СПОСОБ ОТПИРАНИЯ ЗАМКА
UNLOCKING METHOD

Заявляемое изобретение относится к запирающим устройствам и может быть использовано при разработке сейфовых и бытовых дверных замков, обладающих высокой степенью стойкости по отношению к криминальному вскрытию, осуществляемому неразрушающими методами.
Заявляемое изобретение предназначено для применения в замках, содержащих засов с упорной стойкой и набор пластинчатых задержек (сувальд), перемещаемых относительно упорной стойки засова при повороте ключа с бородкой.
К замкам рассматриваемого типа относятся, например, замки, представленные в авторских свидетельствах СССР: [1] - SU 168141 A1, E05B 25/02, 01.01.1965; [2] - SU 370329 A1, E05B 21/02, 15.02.1973; [3] - SU 1227784 A1, E05B 25/06, 30.04.1986; [4] -SU 1481364 A1, E05B 25/00, 23.05.1989; а также в патентах РФ: [5] - RU 2034973 C1, E05B 35/08, 10.05.1995; [6] - RU 2174177 C1, E05B 25/00, 27.09.2001. Для этих замков характерна установка сувальд в направляющих с обеспечением возможности их перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения засова. Засов имеет фигурное отверстие с упорными участками, предназначенными для приложения усилия, под действием которого осуществляется перемещение засова, и упорную стойку, взаимодействующую с сувальдами. Сувальды имеют фигурное отверстие, в котором располагается упорная стойка засова, и дугообразный контактный участок, предназначенный для взаимодействия с ключом. Конфигурация профиля упорной стойки засова и конфигурация фигурного отверстия в сувальдах определяют код замка. Сувальды подпружинены относительно корпуса замка сувальдными пружинами, обеспечивающими постоянный контакт сувальд с ключом в ходе перемещения засова. При вынутом ключе сувальды под действием пружин устанавливаются в исходное состояние, блокируя упорную стойку в фигурном отверстии сувальд.
В ходе отпирания замка воздействуют ключом на сувальды, устанавливая их в рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором обеспечивается возможность прохождения упорной стойки засова через проход в фигурном отверстии сувальд, а также прилагают усилие, создаваемое ключом, к засову, осуществляя его перемещение внутрь корпуса замка. Установку сувальд в рабочее положение и перемещение засова осуществляют в рамках одной временной фазы, при этом имеет место одновременное силовое воздействие, создаваемое ключом, на сувальды и засов, а именно, на дугообразные контактные участки сувальд и упорные участки засова. В ходе перемещения засова сувальды за счет своих пружин находятся в постоянном контакте с ключом, обеспечивая свободный проход упорной стойки засова через сувальды. Запирание замка осуществляется в обратном порядке.
Для способа отпирания, реализованного в замках [1] - [6], принципиальным является одновременная установка сувальд в рабочее положение и перемещение засова, что обеспечивается за счет одновременного приложения усилий, создаваемых ключом, к сувальдам и засову.
Одновременность выполнения данных операций в замках [1] - [6] негативно влияет на их стойкость по отношению к криминальному вскрытию, осуществляемому неразрушающими методами. Объясняется это тем, что присущая такому способу возможность одновременного доступа к засову и сувальдам со стороны ключевого отверстия, а также возможность одновременного их перемещения относительно друг друга позволяют выявить код замка и вскрыть замок с помощью отмычек, действие которых основано на одновременном приложении усилий к засову и сувальдам.
Известен способ отпирания замка, представленный в патенте РФ [7] - RU 2387774 C1, E05B 25/02, 27.04.2010, в котором решается задача повышения стойкости замка к криминальному вскрытию, осуществляемому неразрушающими методами, за счет разнесения во времени операций установки сувальд в рабочее положение и перемещения засова, осуществляемых, соответственно, для первой из указанных операций - в условиях механической блокировки перемещения засова, а для второй - в условиях перекрытия доступа к сувальдам.
Способ отпирания замка, представленный в [7], принят в качестве прототипа.
