КРЫШКА ЛЮКА ПОДЗЕМНОГО ИЛИ НАЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ

Полезная модель относится к эксплуатации коммунальных сооружений различного назначения, в том числе подземных смотровых колодцев. Полезная модель может быть использована для предупреждения несанкционированного доступа к телефонным, тепловым, канализационным и другим сетям посредством проникновения через демонтированную крышку люка. Кроме того, полезная модель может быть использована для предотвращения возможности разворовывания самих люков.
Полезная модель может быть использована в тех случаях, когда снятие люка может быть осуществлено только с помощью специального инструмента.
Известна крышка люка смотрового колодца подземного или наземного сооружения (Патент Украины №55607 на полезную модель). Крышка люка представляет собой монолитный диск. Крышка люка снабжена осевым отверстием, соосно которому на втулке установлен зажимной винт, который взаимодействует с запирающим рычагом.
В известном решении рычажно-винтовое запорное устройство присоединяется непосредственно к крышке. Рычаги запорного устройства прижимают и фиксируют в прижатом состоянии крышки к корпусу люка или крышки к элементам смотрового колодца. При фиксировании крышки к элементам колодца обеспечивается фиксация не только крышки, но и всего корпуса люка.
Изменение положения рычагов системы осуществляется за счет вращения запорного винта, при этом возможны два варианта:
1. При вращении запорного винта перемещается сам винт и за счет передачи своего осевого перемещения изменяет их положение.
2. При вращении запорного винта вдоль своей оси по резьбе перемещается ползун, соединенный с рычагами, чем изменяет их положение. Ползун может быть отдельным элементом и присоединяться к рычагу, двигаясь по направляющим или внутри рычага.
Конструкция рычагов определяется схемой запорного устройства, технологией производства, а также типоразмерами люков.
Каждый рычаг, который обеспечивает фиксацию крышки люка, необходимо перемещать индивидуально, а также предусмотреть защиту каждого зажимного винта.
Конструкция устройства сложна в эксплуатации из-за того, что нужен значительный период времени для установки люка в запертое положение, а также снятие крышки люка для доступа рабочего в смотровой колодец. Существенным недостатком известного устройства является его сложная кинематическая схема, реализация которой предопределяет вероятность отказа работы устройства при продолжительной эксплуатации, вызванной высокой влажностью в замкнутом пространстве смотрового колодца. Кроме того, важным является то, что крышка люка смотрового колодца или другого подземного сооружения подвергается значительным динамическим нагрузкам, когда она располагается на проезжей части в зоне перемещения транспортных средств, которые имеют значительный вес.
Конструкция устройства требует постоянного квалифицированного обслуживания, которое обеспечивает бесперебойную работу на протяжении всего срока эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является запорное устройство, которое устанавливается на люке смотрового колодца. Крышка люка подземного или наземного сооружения включает диск с внешней и внутренней плоскостями. Диск снабжен сквозным осевым отверстием, а на внутренней плоскости диска соосно отверстию закреплен корпус замка, внутри которого расположена опорная пластина с фиксатором поворотной втулки, один конец которой со стороны диска выполнен с возможностью взаимодействия с поворотным ключом. До противоположного конца поворотной втулки закреплена поворотная пластина, с которой шарнирно связаны не менее двух замыкающих штырей, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения при обращении поворотной втулки (Патент Украины на полезную модель №12017).
В зависимости от конструктивного выполнения, запорный механизм может быть выполнен с различным количеством штырей, число которых определяется требованиями надежности запирания люка.
Недостатком известного устройства является то, что металлический стрежень, который представляет собой запирающий луч, выполнен согнутой формы. Такая форма предопределяет снижение жесткости стержня, а значит и ухудшение запирающих свойств всего механизма в целом. Снижение жесткости стержня приводит к тому, что при наименьшем препятствии на пути луча при запирании крышки люка механизм не срабатывает и люк не будет заперт. Низкая жесткость луча требует тщательной подготовки пространства, где будет установлен люк. Такая конструкция луча требует увеличения его диаметра, а значит увеличения металлоемкости изделия и, соответственно, его себестоимости.
Существенным недостатком в известном устройстве является то, что конструкция луча предусматривает его постоянную длину. Применение устройства в случае, когда диаметр люка отличается от диаметра предусмотренного устройством, является непригодным для запирания люка. Это сужает область применения устройства и требует изготовления дополнительных запирающих устройств для разных типоразмеров люков.
