ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, ПЛАСТИНЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ЗАГОТОВКА ПЛАСТИНЧАТОГО ЭЛЕМЕНТА, ЗАГОТОВКА КЛЮЧА И КОМПЛЕКТ СТАНДАРТИЗИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ СБОРКИ ЗАПОРНОГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к системам предотвращения несанкционированного доступа, в частности к оптическим запорным устройствам повышенной секретности, и может быть использовано в замках для повышения надежности сейфов или для недопущения попадания посторонних в охраняемые помещения.
Известны устройства для оптического ввода кода доступа в исполнительный механизм дверного замка, содержащие источники оптического излучения, ключи с оптическим носителем информации и приемник излучения, связанный с исполнительным блоком запорного устройства (см. DE 2000441; опубл. 01.07.1969 или GB 2183717; опубл. 27.11.1985). Общим недостатком таких технических решений является весьма ограниченное число элементов кода, что в свою очередь ограничивает количество его неповторяющихся реализации. Кроме того, код ключей, используемых в названных устройствах, может быть достаточно легко дешифрован, а дубликат ключа может быть изготовлен с использованием доступных и широко распространенных технологий.
Известно также из патента ФРГ N 2815462 (опубл, 1981 г.) техническое решение для приведения в действие зашифрованного устройства с помощью оптического сигнала. В известном техническом решении оптические сигналы передаются от оптического излучателя через ключ посредством световодов, расположенных в ключе, к приемникам света. Приемники света расположены в соответствии с принятым способом приведения в действие механизма, разрешающего доступ к защищенному оборудованию. Недостатком известного технического решения является то, что для изменения кодовой комбинации, приводящей разрешающий механизм в действие, необходимо изменять сочетание светлых и темных полос, что вызывает необходимость закрывания одной части световодов и открывания другой ее части, что достаточно сложно.
Известно из патента США №5138468 (опубл. 02.02.1990) устройство для оптического ввода кода доступа в исполнительный механизм дверного замка, содержащее источник оптического излучения, ключ с оптическим носителем информации и приемник излучения, связанный с исполнительным блоком запорного устройства, при этом в качестве носителя информации ключа использовано устройство ввода - прозрачное окно, предназначенное для «работы» с отпечатком пальца. Достоинством такого устройства является то, что код практически не поддается расшифровке, кроме того, в таком устройстве оптический преобразователь кода выполняет функцию оптического процессора, осуществляющего идентификацию предъявленного кода, что исключает необходимость использования в системе дополнительных дорогостоящих электронных процессоров с системой памяти. Однако системы согласованной оптической фильтрации крайне чувствительны к изменению масштаба предъявляемого объекта, что может вызвать сбои в процессе эксплуатации замка. Кроме того, при изготовлении согласованного фильтра предъявляются крайне высокие и трудновыполнимые на практике требования к параметрам регистрирующей среды.
Известно из патента США №3376721, (опубл. 1968 г.) электромеханическое секретное устройство, предназначенное для защиты объекта от несанкционированного доступа. В известном устройстве его срабатывание осуществляется при совпадении ряда соосных отверстий в наборных дисках, при этом свет попадает от источника на фотоэлемент. Однако известный кодовый замок характеризуется сложностью конструкции, в особенности, механического кодового узла, который должен быть изготовлен с высокой точностью во избежание заклинивания. Недостатком известного устройства является также невысокая степень его секретности, ввиду возможности совпадения отверстий в дисках при произвольных последовательных переборах их положений.
Известно из публикации заявки ЕР №0130020 (опубл. 02.01.85) выбранное в качестве наиболее близкого аналога запорное устройство, которое содержит ключ к нему, корпус, установленный в корпусе пакет пластинчатых элементов, каждый из которых выполнен с кодированным отверстием, источник и приемник оптического излучения. Пластинчатые элементы установлены с возможностью прямолинейного возвратно поступательного перемещения из рабочего положения, при котором кодированные отверстия пластинчатых элементов находятся друг относительно друга так, что в направлении перпендикулярном плоскости пластинчатого элемента образуют открытый канал для прохождения излучения, в исходное положение, при котором кодированные отверстия в пластинчатых элементах находятся друг относительно друга так, что канал оказывается перекрытым для прохождения излучения. Перемещение пластинчатого элемента осуществляется при взаимодействии поверхности профилированной кодированной части ключа с контактными участками поверхностей пластинчатого элемента.