Сущность способа-прототипа заключается в следующем. В замке, содержащем засов с упорной стойкой, сувальды и ключ с бородкой, воздействуют ключом на сувальды, переводя их из начального положения в рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором обеспечивается возможность прохождения упорной стойки засова через соответствующие проходы в сувальдах, после чего фиксируют сувальды в установленном рабочем положении, а затем прилагают усилие, создаваемое ключом, к засову, осуществляя его перемещение, при этом перевод сувальд в рабочее положение и фиксацию сувальд в этом положении осуществляют в определенном угловом секторе поворота ключа в условиях механической блокировки перемещения засова, а разблокирование засова и его перемещение осуществляют в другом угловом секторе поворота ключа, где доступ к сувальдам перекрыт.
Примером замка, реализующим способ-прототип, является замок, описанный в [7, п.4 формулы]. Этот замок содержит размещенные в корпусе засов с упорной стойкой, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в процессе отпирания и запирания замка, осуществляемого посредством поворота ключа, и сувальды, установленные с возможностью перемещения относительно упорной стойки засова. Засов имеет фигурное отверстие с упорными участками, предназначенными для приложения усилий, под действием которых засов вдвигается внутрь корпуса при отпирании замка и выдвигается из корпуса при запирании замка. Сувальды имеют по три фигурных отверстия. Первое из фигурных отверстий образует проход для упорной стойки засова - кодовый паз; второе - имеет упорный участок, предназначенный для приложения усилия перемещения, под действием которого сувальды принудительно устанавливаются в начальное положение; третье - имеет упорный участок, предназначенный для приложения усилия перемещения со стороны бородки ключа в ходе установки сувальд в рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором обеспечивается возможность прохождения упорной стойки засова через сувальды. Замок также содержит поворотный цилиндр с ключевым пазом для двухбородочного ключа, связанный первой зубчатой передачей с поворотным валиком, предназначенным для сброса сувальд в начальное положение, и второй зубчатой передачей с поворотным поводком, предназначенным для перемещения засова, а также защитный экран, перекрывающий доступ к сувальдам со стороны ключевого паза во всех угловых секторах поворота ключа, за исключением секторов взаимодействия ключа с сувальдами. Поворотный поводок располагается в фигурном отверстии засова, поворотный валик располагается во втором фигурном отверстии сувальд, а поворотный цилиндр - в третьем фигурном отверстии сувальд. Сувальды отделены друг от друга и корпуса замка фрикционными элементами, обеспечивающими независимость их перемещения и сохранение установленного положения при снятии усилия перемещения.
Конфигурация фигурных отверстий сувальд и засова, профиль поворотного поводка и поворотного валика, их угловое положение относительно ключевого паза поворотного цилиндра, а также передаточные отношения зубчатых передач выполнены таким образом, что в начальной фазе отпирания замка - фазе вывода поворотного валика из взаимодействия с сувальдами, соответствующей первому угловому сектору поворота ключа в сторону отпирания, засов заблокирован от перемещения поворотным поводком, а также сувальдами, находящимися в начальном положении; в следующей фазе отпирания замка - фазе установки сувальд в рабочее положение, соответствующей второму угловому сектору поворота ключа в сторону отпирания, сувальды находятся во взаимодействии с ключом, а засов заблокирован от перемещения поворотным поводком; в следующей фазе отпирания замка - фазе вывода ключа из взаимодействия с сувальдами, соответствующей третьему угловому сектору поворота ключа в сторону отпирания, засов заблокирован от перемещения поворотным поводком, а сувальды находятся в установленном ключом рабочем положении, зафиксированном фрикционными элементами; в следующей фазе отпирания замка - фазе разблокирования и начала перемещения засова, соответствующей четвертому угловому сектору поворота ключа в сторону отпирания, сувальды находятся в рабочем положении, зафиксированном фрикционными элементами, а засов находится во взаимодействии с поворотным поводком, осуществляющим его перемещение внутрь корпуса; в заключительной фазе отпирания замка - фазе окончания перемещения засова и установки сувальд в начальное положение, соответствующей пятому угловому сектору поворота ключа в сторону отпирания, завершающему его полный оборот, засов взаимодействует с поворотным поводком, а сувальды - с поворотным валиком, перемещающим сувальды из рабочего положения в начальное положение.