Кроме того, в известном устройстве наконечник люка является несъемным и постоянного диаметра. Это ухудшает работу устройства, так как требует постоянного посадочного места для фиксации луча в месте запирания в горловине отверстия люка колодца. При несоответствии диаметра наконечника луча, относительно конкретного посадочного места, нужна замена луча с необходимым диаметром наконечника.
В известном устройстве фиксация направления движения луча обеспечивается с помощью скобы, которая закрепляется к внутренней поверхности люка. Использование скобы в виде направляющей не обеспечивает в полной мере фиксацию луча в нужном направлении. Это приводит к тому, что при незначительном сопротивлении движения луча может произойти его отклонение от заданного направления и, соответственно, устройство не сможет в полной мере запереть люк в горловине смотрового колодца.
Недостатком известного устройства является то, что запирание отверстия, в котором размещается ключ для запирания горловины люка, выполняют с помощью обычного болта. Это увеличивает вероятность несанкционированного доступа к запирающему механизму и открыванию люка с последующим проникновением в смотровой колодец. Наличие болта, перекрывающего отверстие для размещения ключа приводного механизма, недостаточно ограничивает доступ к замковому механизму.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции крышки люка смотрового колодца подземного или наземного сооружения за счет повышения жесткости конструкции запирающих штырей, выполнение запирающих штырей с возможностью изменения длины в зависимости от диаметра отверстия люка смотрового колодца, выполнение резьбовой наконечной части запирающих штырей для закрепления наконечника необходимого диаметра в зависимости от параметров отверстия люка, а также выполнение запорного устройства, которое предусматривает невозможность несанкционированного доступа к замковому механизму люка.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении эффективности продолжительной эксплуатации устройства, снижение вероятности отказов в его работе, минимизации отрицательного влияния атмосферы смотрового колодца с повышенной влажностью на работу механизма. Кроме того, конструкция замкового механизма обеспечивает возможность адаптироваться к разным диаметрам горловины смотрового колодца, а также обеспечить плотность размещения люка в зависимости от конкретных условий его размещения.
Поставленная задача решается за счет того, что крышка люка подземного или наземного сооружения включает диск с внешней и внутренней плоскостями. Диск снабжен сквозным осевым отверстием. На внутренней плоскости диска соосно отверстия закреплен корпус замка, внутри которого расположена опорная пластина с фиксатором поворотной втулки, один конец которой со стороны диска выполнен с возможностью взаимодействия с поворотным ключом. К противоположному концу поворотной втулки закреплена поворотная пластина, с которой шарнирно связаны не менее двух запирающих штырей, тела которых выполнены с изгибом и выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения при вращении поворотной втулки.
Согласно полезной модели, запирающие штыри в месте изгиба снабжены элементами жесткости в виде стрежня, концы которого приварены к замыкающему штырю. Замыкающие штыри выполнены составными с двух частей, концы которых имеют резьбу и соединены резьбовой втулкой, выполненной с возможностью регулирования длины тела запирающего штыря. Концевая часть каждого запирающего штыря имеет резьбовую поверхность, на которую навинчен наконечник. Тело запирающего штыря размещено внутри цилиндрической направляющей втулки, закрепленной к опорной пластине, которая закреплена к крышке люка.
Для повышения надежности запирания люка, замок имеет три запирающих штыря.
Для повышения надежности замыкания люка, замок имеет четыре запирающих штыря.
Для оперативного контроля состояния люка и предупреждения несанкционированного доступа в смотровой колодец или другие сооружения, запирающий штырь выполнен с возможностью взаимодействия с сигнальным датчиком, который связан с системой сигнализации.
Заявленная конструкция иллюстрируется схемами, где на фиг. 1 показан вид спереди замка с двумя запирающими штырями; на фиг. 2 - вид сверху на замок с двумя запирающими штырями; на фиг. 3 - вид сбоку на замок с двумя запирающими штырями; на фиг. 4 - изометрическое изображение замка с двумя запирающими штырями; на фиг. 5 - вид сверху на замок с тремя запирающими штырями; на фиг. 6 - изометрическое изображение замка с тремя запирающими штырями; на фиг. 7 - вид впереди замка с четырьмя запирающими штырями; на фиг. 8 - вид сверху на замок с четырьмя запирающими штырями; на фиг. 9 - вид сбоку на замок с четырьмя запирающими штырями; на фиг. 10 - изометрическое изображение замка с четырьмя запирающими штырями; на фиг. 11 - запирающий ключ; на фиг. 12 - запирающий штырь; на фиг. 13 - поворотная пластина; на фиг. 14 - вид сверху на корпус замка; на фиг. 15 - вид сбоку на корпус замка; на фиг. 16 - вид впереди на направляющую втулку и опорную пластину; на фиг. 17 - вид сверху на направляющую втулку и опорную пластину; на фиг. 18 - наконечник; на фиг. 19 - вид сверху на крышку люка.
