Запорно-пломбировочное устройство
LOCKING AND SEALING DEVICE

Изобретение предназначено для запирания с пломбированием объектов, в которых целесообразно использование гибкой связи в виде отрезка троса, например, таких, как вагоны и контейнеры железнодорожного транспорта, пакгаузы, склады, магазины, торговые палатки, люки и автомобили, а также перевозимые грузы в любых видах транспорта и т.д.
Известны тросовые запорно-пломбировочные устройства, в которых для фиксирования отрезка троса внутри корпуса применяются подпружиненные разъемные элементы, имеющие со стороны внутренней поверхности полуцилиндрическую продольную выемку, радиус которой соответствует радиусу отрезка троса, а с наружной стороны плоскую наклонную поверхность, сопрягаемую с соответствующей плоской наклонной поверхностью на боковой цилиндрической поверхности  полости корпуса. Для повышения усилия запирания поверхности полуцилиндрической выемки разъемных элементов выполняют с зубцами или выступами различной формы, которые при запирании внедряются в боковую поверхность отрезка троса. В патентах RU 90830 U1, RU 199976 U1, RU 200471 U1, RU 196345 U1, RU 203431 U1, RU 200475 U1, RU 200471 U1, RU 110119 U1 описаны запорно-пломбировочные устройства, в которых подпружиненные разъемные элементы размещаются в полости корпуса посредством рамки, которая выполнена из листового материала и имеет боковые проемы для выхода наружу наклонных поверхностей разъемных элементов. Рамка во всех этих известных запорно-пломбировочных устройствах предусмотрена для сохранения симметричного друг относительно друга положения разъемных элементов при их перемещении внутри корпуса во время протягивания отрезка троса, чтобы исключить расхождение разъемных элементов и обеспечить одновременное внедрение выступов в боковую поверхность отрезка троса для обеспечения гарантированного максимального усилия запирания. Однако, как показал опыт эксплуатации таких известных устройств, использование рамки способствует злоумышленному вскрытию запертого устройства, поскольку ее плоская поверхность, которая обращена к входному отверстию корпуса, может служить точкой опоры для тонкого инструмента при его проникновении через входное отверстие корпуса для выведения из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса разъемных элементов и последующего за этим вскрытия устройства.
Известны запорно-пломбировочные устройства, в которых подпружиненные разъемные элементы размещаются в полости корпуса без использования удерживающей их положение рамки, см., например, патенты RU 2387775 С1 и RU 2415244 С1. В этих известных устройствах также используются фиксирующие элементы,  выполненные в виде двух подпружиненных разъемных элементов, имеющих со стороны внутренней поверхности полуцилиндрическую продольную выемку, радиус которой соответствует радиусу отрезка троса, а с наружной стороны плоскую наклонную поверхность, сопрягаемую с соответствующей плоской наклонной поверхностью на боковой цилиндрической поверхности  полости корпуса, Однако, они также могут быть подвергнуты злоумышленному вскрытию запертого устройства путем воздействия тонким инструментом, проникающим через входное отверстие корпуса, как на точку опоры на плоскую торцевую поверхность самих разъемных элементов, которая обращена к входному отверстию корпуса, для выведения из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса разъемных элементов и последующего за этим вскрытия устройства.
В патенте RU 2104910 C1описано тросовое запорно-пломбировочное устройство, в котором фиксирующие элементы выполнены в виде двух разъемных элементов с внешней поверхностью, повторяющей форму взаимодействующей с ней плоской внутренней поверхностью корпуса, и с внутренней поверхностью, которая выполнена зубчатой. В этом известном тросовом запорно-пломбировочном устройстве разъемные элементы с зубчатой внутренней поверхностью устанавливаются в полости корпуса без рамки, что упрощает конструкцию устройства, однако оно имеет недостатки, обуславливающие его низкую надежность. Во-первых, злоумышленное вскрытие этого устройства может быть произведено путем выкручивания отрезка троса, поскольку зубчатая поверхность разъемных элементов при кручении отрезка троса легко выходит из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса. Кроме того, злоумышленное вскрытие устройства может быть осуществлено путем выведения из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса разъемных элементов, т.к. плоская торцевая поверхность самих разъемных элементов, обращенная к входному отверстию корпуса, может быть использована как точка опоры для тонкого инструмента при его злоумышленном проникновении через входное отверстие корпуса.