Таким образом, в способе отпирания замка, принятом в качестве прототипа, операция по переводу сувальд из начального положения в рабочее положение, отвечающее коду замка, и операция по перемещению засова разнесены во времени и осуществляются в разных угловых секторах поворота ключа. Операция по переводу сувальд из начального положения в рабочее положение завершается фиксацией сувальд в установленном рабочем положении, которое сохраняется до момента принудительной установки сувальд в начальное положение. При этом перевод сувальд в рабочее положение и фиксация сувальд в рабочем положении осуществляются в условиях механической блокировки перемещения засова поворотным поводком, а разблокирование засова и его перемещение осуществляются в условиях перекрытия прямого доступа к сувальдам защитным экраном. В совокупности все это делает безрезультативным применение отмычек для вскрытия замка из-за невозможности одновременно осуществить изменение положения сувальд и засова.
Аналогичный результат повышения стойкости замка к криминальному вскрытию, осуществляемому неразрушающими методами, достигается в заявляемом способе отпирания замка, являющимся по отношению к способу-прототипу альтернативным вариантом, решающим задачу расширения арсенала технических средств данного назначения.
Сущность заявляемого способа отпирания замка заключается в том, что в замке, содержащем засов с упорной стойкой, сувальды и ключ с бородкой, воздействуют ключом на сувальды, переводя их из начального положения в рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором обеспечивается возможность прохождения упорной стойки засова через соответствующие проходы в сувальдах, после чего фиксируют сувальды в установленном рабочем положении, а затем прилагают усилие, создаваемое ключом, к засову, осуществляя его перемещение, при этом перевод сувальд в рабочее положение и фиксацию сувальд в этом положении осуществляют в определенном угловом секторе поворота ключа в условиях механической блокировки перемещения засова, а разблокирование засова и его перемещение осуществляют в другом угловом секторе в условиях блокировки перемещения сувальд относительно друг друга.
Сущность заявляемого изобретения и возможность его осуществления поясняются иллюстративными материалами, представленными на фиг.1-11, где:
на фиг.1 представлен схематический чертеж замка, реализующий заявляемый способ (разрез со стороны сувальд, засов в выдвинутом положении, сувальды и засов условно прозрачны);
на фиг.2 - то же, сечение в поперечной плоскости;
на фиг.3 - схематический чертеж сувальды;
на фиг.4 - схематический чертеж засова (4а - вид спереди, 4б - вид сбоку);
на фиг.5 - схематический чертеж поворотного поводка (5а - вид спереди, 5б -вид сбоку в разрезе);
на фиг.6 - схематический чертеж блокиратора сувальд (6а - вид спереди, 6б - вид сбоку в разрезе);
на фиг.7 - схема, поясняющая взаимное положение основных элементов замка в положении, соответствующем началу первой фазы отпирания замка (на условном примере одной сувальды);
на фиг.8 - то же, в положении, соответствующем окончанию первой фазы отпирания замка;
на фиг.9 - то же, в положении, соответствующем окончанию второй фазы отпирания замка;
на фиг.10 - то же, в положении, соответствующем окончанию третьей фазы отпирания замка;
на фиг.11 - то же, в положении, соответствующем окончанию заключительной (четвертой) фазы отпирания замка.
Замок, реализующий заявляемый способ, содержит корпус 1 коробчатой формы, закрытый крышкой 2 (фиг.1, 2). В корпусе 1 находится засов 3 с упорной стойкой 4, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в процессе отпирания и запирания замка, осуществляемого посредством поворота двухбородочного ключа 5 на один оборот, а также набор пластинчатых сувальд 6 (например, восемь сувальд), установленных с возможностью перемещения относительно засова 3 и его упорной стойки 4 в направлении, перпендикулярном направлению перемещения засова 3 (фиг.1, 2, 3, 4).