Известному устройству свойственна ограниченная секретность, поскольку количество возможных комбинаций кодов ограничено и не позволяет увеличить число пластинчатых элементов благодаря наличию скосов (наклонных поверхностей) на профилированной кодированной части ключа, что будет значительно увеличивать размеры ключа.
В основу полезной модели поставлена задача устранения или значительного уменьшения вышеуказанных недостатков и создание простого в изготовлении запорного устройства, обладающего повышенной секретностью и высоким уровнем защиты от отпирания его различного типа отмычками (инструментами для несанкционированного вскрытия замка) при невысокой стоимости.
Дополнительно также решается задача расширения арсенала технических средств и функциональных возможностей при создании конструкций запорных устройств.
Поставленная задача решается тем, что запорное устройство, содержащее основной ключ к нему; корпус; установленный в корпусе пакет обращенных друг к другу боковыми сторонами пластинчатых элементов, каждый из которых выполнен с, по меньшей мере, одним кодированным отверстием; размещенный с одной боковой стороны пакета пластинчатых элементов источник оптического излучения по числу кодированных отверстий в пластинчатом элементе; размещенный со второй боковой стороны пакета пластинчатых элементов, по меньшей мере, один приемник оптического излучения; простирающееся в направлении по существу перпендикулярном боковым сторонам пластинчатых элементов направляющее средство для ключа, а также направляющие поверхности, предназначенные для предотвращения перемещения пластинчатого элемента в направлении перпендикулярном к плоскостям, в которых лежат его боковые стороны; при этом пластинчатые элементы установлены с возможностью перемещения из исходного положения, при котором кодированные отверстия пластинчатых элементов расположены друг относительно друга так, что оптическое излучение не проходит через пакет пластинчатых элементов, в рабочее положение, при котором отверстия в пластинчатых элементов расположены друг относительно друга так, что образуют канал для прохождения оптического излучения, а также с возможностью их возврата из рабочего положения в исходное, при том, что ключ имеет профилированную часть с кодированными вырезами по числу пластинчатых элементов, причем перемещение пластинчатого элемента осуществляется при взаимодействии поверхности кодированной проточки ключа с контактным участком поверхности пластинчатого элемента, при том, что упомянутый приемник оптического излучения электрически связан с исполнительным механизмом запорного элемента для приведения его в действие в ответ на выходной сигнал приемника оптического излучения,
характеризуется следующими главными и второстепенными отличительными признаками.
Направляющее средство представляет собой тело вращения, установленное с возможностью поворота относительно корпуса посредством вставленного в него ключа между первым положением ключа, при котором пластинчатые элементы находятся в их исходном положении и вторым положением ключа, при котором пластинчатые элементы находятся в их рабочем положении, а также возврата из второго положения в первое, при котором ключ может быть вынут из направляющего средства; при этом пластинчатые элементы установлены с возможностью вращения вокруг простирающейся перпендикулярно плоскости пластинчатого элемента оси, на которой они установлены для обеспечения углового перемещения кодированного отверстия.
Целесообразно, чтобы тело вращения представляло собой выполненную в виде гильзы первую цилиндрическую часть, которая служит обоймой для размещенной внутри ее второй цилиндрической части, выполненной в виде выступающего внутрь корпуса за пределы первой цилиндрической части стержнеобразного элемента, при том, что первая цилиндрическая часть и вторая цилиндрическая часть жестко связаны между собой, а ключевой паз за пределами первой цилиндрической части выполнен открытым, причем вторая цилиндрическая часть имеет такие поперечные размеры, чтобы в положении ключа, вставленного в ключевой паз его профилированная часть выступала за пределы цилиндрической поверхности второй цилиндрической части.
Пластинчатый элемент может быть выполнен в виде пластины, имеющей разнесенные по ее толщине боковые стороны, разнесенные по ее ширине продольные стороны, а также разнесенные по ее длине торцевые стороны, при этом ширина пластины имеет переменную величину, уменьшающуюся от максимального размера в зоне расположения кодированных отверстий до минимального размера в зоне размещения пластинчатых элементов на оси, причем кодированное отверстие и ось расположены по разные стороны относительно оси вращения направляющего средства.
Желательно, чтобы ось вращения направляющего средства была по существу параллельна оси вращения пластинчатого элемента.
