ЗАПОРНО-ПЛОМБИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Заявляемая полезная модель относится к устройствам, которые используют для запирания и опломбирования грузовых модулей (железнодорожных вагонов, грузовых контейнеров, цистерн и т.п.).
Из предшествующего уровня техники известно запирающее устройство, описанное в патенте RU 2278421. В корпусе указанного устройства выполнены глухое отверстие, предназначенное для закрепления в нем пассивного конца гибкого замыкателя, сквозное отверстие, предназначенное для пропускания свободного конца замыкателя, и пересекающееся с ним резьбовое отверстие. В полости резьбового отверстия расположен фиксатор замыкателя, который выполнен в виде поворотной рукоятки с резьбовым участком. В зоне фиксации замыкателя в сквозном отверстии выполнена выборка в виде отверстия большого диаметра, ось которого совпадает с осью сквозного отверстия.
При установке рассматриваемого устройства свободный конец каната, используемый в качестве гибкого замыкателя, пропускают через отверстия элементов запора пломбируемого объекта и сквозное отверстие корпуса устройства. При этом канат образует петлю, которую затягивают таким образом, чтобы корпус устройства соприкасался с элементами конструкции запора пломбируемого объекта. Затем, используя резьбовую поверхность фиксатора, его вворачивают в резьбовое отверстие корпуса устройства, при этом заостренный конец фиксатора внедряется в поверхность каната, сминает его, и одновременно перегибает фиксируемый канат через кромку, образуемую при пересечении поверхности сквозного отверстия с поверхностью выборки, выполненной в зоне фиксации каната.
Гибкий замыкающий элемент, выполненный в виде отрезка стального каната, проходной канал, предназначенный для пропуска каната через корпус рассматриваемого устройства, и фиксатор, расположенный в резьбовом отверстии - указанные признаки рассматриваемого устройства совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Конструкция рассматриваемого запирающего устройства допускает его несанкционированное размыкание, которое можно осуществлять путем несиловых манипуляций с фиксатором. Например, при установке рассматриваемого устройства на запираемый объект фиксатор можно вообще не устанавливать в резьбовое отверстие, что позволит затем беспрепятственно извлечь канат из сквозного отверстия и осуществить размыкание устройства. Затем можно осуществить повторную установку рассматриваемого устройства на запираемый объект в штатном режиме (с установкой фиксатора). Кроме того, при установке рассматриваемого устройства на запираемый объект фиксатор может вворачиваться не на полную глубину резьбового отверстия, затем рукоятка фиксатора может отламываться путем ее многократного перегиба относительно участка разрушения. Вследствие неполного вворачивания фиксатора величина сминающего усилия, оказываемого указанным фиксатором на поверхность каната, будет меньше заданного значения, что позволит в последствии осуществить, по меньшей мере, частичное извлечение каната из сквозного отверстия. При этом удлинение петли, образуемой тросом, может превысить допустимую величину, определяемую пунктом 6.2.3 ГОСТ Р 51913 - 2002, согласно которому суммарное увеличение размера петли… не должно превышать 15 мм.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в том, чтобы создать запорно-пломбировочное устройство, конструктивные особенности которого позволяют повысить его устойчивость к несанкционированному размыканию по сравнению с прототипом.