Упорная стойка 4 засова 3 располагается в фигурном отверстии 7 сувальд 6, содержащем проход (кодовый паз) для прохождения упорной стойки 4 (фиг.1, 3). Упорная стойка 4 может иметь фигурный профиль, соответствующий коду замка, как это осуществлено в замках, представленных в [7], в этом случае сувальды 6 выполняются одинаковыми.
Замок также содержит поворотный цилиндр 8 с ключевым пазом для ключа 5 и закрепленным на нем ведущим зубчатым колесом 9 (фиг.1, 2).
Ведущее зубчатое колесо 9 связано с ведомым зубчатым колесом 10 привода поворотного поводка 11, предназначенного для перемещения засова 3, также с ведомым зубчатым колесом 12 привода поворотного валика 13, предназначенного для сброса сувальд 6 в начальное положение, а также с ведомым зубчатым колесом 14 привода кулачка 15, предназначенного для отжимания блокиратора 16 от торцев сувальд 6 при их разблокировании (фиг.1).
В рассматриваемом примере замка, реализующего заявляемый способ, первая зубчатая передача, связывающая поворотный цилиндр 8 с поворотным поводком 11, имеет передаточное отношение 1:1,6875, а вторая и третья зубчатые передачи, связывающие поворотный цилиндр 8 соответственно с поворотным валиком 13 и кулачком 15, имеют передаточное отношение 1:1.
Поворотный цилиндр 8 располагается в фигурном отверстии 17 сувальд 6. Фигурное отверстие 17 имеет упорный участок 18 для приложения усилий перемещения со стороны бородки ключа 5 в процессе установки сувальд 6 в рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором обеспечивается возможность прохождения упорной стойки 4 через проход в фигурных отверстиях 7 сувальд 6 (фиг.1, 3).
Поворотный валик 13 располагается в фигурном отверстии 19 сувальд 6, имеющем упорный участок 20 для взаимодействия с поворотным валиком 13 (фиг.1, 3).
Поворотный поводок 11 располагается в фигурном отверстии 21 засова 3, в котором имеются два упорных участка 22 (221 и 222), предназначенные для приложения усилий со стороны поворотного поводка 11, под действием которых засов 3 вдвигается внутрь корпуса 1 при отпирании замка и выдвигается из него при запирании замка, а также упорный участок 23, предназначенный для механической блокировки засова 3 в запертом замке за счет взаимодействия с ним поворотного поводка 11 (фиг.1, 4, 5).
Сувальды 6 отделены друг от друга и корпуса 1 фрикционными элементами 24 (фиг. 2), обеспечивающими независимость перемещения сувальд 6 при установке их в рабочее положение под воздействием усилия перемещения, создаваемого ключом 5, и сохранение установленного положения при снятии усилия перемещения.
Фрикционные элементы 24 выполнены в виде износостойких шайб, например бронзовых, установленных на цилиндрической стойке 25 с возможностью свободного перемещения вдоль нее. Необходимое усилие трения между сувальдами 6 и фрикционными элементами 24 обеспечивается сжимающей их цилиндрической пружиной 26, установленной на цилиндрической стойке 25 (фиг.2).
Блокиратор 16, предназначенный для осуществления принудительной блокировки перемещения сувальд 6 относительно друг друга, представляет собой подпружиненную относительно корпуса 1 пластину с эластичной накладкой 27, которая при определенном положении кулачка 15 прижимается к торцам сувальд 6 с усилием, создаваемым пружиной 28 (фиг.1, 6).
Конфигурация фигурных отверстий 7, 17, 19 сувальд 6 и фигурного отверстия 21 засова 3, профиль поворотного поводка 11, поворотного валика 13 и кулачка 15, их угловое положение относительно ключевого паза поворотного цилиндра 8 выполнены таким образом, что в процессе отпирания замка имеют место характерные фазы, проиллюстрированные схемами, представленными на фиг.7-11.