В патенте 38350 U1 описано тросовое запорно-пломбировочное устройство, в котором фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненных разъемных элементов, каждый из которых выполнен в виде сегмента цилиндрической втулки, часть боковой поверхности которого выполнена в виде наклонной плоскости, внутренняя поверхность сегмента выполнена цилиндрической и имеет, по крайней мере, два сферических выступа, при этом между разъемными элементами и внутренней поверхностью верхней части сквозного отверстия корпуса размещены, по крайней мере, два клиновидных элемента, одна часть боковой поверхности каждого из которых выполнена цилиндрической и сопряжена с внутренней поверхностью сквозного отверстия корпуса, а другая часть боковой поверхности выполнена в виде наклонной плоскости и сопряжена с плоской наклонной частью боковой поверхности разъемного элемента. Злоумышленному вскрытию этого известного тросового запорно-пломбировочного устройства путем выкручивания отрезка троса препятствуют два сферических выступа, которые при запирании внедряются в боковую поверхность отрезка троса при запирании, однако, злоумышленное вскрытие этого запорно-пломбировочного устройства может быть произведено путем воздействия тонким инструментом через входное отверстие корпуса на плоскую торцевую поверхность разъемных элементов, обращенную к входному отверстию корпуса, которая при этом будет использоваться как точка опоры для отжатия разъемных элементов и выведения их из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса, после чего устройство может быть вскрыто. Недостатком этого известного тросового запорно-пломбировочного является и сложность его конструкции, связанная с наличием дополнительного внутреннего корпуса и дополнительных взаимодействующих между собой поверхностей, что приводит к удорожанию производства, а также к сбоям в работе устройства.
В патенте RU 2770949 С1 описано запорно-пломбировочное устройство, в котором для взаимодействия с плоскими наклонными поверхностями разъемных элементов на боковой цилиндрической поверхности  полости корпуса выполнены две плоские наклонные поверхности, расположенные напротив друг друга под одинаковым углом наклона 6°-7° к продольной оси полости корпуса, торцевая поверхность каждого разъемного элемента, обращенная к входному отверстию корпуса, выполнена плоской и наклонной к центральной оси полуцилиндрической выемки под углом 35°- 45°, при этом верхняя часть этой торцевой плоской наклонной поверхности направлена к входному отверстию корпуса, напротив плоской наклонной поверхности каждого разъемного элемента с обеих сторон от продольной полуцилиндрической выемки выполнены две плоские поверхности, расположенные в одной плоскости, параллельной продольной центральной оси полуцилиндрической выемки, с внешней стороны одной из этих плоских поверхностей и со стороны плоской торцевой поверхности разъемного элемента, обращенной к выходному отверстию корпуса, выполнен открытый паз, а на другой плоской поверхности, размещенной по другую сторону продольной полуцилиндрической выемки, выполнен выступ, ориентированный перпендикулярно вверх относительно центральной продольной оси полуцилиндрической выемки, причем выступ одного разъемного элемента выполнен с возможностью размещения в пазу другого разъемного элемента при совмещении разъемных элементов во время сборки устройства, каждый из выступов, выполненных на продольной полуцилиндрической выемке каждого  разъемного элемента, выполнен в виде геометрического тела, одна часть боковой поверхности которого образована частью конической боковой поверхности прямого кругового конуса, вершина которого, направленная в сторону входного отверстия корпуса, и центральная ось расположены на оси, проходящей вдоль дна продольной полуцилиндрической выемки, параллельной ее продольной центральной оси, а другая часть, имеющая форму четверти сферической поверхности, ориентирована к выходному отверстию корпуса, при этом на части конической боковой поверхности каждого выступа напротив друг друга выполнены два открытых паза с наклонными плоскими поверхностями, каждый из которых с одной стороны сопрягается со сферической поверхностью, а с другой стороны с конической боковой поверхностью, причем, наклонные плоские поверхности открытых пазов расположены под углом 35-39° друг к другу симметрично относительно плоскости Y-Y, проходящей через центральную ось продольной выемки. Использование в запорно-пломбировочном устройстве по патенту RU 2770949 С1 разъемных элементов, изготовленных описанным образом, не требует применения рамки для надежного сохранения их симметричного расположения внутри корпуса, что позволило упростить конструкцию устройства, сделать ее более технологичной, дешевой и доступной в производстве. Выполнение торцевой поверхности каждого разъемного элемента, которая обращена к входному отверстию корпуса, наклонной так, как описано в патенте RU 2770949 С1, не позволяет использовать эту поверхность как точку опоры для тонкого инструмента в случае его проникновения через входное отверстие корпуса, поскольку проникший инструмент начинает скользить по наклонной поверхности и не может создать достаточное усилие для отжатия разъемных элементов и выведения их из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса при попытке злоумышленного вскрытия запорно-пломбировочного устройства.