Целесообразно, чтобы центры кодированных отверстий всех пластинчатых элементов их рабочем положении были расположены на дуге одной условной окружности с центром на оси их вращения.
Глубина кодированного выреза ключа определяет расстояние, на которое перемещается взаимодействующий с ней пластинчатый элемент.
Целесообразно, чтобы тело вращения имело упорную часть, приспособленную для размещения в ней кончика ключа в его вставленном в направляющее средство положении.
Направляющие поверхности могут быть образованы поверхностями направляющих элементов, жестко связанных с корпусом или жестко связанных с направляющим средством.
Кроме того, возможно, чтобы часть направляющих элементов была жестко связана с направляющим средством, а другая часть была жестко связана с корпусом.
Угол поворота между первым и вторым положением ключа может составлять по существу 90° или по существу 180°.
Устройство может дополнительно содержать, по меньшей мере, один запасной ключ, профилированная часть которого выполнена с кодированными вырезами, отличающимися от тех кодированных вырезов, которые имеются на основном ключе, при этом пластинчатые элементы установлены с возможностью их перестановки в соответствии с кодированными вырезами запасного ключа.
Поставленная задача решается также созданием пластинчатого элемента, пригодного для установки в пакете пластинчатых элементов запорного устройства, каждый из которых имеет выбранное для него, по меньшей мере, одно кодированное отверстие, при этом на поле пластинчатого элемента выполнены сквозные пазы по числу пластинчатых элементов, причем каждый паз приспособлен для формирования кодированных отверстий на пластинчатых элементах и выполнен с возможностью размещения в нем подвижных вставок по числу кодированных отверстий, при том, что подвижные вставки способны полностью перекрыть те отверстия, которые не являются для этого пластинчатого элемента выбранным кодированным отверстием.
Возможно, чтобы сквозные пазы были выполнены открытыми со стороны периферийной части пластинчатого элемента, при этом подвижные вставки установлены с возможностью вынимания их из паза при формировании выбранного кодированного отверстия.
Кроме того, пазы могут быть выполнены закрытыми со стороны периферийной части пластинчатого элемента, при этом сквозные пазы и установленные в них подвижные вставки выполнены так, что формирование кодированного отверстия осуществляется перемещением подвижной вставки.
Поставленная задача решается также созданием заготовки пластинчатого элемента, характеризующейся тем, что она выполнена в виде пластины имеющей форму соответствующий форме пластинчатого элемента, устанавливаемого в пакете пластинчатых элементов, каждый из которых имеет, по меньшей мере, одно выбранное для него кодированное отверстие и установлен с возможностью перемещения, при этом на поле пластины выполнена группа меток, размещенных в ряды по числу выбранных кодированных отверстий пластинчатого элемента, причем в каждом ряду метки намечают контуры кодированных отверстий по числу пластинчатых элементов в пакете и расположены в направлении перемещения центра кодированного отверстия пластинчатого элемента, при этом метки выполнены с возможностью при формировании выбранного кодированного отверстия удаления механическим воздействием части поля пластинчатого элемента, расположенного внутри контура.
Поставленная задача решается также созданием заготовки для изготовления ключа характеризующаяся тем, что она пригодна для изготовления ключа, имеющего плоскую профилированную часть с расположенными последовательно друг за другом вдоль профилированной части кодированными вырезами, каждый из которых выполнен с измеренной от внешнего края профилированной части выбранной для него глубиной, при этом профилированная часть выполнена в виде пластины, на поле которой выполнены метки приспособленные для формирования кодированных вырезов - и расположенные последовательно друг за другом вдоль профилированной части группами по числу кодированных вырезов, В каждой группе метки расположены друг за другом в ряд поперек продольного направления ключа начиная от внешнего края профилированной части на расстояние, заданное глубиной самого глубокого кодированного выреза, при этом каждая метка намечает контур выреза с отличающейся от нулевого значения наименьшей глубиной. Соседние метки имеют общие стороны, а глубина каждого кодированного выреза кратна упомянутой наименьшей глубине. Метки выполнены с возможностью при формировании выбранного кодированного выреза удаления механическим воздействием тех меток группы, начиная последовательно от внешнего края профилированной части, совокупность которых обеспечивает заданную глубину выбранного кодированного выреза.