Крышка люка подземного или наземного сооружения представляет собой литой или полый диск 1, выполненный с металла или другого высокопрочного материала, и имеет осевое сквозное отверстие 2.
Диск 1 имеет внешнюю и внутреннюю плоскости 3, 4 и располагается на отверстии люка внешней плоскостью 3 со стороны дневной поверхности. В зависимости от назначения крышки люка, внешняя плоскость 3 может быть выполнена гладкой или рифленой.
К внутренней плоскости 4 диска 1 закреплен корпус замка 5. Соосно отверстия 2 диска 1 в корпусе замка 5 установлена с возможностью осевого вращения поворотная втулка 6, которая удерживается в рабочем положении с помощью опорной пластины 7 и фиксатора 8.
Один конец поворотной втулки 6 со стороны внутренней плоскости 4 диска 1 имеет впадины и выпуклости, форма и размеры которых  соответствуют торцевой части ключа 9, при вращении которого приводится в действие механизм устройства.
На другом конце поворотной втулки 6 закреплена поворотная пластина 10, которая шарнирно соединена с запирающими штырями 11. Запирающие штыри 11 имеют зигзагообразный изгиб для того, чтобы ось концевая часть штыря 11 была ниже плоскости диска на заданном расстояния от него.
Запирающие штыри 11 обеспечены элементами жесткости в виде стержня 12.
Тела запирающих штырей 11 проходят через цилиндрические направляющие втулки 13, которые закреплены с помощью опорных пластин 14 на внутренней плоскости 4 диска 1. В зависимости от требований к надежности фиксации крышки люка количество штырей 11 может быть любым, в зависимости от требований к запиранию люка. Минимальное количество штырей 11 должно быть не менее двух. Оптимальное количество запирающих штырей 11 может быть от двух и до четырех.
Длина запирающих штырей 11 в закрытом положении замка выбирается исходя из условия, их выхода за границу, которую образует боковая поверхность диска 1.
Тело каждого запирающего штыря 11 выполнено составным из двух частей, концы которых имеют резьбу и соединены между собой резьбовой втулкой 15, выполненной с возможностью регулирования длины тела запирающего штыря 11.
Концевая часть каждого запирающего штыря 11 имеет резьбовую поверхность, на которую навинчен съемный наконечник 16, выполненный с возможностью регулирования продольного положения относительно оси запирающего штыря 11.
Диаметр направляющей втулки 13 выбирается исходя из того, что в ней должен свободно перемещаться запирающий штырь 11, при этом он не должен отклоняться от заданного направления и попадать в посадочное место при запирании люка.
Осевое отверстие 2 в крышке 1 люка имеет резьбу, на которую навинчена резьбовая заглушка 17, торцевая поверхность которой выполнена с возможностью взаимодействия с ключом 9.
Штыри могут иметь сигнальные датчики 18, которые связаны с системой сигнализации.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Перед установкой крышки в виде диска 1 на люк смотрового колодца согласовывают его диаметр с диаметром круга, который образуется запирающими штырями 11. Надежное запирание крышки 1 люка может быть в том случае, когда штыри 11 выходят за пределы контура сечения люка и могут фиксироваться в посадочных местах для замыкания крышки 1. Необходимая длина запирающего штыря 11 обеспечивается за счет вращения резьбовой втулки 15, с помощью которой можно увеличить или уменьшить длину запирающего штыря 11.
После определения необходимой длины запирающего штыря 11, резьбовая втулка 15 может фиксироваться с помощью контргаек.
Кроме длины запирающего штыря 11, важна роль диаметра наконечника 16. В зависимости от диаметра наконечника 16 зависит плотность размещения его в посадочном месте. От этого зависит плотность и надежность запирания крышки 11 люка смотрового колодца или другого сооружения. После подбора необходимого диаметра наконечника 16 приступают к запиранию люка, например, смотрового колодца.