Все эти преимущества запорно-пломбировочного устройства по патенту RU 2770949 С1 подтверждены результатами его испытаний, однако при эксплуатации были выявлены и недостатки. Так, при движении транспортного средства, которое сопровождается вибрацией, разъемные элементы раздвигаются и небольшая часть плоской поверхности выступа одного разъемного элемента выходит из паза другого разъемного элемента, и становится доступной для ее использования в качестве опоры при злоумышленном проникновении через входное отверстие внутрь полости корпуса тонким инструментом, после чего разъемные элементы могут быть выведены из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса и устройство вскрывается. Кроме того, для злоумышленного вскрытия устройства в качестве точки опоры для тонкого инструмента может быть использована и верхняя часть поверхности разъемных элементов, которая образуется при пересечении наклонной торцевой поверхности, обращенной к входному отверстию корпуса, и наклонной наружной боковой поверхности.
Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков для обеспечения повышенной надежности запорно-пломбировочного устройства за счет исключения возможности воздействия на фиксирующие отрезок троса элементы через входное отверстие корпуса.
Этот технический результат обеспечивается за счет того, что запорно-пломбировочное устройство содержит отрезок троса, один конец которого жестко закреплен в корпусе, а второй конец отрезка троса при запирании пропускается через полость корпуса и фиксируется в ней посредством двух одинаковых подпружиненных разъемных элементов, каждый их которых выполнен с продольной полуцилиндрической выемкой, радиус которой соответствует радиусу отрезка троса,  поверхность противоположной боковой стороны разъемного элемента выполнена плоской и наклонной к центральной оси продольной полуцилиндрической выемки, причем на поверхности продольной полуцилиндрической выемки выполнены по меньшей  мере два одинаковых выступа для взаимодействия с боковой поверхностью отрезка троса при запирании, с двух сторон от продольной полуцилиндрической выемки выполнены две плоские поверхности, расположенные в одной плоскости, параллельной продольной центральной оси полуцилиндрической выемки, и пересекающиеся с плоской наклонной поверхностью, торец разъемного элемента, обращенный к входному отверстию корпуса, выполнен с первой плоской поверхностью, наклонной к центральной оси полуцилиндрической выемки под углом 30°- 60°, торцевая поверхность каждого разъемного элемента, обращенная к выходному отверстию корпуса, выполнена плоской и перпендикулярна продольной центральной оси полуцилиндрической выемки, со стороны торцевой поверхности каждого разъемного элемента, обращенной к выходному отверстию корпуса, выполнены открытый паз и выступ, расположенные по обе стороны от полуцилиндрической выемки, причем выступ одного разъемного элемента выполнен с возможностью размещения в пазу другого разъемного элемента при совмещении разъемных элементов во время сборки устройства, при этом на торце разъемного элемента, который обращен к входному отверстию корпуса, выполнена вторая наклонная плоская поверхность, образующая острую грань при пересечении с первой наклонной плоской поверхностью, при этом вторая наклонная плоская поверхность расположена под углом 45° - 100° к первой наклонной плоской поверхности и пересекается с наклонной боковой плоской поверхностью, расположенной напротив полуцилиндрической выемки, выступ выполнен в виде геометрического тела, имеющего форму треугольной призмы, основания которой являются прямоугольными треугольниками, при этом плоскость одной грани призмы совпадает с плоскостью торцевой поверхности разъемного элемента, обращенной к выходному отверстию корпуса, а плоскость одного из оснований совпадает с одной из плоских поверхностей, расположенных   с двух сторон от продольной полуцилиндрической выемки, перпендикулярная ей плоскость другой грани призмы параллельна продольной центральной оси разъемного элемента, а расположенная между ними плоскость третьей грани треугольной призмы наклонена под углом 30°- 60° к продольной центральной оси разъемного элемента.
