ЗАПОРНО-ПЛОМБИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Область техники, к которой относится полезная модель.
Данная полезная модель относится в целом к скобяным изделиям, и в частности к устройствам для запирания с опломбированием дверей железнодорожных вагонов, грузовых контейнеров и автофургонов, люков цистерн, штурвалов хоппер-зерновозов, пакгаузов, складов, магазинов, торговых палаток и др. объектов.
Более конкретно полезная модель относится к запорно-пломбировочным устройствам (ЗПУ), в которых в качестве замыкающего элемента используется отрезок каната (троса), и снабженным средством предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса через конструктивные зазоры между канатом и входным (выходным) отверстием с последующим воздействием на находящийся внутри корпуса блокирующий трос механизм.
Уровень техники.
Известно запорно-пломбировочное устройство (патент на полезную модель № RU 187283, опубликовано: 28.02.2019 г.), содержащее трос, пассивный конец которого жестко закреплен в корпусе, снабженном крышкой и стаканом, в которых выполнен сквозной канал для пропуска свободного конца троса.
В корпусе размещен механизм фиксации при запирании свободного конца троса, включающий в себя подпружиненный со стороны крышки сепаратор, имеющий радиальные отверстия с подвижно размещенными в них стопорными элементами в виде тел вращения, взаимодействующими при запирании с тросом.
К сепаратору со стороны крышки примыкает обечайка с установленными внутри нее стопорным диском, образованным, по меньшей мере, двумя секторными пластинами, и шайбой из упруго деформируемого материала, расположенной между стопорным диском и пружиной сепаратора.
Внутренняя поверхность стакана состоит из двух частей с различными углами конусности, причем с меньшим углом конусности выполнена часть поверхности стакана, расположенная ближе к крышке, а отношение большего угла конусности к меньшему углу конусности этих частей составляет 1,5-3,0.
Крышка со стороны размещения сепаратора имеет выемку, охватывающую полностью снаружи по бокам не менее одного витка декомпрессированной пружины, установленной в выемке, а днище выемки выполнено коническим расширяющимся в сторону размещения сепаратора.
Крепление пассивного конца троса в корпусе известного устройства выполнено его кернением.
Известная полезная модель направлена на решение технической проблемы и достижение технического результата, состоящего в повышении устойчивости запорно-пломбировочного устройства к несанкционированному криминальному вскрытию.
При этом в известной полезной модели отсутствует средство предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса через конструктивные зазоры между канатом и входным отверстием.
Такое средство в известных из уровня техники запорно-пломбировочных устройствах выполняется в виде шайбы, выполненной из металлического материала, центральное сквозное отверстие которой имеет форму, повторяющую форму поперечного сечения отрезка каната.
Например, такая шайба применяется в известном устройстве по патенту на изобретение RU 2744222 С1, опубл. 03.03.2021.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является гибкое запорно-пломбировочное устройство, содержащее средство предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса, выполненное в виде шайбы с профильным внутренним отверстием, описанное в патенте на изобретение № RU 2434110, опубликовано: 20.11.2011 г. бюл. №32, заявка №2010137586, от 10.09.2010 г.
Указанное гибкое запорно-пломбировочное устройство содержит отрезок каната, один конец которого является пассивным, а второй свободный конец при запирании пропускается через входное и выходное отверстия, и расположенный между ними пропускной канал с образованием петли и фиксируется посредством механизма запирания.
Механизм запирания содержит в размещенном в полости корпуса и подпружиненном пружиной замыкания сепараторе фиксирующие элементы.
Полость корпуса закрыта верхней и нижней крышками, снабженными соответственно входным и выходным отверстиями для пропускания отрезка каната, выполненными соосно оси корпуса и пропускному каналу, выполненному в сепараторе.
Сепаратор имеет нижнюю стенку, в которую опирается верхний конец пружины замыкания, нижний конец которой опирается на нижнюю крышку и взаимодействует со стабилизатором пружины замыкания, выполненным в виде втулки, отверстие которой сообщается с выходным отверстием в нижней крышке.
Устройство также содержит средство предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса, выполненное в виде шайбы с профильным отверстием, соответствующим профилю сечения отрезка каната.
Шайба установлена в корпусе на опоре с возможностью вращения и размещена в полости, выполненной в верхней крышке.
Опора для шайбы выполнена в виде пластины, снабженной центральным отверстием для прохода свободного конца отрезка каната, закрепленной совместно с верхней крышкой в корпусе.