Поставленная задача решена путем создания запорно-пломбировочного устройства, содержащего корпус и гибкий замыкающий элемент, представляющий собой отрезок стального каната, в корпусе устройства расположен узел фиксации каната и выполнены, по меньшей мере, два канала - проходной канал, в котором расположен фиксируемый конец каната, и рабочий канал с резьбовым участком, в котором расположен стопорный винт с отделяемой рукояткой, при этом согласно полезной модели отделяемая рукоятка содержит опорный участок, и кольцевую проточку, которая расположена между опорным участком и стопорным винтом, диаметр кольцевой проточки меньше или равен внутреннему диаметру резьбы стопорного винта, а диаметр опорного участка больше диаметра кольцевой проточки, но меньше диаметра входного участка рабочего канала; между резьбовым участком рабочего канала и его входным участком расположена выборка, полость которой сообщается с полостью рабочего канала, при этом одна стенка выборки расположена параллельно оси рабочего канала, а между указанной стенкой выборки и кольцевой проточкой расположен опорный элемент с возможностью его перемещения вдоль оси рабочего канала под воздействием стопорного винта или опорного участка отделяемой рукоятки, при этом величина зазора между опорным элементом и кольцевой проточкой меньше разности радиуса опорного участка и радиуса кольцевой проточки отделяемой рукоятки; длина выборки, измеряемая вдоль оси рабочего канала, превышает максимальную толщину опорного элемента, измеряемую вдоль оси рабочего канала, на величину равную, по меньшей мере, длине резьбы стопорного винта, при этом разность между длиной выборки и максимальной толщиной опорного элемента равна, по меньшей мере, величине рабочего хода стопорного винта, передающего на фиксируемый конец каната усилие, приложенное к отделяемой рукоятке, а сумма длины выборки и длины входного участка рабочего канала превышает сумму длины резьбы стопорного винта и ширины кольцевой проточки.
Отсутствие отделяемой рукоятки является визуальным признаком, который свидетельствует об установке заявленного устройства в штатном режиме, что обеспечивает надежную фиксацию каната в полости проходного канала.
Применение опорного элемента, расположенного в полости выборки, в совокупности с величиной зазора между опорным элементом и кольцевой проточкой, предотвращает несанкционированное извлечение стопорного винта из полости рабочего канала, потому что при осуществлении указанной попытки стопорный винт будет неизбежно упираться в опорный элемент.
Длина выборки, превышает толщину опорного элемента, по меньшей мере, на длину резьбы стопорного винта, следовательно, стопорный винт может соприкасаться с опорным элементом только в положении, когда его резьба не находится в зацеплении с резьбой резьбового участка рабочего канала. Поэтому предложенная длина выборки предотвращает несанкционированное отделение рукоятки стопорного винта, осуществляемое путем его выворачивания из резьбового участка рабочего канала с одновременным упором стопорного винта в опорный элемент и в резьбу резьбового участка.
Соотношение между суммой длины выборки и длины входного участка рабочего канала и суммой длины резьбы стопорного винта и ширины кольцевой проточки обеспечивает расположение опорного участка отделяемой рукоятки в полости входного отверстия при любом положении стопорного винта. Поэтому указанные признаки предотвращают несанкционированное отделение рукоятки от стопорного винта путем, осуществляемое путем ее многократного перегиба относительно кольцевой проточки.
Кроме того, длина выборки превышает толщину опорного элемента, по меньшей мере, на величину рабочего хода стопорного винта, который представляет собой перемещение стопорного винта по резьбовому участку, при осуществлении которого усилие, прикладываемое к отделяемой рукоятке, передается стопорным винтом на фиксируемый канат непосредственно или посредством узла стопорения. Длина выборки обеспечивает необходимую длину рабочего хода и заданную величину усилия, сминающего фиксируемый канат.
Получение указанных выше технических результатов обеспечивает отделение рукоятки от стопорного винта только в том случае, когда установка заявленного запорно-пломбировочного устройства осуществляется в штатном режиме путем вворачивания стопорного винта по резьбе рабочего канала. При этом величина усилия, сминающего фиксируемый канат, достигает заданного значения, что повышает устойчивость к несанкционированному размыканию заявленного запорно-пломбировочного устройства.
С целью предотвращения несанкционированного извлечения стопорного винта, осуществляемого после отделения рукоятки, путем его высверливания из полости резьбового участка рабочего канала, отделяемая рукоятка содержит кольцевую канавку, расположенную между кольцевой проточкой и опорным участком рукоятки, при этом диаметр кольцевой канавки меньше диаметра кольцевой проточки.