Метки, выполненные на заготовке пластинчатого элемента или заготовке ключа, могут быть выполнены в виде рисок, прорезанных по всему контуру на часть толщины пластинчатого элемента и/или совокупности распределенных с промежутками по контуру рисок, прорезанных по толщине пластинчатого элемента насквозь.. При этом контур метки может быть выполнен существу прямоугольным.
Поставленная задача решается также созданием комплекта стандартизированных деталей для сборки запорного устройства, имеющего ключ к нему и пакет пластинчатых элементов. Комплект включает набор вышеописанных пластинчатых элементов, или набор вышеописанных заготовок пластинчатых элементов, а также, по меньшей мере, одну вышеописанную заготовку для ключа.
Примеры осуществления настоящей полезной модели, описанные ниже, следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 показывает исполнение устройства, выполненное с возможностью поворота ключа на 90°, в первом положении ключа и исходном положении пластинчатых элементов, где Фиг.1 а - вид спереди со снятой передней стенкой корпуса, Фиг.1 в - вид сверху со снятой верхней крышкой корпуса.
Фиг.2 показывает перспективный вид направляющего средства (сердечника) в одном из его исполнений.
Фиг.3 показывает перспективный вид направляющего средства (сердечника) в другом его исполнении.
Фиг.4 показывает исполнение показанного на Фиг.1 устройства, во втором положении ключа и рабочем положении пластинчатых элементов, где Фиг.1 а вид спереди со снятой передней стенкой корпуса, Фиг.1 в - вид сверху со снятой верхней крышкой корпуса.
Фиг.5 показывает вид спереди со снятой передней стенкой корпуса исполнения устройства, выполненного с возможностью поворота ключа на 180°.
Фиг.6 показывает исполнение устройства со средством пружинной фиксации.
Фиг.7 показывает исполнение устройства, имеющего два канала для прохождения оптического излучения, где Фиг.7а - вид спереди со снятой передней стенкой корпуса, Фиг.7в - вид сверху со снятой верхней крышкой корпуса.
Фиг.8 показывает один из вариантов исполнения пластинчатого элемента.
Фиг.9 показывает другой вариант исполнения пластинчатого элемента.
Фиг.10 показывает заготовку пластинчатого элемента.
Фиг.11 показывает заготовку ключа.
Фиг.12 показывает ключ, изготовленный из показанной на Фиг.11 заготовки ключа.
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи приводится описание предпочтительных исполнений настоящей полезной модели.
На чертежах идентичные или аналогичные конструктивные элементы устройства обозначены одинаковыми позициями, а направление вращения показано стрелкой.
Со ссылками на Фиг.1 - Фиг.3 подробно описана конструкция устройства согласно полезной модели.
Устройство содержит размещенные в корпусе 1 пакет обозначенных одной позицией пластинчатых элементов 2 (иначе называемых в одних источниках сувальдами, а в других - цугальтами), направляющее средство 3 (далее по тексту описания для целей настоящей полезной модели идентифицируемое как сердечник 3) для ключа 4, обозначенные одной позицией направляющие элементы 5, источник оптического излучения 6, приемник оптического излучения 7, а также приспособленные для ограничения угла поворота сердечника 3 первый ограничительный элемент 8 и второй ограничительный элемент 9.
Корпус 1 имеет находящуюся со стороны входа ключа 4 переднюю стенку и противолежащую ей заднюю стенку, две боковых стенки, а также верхнюю и нижнюю крышки.
Каждый пластинчатый элемент 2 выполнен в виде плоской удлиненной пластины, имеющей разнесенные по ее толщине боковые стороны одна из которых обращена к передней стенке корпуса 1, а другая - к задней стенке корпуса 1, разнесенные по ее ширине продольные стороны, одна из которых обращена к верхней крышке корпуса 1, а другая к нижней крышке корпуса 1, а также разнесенные по ее длине торцевые стороны, обращенные к боковым стенкам корпуса 1.
С одной торцевой стороны на периферийной части каждого пластинчатого элемента 2 выполнено сквозное кодированное отверстие 10, простирающееся от одной боковой стороны пластинчатого элемента до его другой боковой стороны.
С другой торцевой стороны пластинчатые элементы 2 установлены с возможностью вращения на простирающейся перпендикулярно их боковым сторонам и закрепленной на корпусе 1 оси 11. Пластинчатые элементы 2 в пакете установлены последовательно один за другим так, что боковые стороны соседних пластинчатых элементов 2 обращены друг к другу.