Заявленное изобретение поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 показано схематическое изображение собранного, подготовленного к запиранию запорно-пломбировочного устройства; на фиг.2, на фиг.3 и на фиг. 4 изображены три вида разъемного элемента; на фиг.5 изображена верхняя часть разъемного элемента (в увеличенном масштабе), на фиг.6 показано аксонометрическое изображение разъемного элемента.
22
Как показано на графических материалах запорно-пломбировочное устройство содержит отрезок троса, один конец 1 которого жестко закреплен в корпусе 2, а второй конец 3 отрезка троса при запирании пропускается через полость 4 корпуса 2 и фиксируется в ней посредством двух одинаковых подпружиненных разъемных элементов 5, каждый их которых выполнен с продольной полуцилиндрической выемкой 6, радиус которой соответствует радиусу отрезка троса,  поверхность 7 противоположной боковой стороны разъемного элемента выполнена плоской и наклонной к центральной оси Х-Х продольной полуцилиндрической выемки 6, на поверхности которой выполнены по меньшей  мере два одинаковых выступа 8 для взаимодействия с боковой поверхностью отрезка троса при запирании. По обе стороны от продольной полуцилиндрической выемки 6 выполнены две плоские поверхности 9, расположенные в одной плоскости, параллельной продольной центральной оси Х-Х полуцилиндрической выемки 6, и пересекающиеся с плоской наклонной поверхностью 7. Торец каждого разъемного элемента 5, обращенный к входному отверстию 10 корпуса 2, выполнен с первой плоской поверхностью 11, наклонной к центральной оси Х-Х полуцилиндрической выемки 6 под углом 30°- 60°. Торцевая поверхность 12 каждого разъемного элемента 5, обращенная к выходному отверстию 13 корпуса 2, выполнена плоской и перпендикулярна продольной центральной оси Х-Х полуцилиндрической выемки 6. Со стороны торцевой поверхности 12 каждого разъемного элемента 5, обращенной к выходному отверстию 13 корпуса 2, выполнены открытый паз 14 и выступ 15, расположенные по обе стороны от полуцилиндрической выемки 6, причем выступ 15 одного разъемного элемента 5 выполнен с возможностью размещения в открытом пазу 14 другого разъемного элемента 5 при совмещении обоих разъемных элементов 5 во время сборки запорно-пломбировочного устройства. На торце разъемного элемента 5, который обращен к входному отверстию 10 корпуса 2, выполнена вторая наклонная плоская поверхность 16, образующая острую грань 17 при пересечении с первой наклонной плоской поверхностью 11, при этом вторая плоская наклонная поверхность 16 расположена под углом 45° - 100° к первой наклонной плоской поверхности 11 и пересекается с наклонной боковой плоской поверхностью 7, расположенной напротив полуцилиндрической выемки 6. Выступ 15 выполнен в виде геометрического тела, имеющего форму треугольной призмы, основания 18 которой являются прямоугольными треугольниками, при этом плоскость 19 одной грани треугольной призмы совпадает с плоскостью торцевой поверхностью 12, обращенной к выходному отверстию 13 корпуса 2, а плоскость 20 одного из оснований 18 треугольной призмы совпадает с одной из плоских поверхностей 9, расположенных по обе стороны от продольной полуцилиндрической выемки 6, перпендикулярная ей плоскость 21 другой грани треугольной призмы параллельна продольной центральной оси Х-Х разъемного элемента 5, а расположенная между ними плоскость третьей грани треугольной призмы наклонена под углом 30°- 60° к продольной центральной оси Х-Х разъемного элемента 5.