Шайба выполнена из материала, обеспечивающего возможность выполнения профильного отверстия, соответствующего профилю сечения отрезка каната, при протягивании технологического отрезка каната через устройство в собранном виде. При этом его профиль идентичен профилю сечения используемого отрезка каната, а диаметр, по меньшей мере, равен последнему, причем оба его конца снабжены заходной частью, при этом диаметр отверстия в шайбе перед протягиванием выбран из расчета равным, по меньшей мере, диаметру впадин, образованных прядями каната.
В патенте на изобретение № RU 2434110 применением защитной шайбы достигается поставленная задача - повышение степени защиты устройства от несанкционированного вскрытия. Тем не менее целесообразно дальнейшее совершенствование защиты устройства от несанкционированного вскрытия по следующим причинам.
Общий недостаток ЗПУ, в запирающем механизме которых применяется подпружиненный опорный элемент (сепаратор, втулка, обойма, держатель и т.п.) с размещаемыми в нем фиксирующими элементами в виде роликов, шариков, заключается в следующем.
В ЗПУ, используемых на железнодорожном транспорте, используются стальные канаты двойной свивки повышенной точности номинальными диаметрами 2,2; 4,6; 4,7; 5,2 мм.
Согласно ГОСТ 3241-91 (Канаты стальные. Технические условия), для канатов допускается предельное отклонение по диаметру каната в пределах от +7 до -1% от номинального значения для канатов диаметром до 3 мм и в пределах от +6 до -1% для канатов диаметром более 3 мм и до 6 мм.
В связи с этим, изготовители вынуждены предусматривать диаметр входного и выходного отверстий в корпусе ЗПУ, а также диаметр внутреннего профильного отверстия защитных шайб для прохода каната, учитывая максимально возможный диаметр каната с учетом установленного стандартом предельного отклонения от номинала в большую сторону.
Например, в случае использования каната номинальным диаметром 5,2 мм, его реальный диаметр в поставляемых партиях каната в бухтах, с учетом допусков по ГОСТ 3241-91, может составлять от 5,15 до 5,51 мм.
Изменение диаметра каната в указанных допусках может наблюдаться как от партии к партии каната, так и по длине каната в одной бухте.
При этом диаметр входного и выходного отверстий в корпусе ЗПУ нельзя оперативно изменить под текущий фактический диаметр имеющегося на производстве каната, так как корпус является серийно изготавливаемой методом литья или штамповки деталью, для чего используется заранее изготовленная штамп-форма.
Так же невозможно оперативно изменить диаметр внутреннего профильного отверстия защитных шайб под текущий фактический диаметр имеющегося каната, так как шайбы, являющиеся сборочными единицами ЗПУ, для обеспечения ритмичности производства ЗПУ, заказываются крупными партиями. А подобрать конкретный диаметр внутреннего отверстия шайбы под конкретный имеющийся в данный момент времени канат в условиях серийного производства ЗПУ крайне нетехнологичный и затратный по времени и труду процесс.
Следовательно, при рассматриваемом в примере номинальном диаметре каната 5,2 мм, диаметр входного и выходного отверстий должен быть не менее 5,51 мм, чтобы обеспечивалось протягивание через ЗПУ каната с максимально допускаемым отклонением по диаметру от номинала.
Если принять диаметр входного и выходного отверстий равным 5,51 мм, то при использовании каната с отклонением диаметра в меньшую сторону от номинального значения, зазор между внутренней поверхностью входного (выходного) отверстия и поверхностью помещенного в них каната составит 0,36 мм (разница между минимально возможным диаметром входного (выходного) отверстия, равного 5,51 мм и минимально допускаемым стандартом диаметром каната, номинальным диаметром 5,2 мм, равным 5,15 мм).
Следует учесть, что зазор 0,36 мм - это зазор между внутренней поверхностью входного (выходного) отверстия и поверхностью каната. А зазор между внутренней поверхностью входного (выходного) отверстия и нижней точкой впадины между соседними прядями каната будет еще больше (сечение каната показано, например, на фиг. 8 в описании к патенту на изобретение № RU 2434110).
Аналогично, зазор между внутренним отверстием шайбы и канатом также увеличивается при использовании в текущей партии производимых ЗПУ каната с реальным размером, имеющим отклонение в меньшую сторону от номинального диаметра каната.
А увеличение зазора грозит попытками несанкционированного манипуляционного воздействия кустарно-изготовленными приспособлениями, например, куском стальной проволоки, на запертое ЗПУ через зазор между впадинами прядей каната и внутренним отверстием шайбы на сепаратор с размещаемыми в нем фиксирующими элементами.