Боковые стороны пластинчатых элементов 2 выставлены друг относительно друга с помощью предназначенных для предотвращения перемещения пластинчатых элементов 2 в направлениях перпендикулярным их боковым сторонам направляющих поверхностей, которые обращены к пластинчатым элементам и образованы направляющими элементами 5.
Направляющие элементы 5 выполнены в виде плоских перегородок, простирающихся продольно периферийным частям боковых сторон пластинчатых элементов 2. Жестко связанные с боковыми сторонами корпуса 1 перегородки установлены параллельно друг другу с боковых сторон пакета и между каждыми двумя соседними пластинчатыми элементами 2.
Направляющие элементы 5 в вариантном исполнении могут быть выполнены за одно целое с боковыми стенками корпуса 1, что обеспечивает упрощение технологии изготовления, особенно при использовании технологии литья под давлением или штамповки.
В зависимости от габаритов устройства направляющие элементы 5 могут быть расположены как с обеих боковых сторон корпуса 1 (Фиг.1), так и на одной боковой стороне (не показано).
Сердечник 3 размещен в корпусе 1 в пространстве между зоной расположения отверстий 10 в пластинчатых элементах и осью 11.
Верхние продольные стороны пластинчатых элементов 2 (т.е. обращенные к верхней крышке корпуса 1) выполнены по существу прямолинейными, тогда как контур их нижних продольных сторон очерчен такой кривой линией с изгибом в месте расположения сердечника 3, при которой ширина пластинчатых элементов 2 имеет переменную величину, уменьшающуюся от их максимального размера в зоне расположения отверстий 10 до минимального размера в зоне размещения их на оси 11. На Фиг.1 а верхние продольные стороны пластинчатых элементов 2 показаны с вырезом для лучшего понимания взаимного расположения других элементов устройства.
В альтернативном исполнении продольным сторонам пластинчатых элементов может быть придана иная конфигурация, чем та, которая показана на Фиг.1.
Электрически связанный с переключателем 12 источник оптического излучения 6 размещен с одной боковой стороны пакета пластинчатых элементов 2 в зоне расположения на них кодированных отверстий 10. Электрически связанный с блоком управления исполнительным механизмом (не показаны) приемник оптического излучения 7 размещен с другой стороны боковой стороны пакета пластинчатых элементов 2 в зоне расположения сквозного кодированного отверстия 10. Выход приемника оптического излучения 7 известным образом соединен с блоком управления (не показано), обеспечивая недоступность их линий связи с внешней стороны запираемого объекта. Блок управления в свою очередь электрически связан с исполнительным механизмом для приведения его в необходимое действие в ответ на выходной сигнал приемника оптического излучения 7.
В качестве исполнительного механизма может быть использован не показанный на чертежах электронно-механический замок любого известного типа.
В качестве источника оптического излучения 6, могут быть использованы, например, известные как таковые светодиоды, а в качестве приемника оптического излучения 7, например, известные как таковые фотодиоды. Оптические датчики в простейшем исполнении устройства могут работать по типу "есть излучение"/"нет излучения".
Главная функция блока управления - формирование сигнала управления исполнительным механизмом (соответственно, для блокировки/ разблокировки его открывания/закрывания). Кроме этой функции, непосредственно связанной с обеспечением работы запорного устройства, блок управления может быть выполнен на базе такого микроконтроллера, который будет подавать команды на прочие устройства, например команды охранного характер (включение/выключение охранной сигнализации) или преобразовывать входной оптический сигнал, воспринимаемый оптическим приемником, в сигнал, являющийся частью вводимого (формируемого) кода доступа. Микроконтроллер может управлять работой источников оптического излучения в заданном режиме, обеспечивающем формирование оптических сигналов, последовательность которых сама по себе может составить код доступа.
1
2
2
3
1
Ключ 4 выполнен плоским и имеет с одного продольного края прямолинейную опорную часть 4, а с другого продольного края - прилегающую к опорной части профилированную часть 4 с кодированным контуром (иногда называемую бородкой ключа). Профилированная часть 4 в продольном направлении ключа выполнена с образующими секретные выступы и впадины кодированными открытыми вырезами 4 по числу пластинчатых элементов 2, а опорная часть 4 является несущим элементом для выступов и впадин.