Диаметр кольцевой канавки меньше диаметра кольцевой проточки, что обеспечивает отделение рукоятки путем ее разрушения на участке кольцевой канавки. При этом на торце стопорного винта остается цилиндрический выступ, который представляет собой кольцевую проточку отделяемой рукоятки. При высверливании стопорного винта диаметр сверла должен быть равен внутреннему диаметру его резьбы, поэтому предпочтительно, чтобы диаметр кольцевой проточки был меньше внутреннего диаметра резьбы стопорного винта. При этом стопорный винт с отделяемой рукояткой предпочтительно выполнять из высокопрочной стали. Воздействие сверлом на торцевую поверхность выступа, диаметр которого не превышает диаметр сверла, неизбежно будет сопровождаться соскальзыванием сверла с торца выступа и его последующей поломкой. Поэтому применение кольцевой канавки, расположенной между кольцевой проточкой и опорным участком отделяемой рукоятки, повышает устойчивость к несанкционированному размыканию заявленного запорно-пломбировочного устройства.
С целью повышения устойчивости к несанкционированному размыканию заявленного запорно-пломбировочного устройства целесообразно применять опорный элемент, представляющий собой стальной полированный закаленный ролик, длина которого превышает диаметр входного участка рабочего канала.
Стальной полированный закаленный ролик, применяемый в качестве опорного элемента, после отделения рукоятки выполняет функцию дополнительной защиты стопорного винта от высверливания. Потому, что ролик закрывает часть поперечного сечения высверливаемого винта. Кроме того, соприкасаясь с боковой поверхностью сверла, ролик неизбежно вызовет радиальное биение сверла, с последующей его поломкой.
С целью повышения устойчивости к несанкционированному размыканию заявленного запорно-пломбировочного устройства целесообразно применять опорный элемент, представляющий собой разрезную пружинную шайбу, в осевом отверстии которой расположена кольцевая проточка отделяемой рукоятки.
Разрезные пружинные кольца производят из высокопрочных марок стали с последующей закалкой. Кольцо закрывает часть поперечного сечения высверливаемого винта. Кроме того, соприкасаясь с боковой поверхностью сверла, разрезное кольцо неизбежно вызовет радиальное биение сверла, с последующей его поломкой. Поэтому пружинное кольцо после отделения рукоятки от стопорного винта выполняет функцию дополнительной защиты стопорного винта от высверливания.
Для более полного понимания сути заявленной полезной модели ниже приведено ее описание со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 схематично изображает заявленное устройство, выполненное согласно полезной модели, в исходном положении;
фиг.2 схематично изображает фрагмент корпуса заявленного устройства и стопорный винт;
фиг.3 схематично изображает заявленное устройство, выполненное согласно полезной модели, в положении, когда рабочий ход стопорного винта завершен;
фиг.4 схематично изображает заявленное устройство, выполненное согласно полезной модели, в положении, когда от стопорного винта отделена рукоятка.
Корпус 1 (фиг.1) заявленного устройства содержит проходной канал 2 и рабочий канал 3 с резьбовым участком 4. В полости проходного канала 2 расположен фиксируемый конец каната 5, а в полости рабочего канала 3 расположен стопорный винт 6 с отделяемой рукояткой 7. Отделяемая рукоятка 7 содержит кольцевую проточку 8 и кольцевую канавку 9. В корпусе 1 выполнена выборка 10, которая сообщается с полостью рабочего канала 3. В полости выборки 9 расположен опорный элемент 11. Узел фиксации 12 показан условно, потому что его признаки не влияют на возможность получения технического результата.
Длина ′a′ выборки 10 (фиг.2), превышает толщину ′C′ опорного элемента 11, по меньшей мере, на длину резьбы ′b′ стопорного винта 6. При этом (фиг.3) разность между длиной ′a′ выборки 10 и максимальной толщиной ′C′ опорного элемента 11 равна, по меньшей мере, величине рабочего хода ′f′ стопорного винта 6, передающего на фиксируемый конец каната 5 усилие, приложенное к отделяемой рукоятке 7.
Диаметр кольцевой проточки 8 (фиг.2) меньше или равен внутреннему диаметру ′d′ резьбы стопорного винта 6, а диаметр опорного участка 13 больше диаметра кольцевой проточки 8, но меньше диаметра входного участка 14 рабочего канала 3. Целесообразно, что бы диаметр входного участка 14 превышал диаметр опорного участка 13 не более, чем на 1 мм. Сумма длины ′a′ выборки 10 и длины ′u′ входного участка 14 рабочего канала 3 превышает сумму длины ′b′ резьбы стопорного винта 6 и ширины ′l′ кольцевой проточки 8.