Предпочтительно изготавливать разъемные элементы 5 методом порошковой металлургии из материала ПК10 ГОСТ 28378-89 с последующим цементированием по ГОСТ 9450-76 и покрытием Ц9…15 хр., что технологично и доступно для любого производства, препятствует коррозии при хранении и эксплуатации, способствует хорошему скольжению внутри корпуса 2 при запирании. Наружные поверхности запорно-пломбировочного устройства предпочтительно красить порошковой краской RAL 1016 Е/Р PARLAK PULVER с добавлением 5% мелкодисперсного люминофора ФЛЗ-А 40/75 NE 2661-015-75272259-2007 толщиной слоя 30-50 мкм.
При сборке запорно-пломбировочного устройства разъемные элементы 5 совмещают таким образом, чтобы выступ 15 одного разъемного элемента 5 вошел в открытый паз 14 другого разъемного элемента 5, при этом полуцилиндрические продольные выемки 6 размещаются напротив друг друга, формируя продольный канал для прохождения отрезка троса. Таким образом образуется единая конструкция из двух разъемных элементов, которая подпружинивается в полости 4 корпуса 2 и без перекосов и заеданий перемещается внутри полости 4 корпуса 2 при протягивании через полость 4 корпуса 2 отрезка троса, обеспечивая бесперебойную работу запорно-пломбировочного устройства. При этом отсутствие рамки значительно упрощает конструкцию запорно-пломбировочного устройства, делает ее более технологичной, дешевой и доступной в производстве.
Выполнение на торцевой поверхности каждого разъемного элемента 5 двух наклонных плоских поверхностей 11 и 16, образующих при пересечении  друг с другом острую грань 17, полностью исключает возможность нахождения какой-либо точки опоры для тонкого инструмента в случае его проникновения через входное отверстие 10 корпуса 2, который будет скользить по плоским наклонным поверхностям  11 и 16 и не сможет создать достаточное усилие для выведения разъемных элементов 5 из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса.
Выполнение выступа 15 в виде геометрического тела, имеющего форму треугольной призмы, основания 18 которой являются прямоугольными треугольниками, расположенной на разъемном элементе 5 описанным выше образом, т.е. когда плоскость 19 одной грани треугольной призмы совпадает с плоскостью торцевой поверхностью 12, обращенной к выходному отверстию 13 корпуса 2, а плоскость 20 одного из оснований 18 треугольной призмы совпадает с одной из плоских поверхностей 9, расположенных по обе стороны от продольной полуцилиндрической выемки 6, перпендикулярная ей плоскость 21 другой грани треугольной призмы параллельна продольной центральной оси Х-Х разъемного элемента 5, а расположенная между ними плоскость 22 третьей грани треугольной призмы наклонена под углом 30°- 60° к продольной центральной оси Х-Х разъемного элемента 5, исключает возможность для выведения разъемных элементов 5 из зацепления с боковой поверхностью отрезка троса тонким инструментом, используя в качестве точки его опоры небольшую часть плоской поверхности выступа 8 одного разъемного элемента 5, т.к. при движении транспортного средства, которое сопровождается вибрацией, разъемные элементы раздвигаются и небольшая часть выступа выходит из паза другого разъемного элемента 5, становясь доступной для воздействия на нее тонким инструментом через входное отверстие 10 внутрь полости 4 корпуса 2. Однако, выполнение плоскости 22 третьей грани треугольной призмы выступа 8 наклонной, предпочтительно под углом 30°- 60°, к продольной центральной оси Х-Х разъемного элемента 5, исключает такую возможность, поскольку проникший тонкий инструмент, не имея точки опоры, будет скользить по плоскости 22 третьей грани треугольной призмы и не сможет создать усилие, необходимое для выведения из зацепления с отрезком троса разъемных элементов 5.
Замыкание охраняемого объекта с помощью описанного запорно-пломбировочного устройства осуществляется так же, как и с помощью других, известных тросовых запорно-пломбировочных устройств.
Таким образом, описанное тросовое запорно-пломбировочное устройство, в представленной совокупности признаков, обладает повышенной надежностью за счет исключения возможности злоумышленного воздействия на фиксирующие отрезок троса элементы через входное отверстие корпуса. Кроме того, конструкция описанного запорно-пломбировочного устройства проста и технологична в изготовлении, доступна для любого производства, обеспечивает при этом бесперебойную работу механизма запирания.