1
В альтернативном исполнении (не показано) опорная часть 4 ключа 4 может быть выполнена не плоской, например опорная часть может иметь поперечное сечение полукруглой формы.
3
3
Минимальное расстояние между кодированными вырезами 4 задается толщиной направляющих элементов 5, а минимальная ширина кодированного выреза 4 задается толщиной пластинчатого элемента 2.
Заданное пространственное расположение друг относительно друга совокупности центров кодированных отверстий 10 в пластинчатых элементах 2 в их рабочем положении, при котором центры кодированных отверстий лежат по существу на одной линии, перпендикулярной боковым сторонам пластинчатых элементов 2, формирует кодированный шифр секрета, являясь, таким образом, первым элементом системы кодирования.
3
3
3
Выбранное для каждого пластинчатого элемента 2 расположение центра кодированного отверстия 10 на поле пластинчатого элемента 2 определяется глубиной соответствующего этому пластинчатому элементу кодированного выреза 4 ключа 4, которая определяет расстояние, на которое перемещается взаимодействующий с ним пластинчатый элемент 2. Глубина каждого кодированного выреза 4 ключа 4 задается в соответствии с кодированным шифром секрета, т.е. вторым элементом системы кодирования является совокупность кодированных вырезов 4 ключа 4. Глубина кодированного выреза может изменяться от нуля (выемка отсутствует) до максимального расстояния, на которое может перемещаться сквозное отверстие 10 в пластинчатом элементе 2.
1
2
1
1
2
3
3
1
2
Как показано на Фиг.2, сердечник 3 выполнен в виде тела вращения с простирающимся продольно его оси вращения продольным ключевым пазом 13 - каналом для размещения ключа 4. Тело вращения представляет собой выполненную в виде гильзы первую цилиндрическую часть 3, которая служит обоймой для размещенной внутри ее второй цилиндрической части 3, выполненной в виде выступающего внутрь корпуса 1 за пределы первой цилиндрической части 3 стержнеобразного элемента. Первая часть 3 и вторая часть 3 жестко связаны между собой перемычками 3. Две соседние перемычки 3 расположены так, чтобы их обращенные друг к другу стороны являлись продолжением продольных стенок ключевого паза 13 для образования соответствующей поперечному сечению ключа закрытой с боковых сторон части канала для ключа, приспособленной для прохождения опорной части 4 ключа совместно с профилированной частью 4.
2
1
2
2
Ключевой паз 13 во второй цилиндрической части 3 имеет поперечное сечение соответствующее профилю поперечного сечения опорной части 4 ключа 4, открыт со стороны ее цилиндрической поверхности и заканчивается торцевой стенкой, в которую упирается ключ 4 при его размещении в ключевом пазу 13. При этом вторая цилиндрическая часть 3 имеет такие поперечные размеры, чтобы в положении ключа 4, полностью вставленного в паз 13, профилированная часть 4 ключа 4 выступала за пределы ее цилиндрической поверхности.
1
1
Первая цилиндрическая часть 3 входит в отверстие в передней стенке корпуса 1 и установлена с недопущением осевого перемещения сердечника 3 в обоих направлениях относительно корпуса, а также с возможностью поворота в корпусе 1 посредством вставленного в ключевой паз 13 ключа 4 вокруг оси вращения соответствующей оси вращения сердечника 3. Для исключения перемещения сердечника 3 в осевом направлении на первой цилиндрической части 3 выполнена выемка 14, взаимодействующая с непоказанным ответным фиксирующим элементом, расположенным на верхней (или нижней) крышке корпуса 1.
1
2
В осевом направлении первая цилиндрическая часть 3 имеет такие размеры, чтобы ее обращенная к пластинчатым элементам 2 торцевая сторона не пересекала зону размещения пакета пластинчатых элементов 2, тогда как вторая цилиндрическая часть 3 имеет такие размеры, при которых она проходит под нижними продольными сторонами пластинчатых элементов 2 и выступает за пределы зоны пакета пластинчатых элементов 2.
2
При этом сердечник 3 установлен в области изгиба пластинчатых элементов 2 так, что поверхность второй цилиндрической части 3 расположена впритык к нижним продольным сторонам пластинчатых элементов с сопряжением с ними по касательной в точке упора цилиндрической поверхности в соответствующий пластинчатый элемент 2.