Величина зазора между опорным элементом 11 и кольцевой проточкой 8 меньше разности радиуса ′R′ поперечного сечения опорного участка 13 и радиуса ′r′ кольцевой проточки 8 отделяемой рукоятки 6.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Установку устройства на запираемый объект (фиг.1) осуществляют путем замыкания каната 5, свободный конец которого пропускают через отверстия элементов конструкции запорного устройства пломбируемого объекта (условно не показаны) и проходной канал 2. Затем корпус 1 перемещают вверх по канату 5 до плотного соприкосновения корпуса 1 с элементами конструкции запорного устройства. Затем стопорный винт 6 вворачивают по резьбе участка 4, при этом (фиг.3) торцом стопорного винта 6 воздействуют на узел фиксации 12, посредством которого усилие, прикладываемое к отделяемой рукоятке 7, передается на фиксируемый канат 5. Длина ′a′ выборки 10, превышающая толщину ′C′ опорного элемента 11, по меньшей мере на величину рабочего хода ′f′ стопорного винта 6, обеспечивает максимальную заданную величину усилия, сминающего фиксируемый канат 5. По мере перемещения стопорного винта 6 по резьбе участка 4 сила реакции сминаемого каната 5 увеличивается до максимального значения, вследствие чего происходит отделение рукоятки 7 от стопорного винта 6 по кольцевой канавке 9 (фиг.4).
Существенные признаки заявленного устройства позволяют предотвратить его несанкционированное размыкание, осуществляемое путем несиловых манипуляций с фиксируемым канатом 5. Потому что узел фиксации 12 воздействует на фиксируемый канат 5 с усилием, величина которого после отделения от стопорного винта 6 рукоятки 7, возрастает до 200-300 кГ. При этом существенные признаки выборки 10, опорного элемента 11 в совокупности с признаками стопорного винта 6 обеспечивают отделение рукоятки 7 только путем вворачивания стопорного винта 6 по резьбе участка 4.
В случае, когда установщик заявленного устройства (фиг.1) вместо штатной установки стопорного винта 6 попытается извлечь его из рабочего канала 3, опорный элемент 11 не позволит осуществить указанную операцию.
В случае, когда установщик заявляемого устройства попытается отломить рукоятку 7 стопорного винта 6 путем ее многократного перегиба относительно кольцевой проточки 8 (или кольцевой канавки 9), винт 6 вместе с рукояткой 7 будет отклоняться от нормального положения вследствие люфта резьбовой пары. При этом опорный участок 13 будет упираться в стенку входного отверстия 14, что в совокупности с люфтом резьбовой пары позволит предотвратить перегиб отделяемой рукоятки 7 относительно кольцевой проточки 8 (или кольцевой канавки 9).
В случае, когда установщик заявленного устройства попытается отделить рукоятку 7 от стопорного винта 6 путем его обратного выкручивания до упора с элементом 11, длина выборки 10 обеспечит выход винта 6 из зацепления с резьбой участка 4, до того момента, когда винт 6 упрется в элемент 11.
Существенные признаки заявленного устройства позволяют предотвратить несанкционированное извлечение стопорного винта 6 из полости рабочего канала 3, а так же - несанкционированное отделение рукоятки 7 от стопорного винта 6. Следовательно, в заявленном устройстве отделить рукоятку 7 от стопорного винта 6 можно только в штатном режиме, когда усилие руки, прикладываемое к рукоятке 7, увеличивается за счет передаточного числа резьбовой пары, и передается через узел фиксации 12 на канат 5.
Применение кольцевой канавки 9, расположенной между проточкой 8 и опорным участком 13, в совокупности с выполнением стопорного винта 6 и отделяемой рукоятки 7 из высокопрочной стали (например, Сталь 60Г), повышает устойчивость заявленного устройства к несанкционированному размыканию, которое может осуществляться путем разрушения отдельных конструктивных элементов (путем высверливания стопорного винта).