В начальном положении, соответствующем запертому замку (фиг.1, 7), засов 3 находится в выдвинутом положении и механически заблокирован от перемещения поворотным поводком 11, располагающимся напротив упорного участка 23 фигурного отверстия 21 засова 3; сувальды 6 находятся в начальном положении, принудительно установленном под воздействием поворотного валика 13 на упорный участок 20 фигурного отверстия 19 сувальд 6, а эластичная накладка 27 блокиратора 16 отжата от их торцов за счет усилия, создаваемого кулачком 15. В этом начальном положении сувальд 6 упорная стойка 4 засова 3 заблокирована в фигурных отверстиях 7 сувальд 6 (так называемая кодовая блокировка).
Для отпирания замка вставляют ключ 5 в ключевой паз поворотного цилиндра 8 и поворачивают ключ 5 по часовой стрелке.
В ходе осуществления первой фазы отпирания замка - фазы установки сувальд 6 в рабочее положение (в рассматриваемом примере эта фаза соответствует углу поворота ключа 5 в пределах от 0 до 90°), поворотный валик 13 выводится из взаимодействия с упорным участком 20 фигурного отверстия 19 сувальд 6, снимая принудительную установку суваль 6 в начальное положение; сувальды 6 перемещаются под воздействием бородки ключа 5 на упорный участок 18 фигурных отверстий 17 сувальд 6, при этом засов 3 остается заблокированным поворотным поводком 11, располагающимся в зоне упорного участка 23 фигурного отверстия 21 засова 3, а эластичная накладка 27 блокиратора 16 остается отжатой от торцов сувальд 6 кулачком 15. По окончанию данной фазы (фиг. 8) сувальды 6, находясь во взаимодействии с ключом 5, занимают рабочее положение, отвечающее коду замка, при котором возможно прохождение упорной стойки 4 засова 3 через фигурные отверстия 7 сувальд 6. При этом сохраняется механическая блокировка засова 3 поворотным поводком 11, располагающимся в зоне упорного участка 23 фигурного отверстия 21 засова 3, а эластичная накладка 27 блокиратора 16 отжата от торцов сувальд 6 кулачком 15.
Вторая фаза отпирания замка соответствует в рассматриваемом примере углу поворота ключа 5 в пределах от 90 до 135°. Начало этой фазы характеризуется выводом ключа 5 из взаимодействия с сувальдами 6 и фиксацией установленного рабочего положения сувальд 6 за счет действия фрикционных элементов 24. Далее, в продолжение этой фазы, по ходу изменения положения кулачка 15, эластичная накладка 27 блокиратора 16 прижимается к торцам сувальд 6 с усилием, обеспечиваемым пружиной 28, осуществляя тем самым блокировку перемещения сувальд 6 относительно друг друга. По окончанию указанных операций поворотный поводок 11 в процессе своего перемещения выводится из зоны упорного участка 23 фигурного отверстия 21 засова 3, осуществляя тем самым разблокирование засова 3, и подводится к упорному участку 221 фигурного отверстия 21 засова 3 (фиг.9).
1
В ходе последующей третьей фазы отпирания замка, соответствующей в рассматриваемом примере углу поворота ключа 5 в пределах от 135 до 315°, поворотный поводок 11 находится в силовом взаимодействии с упорным участком 22 фигурного отверстия 21 засова 3, осуществляя перемещение засова 3 внутрь корпуса 1. При этом сувальды 6, зафиксированные фрикционными элементами 24 в рабочем положении и заблокированные от взаимного перемещения блокиратором 16 в ходе предыдущей фазы, остаются в рабочем положении в течение всего процесса перемещения засова 3 внутрь корпуса 1. Окончание третьей фазы отпирания замка (фиг.10) характеризуется завершением перемещения засова 3 внутрь корпуса 1, разблокированием сувальд 6 в результате отведения блокиратора 16 от сувальд 6 (т.е. в результате отжатия эластичной накладки 27 от торцов сувальд 6 за счет усилия, создаваемого кулачком 15) и подведением поворотного валика 13 к упорному участку 20 фигурных отверстий 19 сувальд 6 для осуществления последующей принудительной их установки в начальное положение, осуществляемой на заключительной (четвертой) фазе отпирания замка.