2
Находящийся со стороны задней стенки корпуса 1 периферийный конец второй цилиндрической части 3 снабжен периферийным выступом 15.
1
В альтернативных исполнениях стенки корпуса 1 могут быть выполнены разъемными и связаны между собой, например, посредством винтов. В случае выполнения передней стенки корпуса 1 съемной сердечник 3 может быть выполнен так, чтобы первая цилиндрическая часть 3 могла быть жестко связана с корпусом 1, а вторая цилиндрическая часть с закрытой частью ключевого паза 13 была размещена в ней с возможностью поворота ключом. В таком исполнении собственно сердечником будет являться та часть, которая установлена с возможностью поворота.
1
2
В альтернативном исполнении первая цилиндрическая часть 3 и вторая цилиндрическая часть 3 сердечника 3 могут быть выполнены заодно целое в виде в виде единой детали, внешняя поверхность которой ограничена ступенчатой цилиндрической поверхностью.
2
2
В вариантном исполнении, показанном на Фиг.3, на второй цилиндрической части 3 сердечника 3 могут быть размещены направляющие элементы 5, выполненные в виде радиально простирающихся перегородок, которые могут быть выполнены заодно целое со второй цилиндрической частью 3.
Направляющие элементы 5 в зависимости от габаритов устройства могут быть расположены на одной или двух боковых сторонах корпуса 1 и/или на сердечнике 3.
В исходном положении пластинчатых элементов 2 их кодированные отверстия 10 расположены друг относительно друга так, что оптическое излучение от источника оптического излучения 6 не проходит через пакет пластинчатых элементов 2, при этом введенный в сердечник 3 до упора ключ 4 расположен относительно корпуса 1 в его первом положении.
3
Кодированные вырезы 4 ключа 4 в его первом положении расположены напротив соответствующих контактных поверхностей, находящихся на обращенных к сердечнику 3 продольных сторонах пластинчатых элементов 2.
Сердечник 3 установлен подвижно с возможностью его поворота в прямом и обратном направлениях при передаче на него крутящего момента от ключа 4. Угловой диапазон поворота сердечника 3 (соответственно угловой поворот ключа 4) ограничен его первым фиксированным положением, задаваемым первым ограничительным элементом 8, в который упирается периферийный выступ 15 сердечника 3 в первом положении ключа 4 и вторым фиксированным положением, задаваемым вторым ограничительным элементом 9, в который упирается периферийный выступ 15 сердечника 3 во втором положении ключа 4.
Первый и второй ограничительные элементы совместно определяют допустимый угол поворота сердечника 3. В исполнении, показанном Фиг.1, угол поворота сердечника 3 ограничен по существу 90°.
Вблизи второго ограничительного элемента 9 расположена контактирующая с периферийным выступом 15 сердечника 3 в его втором фиксированном положении кнопка нормально разомкнутого и являющегося совершенно стандартным изделием переключателя 12, подающего при его включении напряжение питания на фотоэлектронную схему.
Детали устройства могут быть выполнены как из металла, так и из подходящих по прочности и термостойкости высокопрочных полимерных материалов, например из АБС-пластика (акрилонитрилбутадиеновый пластик) или специальных полимерных композициционных материалов на основе АБС-пластика. В зависимости от области применения устройство может быть выполнено из сочетания различных материалов.
Для изготовления устройства могут быть использованы известные средства и методы, используемые в машиностроении при изготовлении деталей и узлов из стального металлопроката и полимерных материалов.
3
3
При повороте ключа 4 из его первого положения во второе (Фиг.4) поверхности его кодированных вырезов 4 взаимодействуя с находящимися на обращенной в сторону ключа 4 контактными поверхностями пластинчатых элементов 2, совершающих вращательное движение в плоскости, в которой находятся их боковые стороны, поднимают каждый из них на заданную глубиной кодированного выреза 4 соответствующую высоту. Следует учесть, что для некоторых пластинчатых элементов 2 может быть установлена нулевая величина подъема, т.е. часть пластинчатых элементов может не вращаться.