При этом поверхность сепаратора, обращенная к входному отверстию ЗПУ, может послужить упорной площадкой для торца такого кустарного приспособления, пропущенного в полость корпуса ЗПУ через зазор между отверстием в шайбе и канатом.
А при надавливании приспособлением на сепаратор с усилием, превышающем усилие сжатия пружины, может произойти смещение сепаратора в сторону выходного отверстия, т.е. в направлении увеличения поперечного сечения рабочей полости корпуса.
Вследствие этого может ослабеть или в конечном счете прекратиться сопряжение фиксирующих элементов с внутренней поверхностью рабочей полости и, соответственно, ослабеет или прекратится давление на канат сразу от всех фиксирующих элементов, так как все они находятся в объединяющем их опорном элементе - сепараторе - и перемещаются вместе с ним.
Так как фиксирующие элементы при этом перестанут заклинивать канат и препятствовать его вытягиванию в направлении, обратном замыканию, это может сделать возможным вытягивание каната из корпуса ЗПУ - то есть размыкание устройства с последующим снятием его с объекта опломбирования.
Устранить такую предполагаемую возможность и тем самым, на новый уровень повысить степень защиты ЗПУ от несанкционированного вскрытия можно, выполнив обращенную к входному отверстию ЗПУ поверхность сепаратора таким образом, чтобы в замкнутом состоянии ЗПУ (когда канат пропущен через входное отверстие, рабочую полость и выходное отверстие ЗПУ) указанная поверхность имела бы наклон к продольной оси участка каната, протянутого через ЗПУ.
Тогда, при попытке воздействия на сепаратор манипуляционным приспособлением через зазор между отверстием шайбы и поверхностью каната, конец манипуляционного приспособления, не имея опоры в виде поверхности сепаратора, будет соскальзывать с поверхности сепаратора. И сдвинуть сепаратор в сторону выходного отверстия, ослабив тем самым давление от фиксирующих элементов на канат, не удастся.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение степени защиты запорно-пломбировочного устройства от несанкционированного вскрытия.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемое запорно-пломбировочное устройство содержит отрезок каната, один конец которого жестко закреплен в глухом канале корпуса посредством как минимум двух местных прессовок с деформацией частей пассивного конца отрезка каната совместно с глухим каналом, а второй, свободный, конец при запирании пропускается через входное и выходное отверстия корпуса, и расположенную между ними полость в корпусе и фиксируется посредством механизма запирания, который содержит в размещенном в полости корпуса и подпружиненном пружиной замыкания сепараторе фиксирующие элементы в виде роликов, при этом полость корпуса закрыта верхней и нижней крышками, снабженными соответственно входным и выходным отверстиями для пропускания отрезка каната, выполненными соосно оси полости корпуса и пропускному каналу, выполненному в сепараторе, имеющем нижнюю стенку, при этом в последнюю опирается верхний конец пружины, нижний конец которой опирается на нижнюю крышку и взаимодействует со стабилизатором пружины, выполненным в виде втулки, отверстие которой сообщается с выходным отверстием в нижней крышке, и средство предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса, выполненное в виде шайбы с профильным отверстием, соответствующим профилю сечения отрезка каната, установленной с возможностью вращения в полости, выполненной в верхней крышке, на опоре, выполненной в виде пластины, снабженной центральным отверстием для прохода свободного конца отрезка каната, закрепленной совместно с верхней крышкой в корпусе посредством вальцовки краев корпуса, причем профильное отверстие шайбы соответствует профилю сечения отрезка каната, при протягивании отрезка каната через устройство в собранном виде, причем оба конца профильного отверстия снабжены заходной частью в виде фаски, а к обращенной в сторону входного отверстия запорно-пломбировочного устройства поверхности сепаратора установлена надставка, имеющая отверстие, соосное с выполненным в сепараторе пропускным каналом, и выполненная за одно целое с сепаратором, при этом обращенная к входному отверстию запорно-пломбировочного устройства поверхность надставки выполнена под наклоном к линии, совпадающей с продольной осью части каната от входного отверстия до сепаратора в замкнутом состоянии запорно-пломбировочного устройства, а угол наклона между совпадающей с продольной осью части каната от входного отверстия до сепаратора в замкнутом состоянии запорно-пломбировочного устройства и обращенной в сторону входного отверстия запорно-пломбировочного устройства поверхностью надставки является тупым.
Ниже полезная модель поясняется описанием и сопровождающим чертежом (фиг. 1).