Четвертая фаза отпирания замка (в рассматриваемом примере эта фаза соответствует углу поворота ключа 5 в пределах от 315 до 360°) заключается в принудительной установке сувальд 6 в начальное положение за счет силового воздействия поворотного валика 13 на упорный участок 20 фигурных отверстий 19 сувальд 6. Эта фаза характеризуется тем, что эластичная накладка 27 отжата от торцов сувальд 6 за счет усилия, создаваемого кулачком 15, а засов 3 находится внутри корпуса 1 в своем крайнем положении, при котором поворотный поводок 11 выходит из силового взаимодействия с упорным участком 221 фигурного отверстии 21 засова 3. Окончание четвертой фазы (фиг.11) соответствует отпертому замку.
В отпертом замке (фиг.11) засов 3 вдвинут внутрь корпуса 1, эластичная накладка 27 блокиратора 16 отжата от торцов сувальд 6, а сами сувальды 6 находятся во взаимодействии с поворотным валиком 13, установившим их в начальное положение. Ключ 5 также находится в начальном положении, обусловленном завершением полного оборота на 360°. В этом положении ключ 5 может быть вынут из ключевого паза поворотного цилиндра 8.
2
Для последующего запирания замка ключ 5 вставляется в ключевой паз поворотного цилиндра 8 и поворачивается против часовой стрелки. Операции, происходящие в ходе запирания замка, повторяют в обратной последовательности рассмотренные выше фазы и операции, имеющие место при отпирании замка, при этом, в отличие от отпирания, поворотный поводок 11 взаимодействует с упорным участком 22 фигурного отверстия 21 засова 3.
Таким образом, в заявляемом способе отпирания замка операция по переводу сувальд 6 из начального положения в рабочее положение, отвечающее коду замка, и операция по перемещению засова 3 разнесены во времени и осуществляются в разных угловых секторах поворота ключа. Операция по переводу сувальд 6 из начального положения в рабочее положение завершается фиксацией сувальд 6 в рабочем положении за счет действия фрикционных элементов 24 и это положение сохраняется до момента принудительной установки сувальд в начальное положение. Указанные операции по переводу сувальд 6 из начального положения в рабочее и их фиксацию в рабочем положении осуществляют в условиях механической блокировки перемещения засова 3 поворотным поводком 11, а последующее разблокирование засова 3 и его перемещение вглубь корпуса 1 осуществляют в условиях блокировки перемещения сувальд 6 относительно друг друга блокиратором 16. В совокупности все это делает безрезультативным применение каких-либо отмычек для вскрытия замка из-за невозможности осуществить контролируемое (однозначно определяемое прилагаемым воздействием) изменение положения сувальд 6 в момент, когда упорная стойка 4 засова 3 упирается при перемещении засова 3 в края прорези кодового паза сувальд 6.
Рассмотренное показывает, что заявляемое изобретение осуществимо, при своей реализации дает эффект повышения стойкости замка к криминальному вскрытию, осуществляемому неразрушающими методами, и обеспечивает решение задачи расширения арсенала технических средств данного назначения.
Источники информации
1. SU 168141 A1, E05B 25/02, опубл. 01.01.1965.
2. SU 370329 A1, E05B 21/02, опубл. 15.02.1973.
3. SU 1227784 A1, E05B 25/06, опубл. 30.04.1986.
4. SU 1481364 A1, E05B 25/00, опубл. 23.05.1989.
5. RU 2034973 С1, E05B 35/08, опубл. 10.05.1995.
6. RU 2174177 С1, E05B 25/00, опубл. 27.09.2001.
7. RU 2387774 С1, E05B 25/02, опубл. 27.04.2010.