опорная планка 15 передвигается до упора к планке приема карт-ключа 6, одновременно с опорной планкой 15 передвигаются кодовые штыри 4 и некодовые штыри 5, причем, кодовые штыри 4 проходят отверстия карт-ключа 7 и упираются в поверхность кодовой карты 9, а некодовые штыри 5 упираются в поверхность карт-ключа 7, а также, прижимная планка 13 ребром касается выступа планки включения контроля 41. Так как кодовые штыри 4 и некодовые штыри 5 отличаются длиной, то в верхней планке направляющих отверстий 11 торцы штырей между собой будут находиться на одном уровне и на уровне или чуть ниже наружной поверхности планки 11. Опорная планка 15 останавливается при контакте с планкой приема карт-ключа 6, что соответствует повороту ручки 24 на угол α (Фиг. 8. Фиг. 9, Фиг. 10 и Фиг. 11). При дальнейшем повороте ручки 24 на угол Δ рычаг-собачка 21 (Фиг. 13) продолжает поворот и продвигает прижимную планку 13 вдоль оси кодового блока 2 и надавливает на выступ планки включения контроля 41 и сдвигает ее на определенную величину, при этом, пружина 42 сжимается и под воздействием пружины 39 рычаг фиксатора 36 проворачивается, воздействуя на датчик 40 (исполнительный механизм) и через ось 35 на рычаг управления 33, который находится в контакте с планкой включения контроля 41. Рычаг управления 33 проворачиваясь вокруг оси 32 воздействует на плечо коромысла 30, а другое плечо коромысла 30 через ось 29 передвигает планку соединительную 28 вместе с контрольными планками 25. Смещение контрольных планок 25 подтверждает наличие правильного карт-ключа 7 в кодовом устройстве, т.е. кодовое устройство сработало.
При наличии в планке приемника карт-ключа 6 неправильного карт-ключа 7 или просто карты с отверстиями (Фиг. 12, Фиг. 14 и Фиг. 15) ручка 24 проворачивается на угол α и рычаг-собачка 21 воздействует на прижимную планку 13, которая перемещает управляющую планку 14 с направляющими стержнями 17, подпружиненные кодовые штыри 4 и некодовые штыри 5 с опорной планкой 15, до момента, когда опорная планка 15 коснется плоскости планки приема карт-ключа 6 (Фиг. 12). Подпружиненные кодовые штыри 4 и некодовые штыри 5 произвольно заполняют отверстия неправильного карт-ключа 6 и кодовой карты 9, причем, они произвольно заполняют отверстия контрольной планки 25 и выступают на величину h. При дальнейшем повороте ручки 24 на угол Δ рычаг-собачка 21 воздействует на прижимную планку 13, которая надавливает на выступ планки включения контроля 41 и сдвигает ее на определенную величину, при этом, пружина 42 сжимается, а рычаг фиксатора 36 попадает под давление пружины 39 с одной стороны, а с другой стороны - рычаг управления 33 не может повернуться, т.к. контрольные планки 25 с планкой соединительной 28 не двигаются из-за кодовых штырей 4 и некодовых штырей 5, которые находятся в отверстиях контрольной планки 25, т.е. между планкой контроля включения 41 и рычагом управления 33 образовался расчетный зазор. Так как рычаг фиксатора 36 не воздействовал на датчик 40 (исполнительный механизм), кодовое устройство не сработало.
Преимущества такой конструкции кодового устройства состоит в том, что чисто механическим путем при относительно малом количестве деталей можно получить миллиардные комбинации (высокую секретность) и использовать устройство с любым исполнительным механизмом или датчиком в сейфах или в дверях особо охраняемых помещений, карт-ключ может быть изготовлен из любого листового материала: металл или пластмасс.