Запорно-пломбировочное устройство содержит отрезок каната 1, один конец 2 которого жестко закреплен в глухом канале корпуса посредством местных прессовок с деформацией частей пассивного конца отрезка каната совместно с глухим каналом корпуса, а второй, свободный, конец 3 при запирании пропускается через входное 4 и выходное 5 отверстия и расположенный между ними пропускной канал 6 с образованием петли и фиксируется посредством механизма запирания 7, который содержит в размещенном в полости 8 корпуса 9 и подпружиненном пружиной замыкания 10 сепараторе 11 фиксирующие элементы 12 (ролики). При этом полость корпуса закрыта верхней 13 и нижней 14 крышками, снабженными соответственно входным 4 и выходным 5 отверстиями для пропускания отрезка каната, выполненными соосно оси корпуса и пропускному каналу 6, выполненному в сепараторе 11, имеющем нижнюю стенку 15. В последнюю опирается верхний конец пружины замыкания 10, нижний конец которой опирается на нижнюю крышку 14 и взаимодействует со стабилизатором пружины замыкания, выполненным в виде втулки 16, отверстие 17 которой сообщается с выходным отверстием 5 в нижней крышке 14. Средство предотвращения несанкционированного доступа внутрь корпуса выполнено в виде шайбы 18 с профильным отверстием 19, соответствующим профилю сечения отрезка каната 1, установленной в корпусе 9 на опоре с возможностью вращения.
Шайба размещена в полости, выполненной в верхней крышке 13 и установлена на опоре, выполненной в виде пластины 20, снабженной центральным отверстием для прохода свободного конца 3 отрезка каната, закрепленной совместно с верхней крышкой 13 в корпусе 9. Причем профильное отверстие 19 соответствует профилю сечения отрезка каната 1, при протягивании отрезка каната через устройство в собранном виде.
К обращенной в сторону входного отверстия 4 запорно-пломбировочного устройства поверхности сепаратора 11 установлена надставка 21, имеющая отверстие, соосное с выполненным в сепараторе пропускным каналом, и выполненная за одно целое с сепаратором, при этом обращенная к входному отверстию запорно-пломбировочного устройства поверхность надставки 21 выполнена под наклоном к линии, совпадающей с продольной осью отрезка каната, протянутого через устройство в собранном виде, а угол n наклона указанной поверхности является тупым.
Используется устройство следующим образом.
При запирании свободный конец 3 отрезка каната 1 пропускают через отверстия проушин объекта запирания, а затем через входное отверстие 4 в верхней крышке 13. Заходная часть свободного конца 3 входит в профильное отверстие 19 шайбы 18. И при его продвижении через центральное отверстие 22 в пластине 21 внутрь пропускного канала 6 шайба 18 может поворачиваться вокруг отрезка каната 1.
Далее свободный конец 3 начинает взаимодействовать с механизмом запирания 7, в качестве которого используются фиксирующие ролики 12, смонтированные в сепараторе 11, и смещает его вдоль продольной оси корпуса. При этом ролики, раздвигаясь, обеспечивают возможность прохождения отрезка каната через пропускной канал 6 в сепараторе 11 и затем через выходное отверстие 5, которое выполнено в крышке 14. После образования петли минимального размера и прекращения приложения усилия на отрезок каната пружина замыкания 10 перемещает сепаратор 11 с фиксирующими роликами вдоль рабочих наклонных граней 22 полости 8 корпуса 9.
При взаимодействии с последними фиксирующие ролики начинают смыкаться и происходит внедрение их в боковую поверхность отрезка каната 1, в результате чего он будет надежно зафиксирован внутри полости корпуса.
Наличие профильной шайбы 18 затрудняет возможность воздействия на фиксирующие ролики и сепаратор через конструктивные зазоры между прядями каната и входным отверстием 4.
Надставка 21 на сепараторе 11 препятствует воздействию на сепаратор через зазор между прядями каната и профильным отверстием шайбы в том случае, когда канат в текущей партии имеет наименьший допустимый по ГОСТ диаметр, а зазор между прядями каната и отверстием в шайбе позволяет пропустить в него манипуляционные приспособления, например, отрезок стальной проволоки.
Расположенная под наклоном к оси каната поверхность надставки не дает упереться в надставку торцу такого манипуляционного приспособления и не позволяет сдвинуть сепаратор в сторону выходного отверстия, предотвращая тем самым несанкционированное вскрытие запорно-пломбировочного устройства предполагаемым способом.