После установки крышки 11 люка на люковое отверстие подземного или наземного сооружения, в осевое отверстие 2 диска вставляют ключ 9 до взаимодействия с поворотной втулкой 6. При повороте ключа 9, возвращается вокруг оси поворотная втулка 6, которая расположена в корпусе замка 5 и удерживается в перпендикулярном по отношению к осевому отверстию в диске положении с помощью опорной пластины 7 и фиксатора 8. При повороте поворотной втулки 6 вращается поворотная пластина 10, которая захватывает за собой шарнирно-соединенные с ней запирающие штыри 11, тела которых проходят через цилиндрические направляющие втулки 13, которые закреплены к опорной пластине 14 и, соответственно, к внутренней части 3 крышки 1.
При запирании штырям 11 приходится преодолевать определенное усилие перемещения. Особенно это сказывается при вхождении съемного наконечника 16 в посадочное место. При перемещении штыря 11 место его зигзагообразного изгиба может деформироваться. Для предотвращения деформации тела каждого запирающего штыря 11, в месте его зигзагообразного изгиба, устанавливают и закрепляют с помощью сварки элементы жесткости в виде стрежня 12 - распорки, диаметр которой определяют исходя из диаметра запирающего штыря 11 и нагрузки, которой возникает при его перемещении. Распорка 12 может быть выполнена из прута или многогранника.
При запирании штыри 11 должны точно перемещаться в заданном направлении, поскольку от этого зависит попадание наконечника в посадочное место. В качестве направляющей втулки 13 может использоваться цилиндрическая трубка, диаметр которой выбирается из условия свободного перемещения запирающего штыря 11 и предупреждения отклонения от заданного направления.
Надежное крепление направляющей 13 осуществляется с помощью приваривания к опорной пластине 14. Это обеспечивает высокую надежность крепления и возможность эксплуатации на протяжении продолжительного периода времени.
Штыри 11, перемещаясь, выдвигаются и входят в пазы в горловине отверстия люка подземного или наземного сооружения и тем самым фиксируют крышку 1 люка, предупреждая ее несанкционированное извлечение.
Для изъятия крышки 1 люка, ключ 9 вставляет в осевое отверстие 2 диска и возвращается в противоположном направлении. При этом вращается поворотная втулка 6, запирающие штыри 11 выходят из пазов в горловине люка сооружения, задвигаются и освобождают крышку 1 люка от зацепления с горловиной. После этого крышка 11 люка беспрепятственно вытягивается, обеспечивая доступ в подземное или наземное сооружения.
В зависимости от нагрузки на крышку 1 люка, для ее запирания, может быть недостаточно двух запирающих штырей 11 для надежного запирания и предупреждение несанкционированного доступа в сооружение. Для этого в замке устанавливается три, или четыре запирающих штыря 11.
Для обеспечения оперативного контроля состояния люка и предупреждения несанкционированного доступа к смотровому колодцу или другого сооружения используются датчики 18. Эти датчики 18 расположены с внутренней плоскости 4 крышки 1 люка. Местоположение датчиков 18 выбирают из требования, чтобы эти датчики взаимодействовали с запирающими штырями 11. При перемещении штырей 11 они взаимодействуют с датчиками 18. Последние формируют сигнал о попытке проникновения в сооружение и передают этот сигнал к системе сигнализации, которая информирует о необходимости принятия необходимых мер.
Опытно-промышленные испытания показали, что заявленная конструкция крышки с запирающим устройством обеспечивает высокую эффективность продолжительной эксплуатации, при которой обеспечивается надежное запирание горловины люка подземного или наземного сооружения. Устройство предупреждает несанкционированное проникновение в сооружение. Производство устройства может осуществляться как в заводских условиях, так и в условиях специализированных мастерских.
Существенным является то, что замковые механизмы крышек могут устанавливаться как непосредственно при изготовлении новых крышек, так и для модернизации крышек ранее установленных, эксплуатация которых осуществляется уже продолжительное время.
Существенным является то, что конструкция замка позволяет его устанавливать не изменяя основных геометрических параметров на крышки разных диаметров и материалов из которых они изготовлены. Это минимизирует затраты на изготовление и, соответственно, делает продукцию конкурентоспособной на рынке.