При установке ключа 4 в его второе положение дальнейший поворот сердечника 3 (соответственно ключа 4) останавливается вторым ограничительным элементом 9. Во втором положении ключа 4 пластинчатые элементы 2, поднявшись на заданную для каждого из них высоту, располагаются в своем рабочем положении, при котором кодированные отверстия 10 в пластинчатых элементах 2 находятся напротив друг друга так, что их центры установлены по существу в одну линию с образованием в направлении перпендикулярном плоскости пластинчатого элемента канала, открытого для прохождения оптического излучения. Периферийный выступ 15 сердечника 3, находящегося во втором фиксированном положении, воздействуя на кнопку переключателя 12 приводит источник излучения 6 в его рабочее состояние (при подсоединенном переключателе 12 к электрической цепи).
Сигнал от источника оптического излучения 6 проходит по каналу оптического излучения к приемнику оптического излучения 7 и поступает на блок управления.
Наличие направляющих поверхностей между смежными пластинчатыми элементами 2 исключает их прямой контакт между собой, а, следовательно, взаимное трение друг о друга и случайное зацепление кодированным вырезом ключа «не своей» контактной поверхности.
Ключ 4 из сердечника 3 может быть вынут только тогда, когда он находится в своем первом положении. Для возврата ключа 4 из второго положения в первое осуществляют поворот ключа 4 в обратном направлении до упора сердечника 3 в первый ограничительный элемент 8.
При этом пластинчатые элементы 2 при выходе их контактных поверхностей из кодированных вырезов ключа 4 под действием силы тяжести возвращаются в свое исходное положение.
В альтернативном исполнении, как показано на Фиг.5, первый ограничительный элемент 8 и второй ограничительный элемент 9 могут быть расположены так, чтобы угловой диапазон поворота сердечника 3 был ограничен по существу 180°.
Еще в одном в альтернативном исполнении устройства пластинчатые элементы 2 в их исходном положении могут быть установлены подпружинено относительно корпуса 1 в направлении, например, к его верхней крышке посредством средства пружинной фиксации.
Как показано на Фиг.6, средство пружинной фиксации выполнено в виде работающего на сжатие пружинящего элемента 16 и фиксирующей пластины 17. Один конец пружинящего элемента 16 жестко связан с корпусом 1, а другой его конец упирается в шарнирно закрепленную фиксирующую пластину 17, находящуюся в постоянном взаимодействии с верхними торцевыми сторонами пластинчатых элементов 2.
3
При изменении поворотом ключа 4 положения пластинчатых элементов 2 из их исходного положения в рабочее положение, при котором каждый из них поднимается на заданную глубиной кодированного выреза 4 соответствующую высоту, торцевые поверхности пластинчатых элементов 2, воздействуя на фиксирующую пластину 17, сжимают пружинящий элемент 16 на величину максимального хода пластинчатого элемента 2. При повороте ключа 4 из его второго положения в первое положение пружинящий элемент 16 разжимается, возвращая пластинчатые элементы 2 в их исходное положение.
В альтернативных исполнениях каждый пластинчатый элемент может быть подпружинен отдельным пружинящим элементом (не показано).
Кроме того, возможно исполнение, при котором средство пружинной фиксации может быть выполнено в виде пружинящего элемента работающего на растяжение.
Возможность подпружинивания всего пакета пластинчатых элементов 2 общим средством пружинной фиксации повышает механическую надежность работы при снижении трудоемкости производства, т.к. по сравнению с консольными пружинами оно более долговечно.
В вариантном исполнении, показанном на Фиг.7, в каждом пластинчатом элементе 2 выполнено дополнительное кодированное отверстие 18 и в зоне его расположения с одной боковой стороны пакета пластинчатых элементов 2 размещены электрически связанные с блоком управления дополнительный источник оптического излучения 19, а с другой стороны - дополнительный приемник оптического излучения 20.
В этом случае оптический сигнал формируют в виде совокупности не менее двух пакетов сигналов, что позволяет повысить надежность и секретность запорного устройства повышением защищенности от дешифровки используемого оптического сигнала.
При определенных обстоятельствах может возникнуть необходимость изменить систему кодирования. Поводом для этого обычно являются соображения безопасности.
В этом случае целесообразно разместить пластинчатые элементы 2 на оси съемно с возможностью их перестановки друг относительно друга для изменения первого элемента системы кодирования (пространственное расположение друг относительно друга совокупности кодированных отверстий 10 в пластинчатых элементах 2) и иметь запасной ключ с соответствующим новой системе кодирования вторым элементом системы кодирования.
Система кодирования сравнительно просто может быть изменена при использовании пластинчатых элементов, на поле которых выполнена, по меньшей мере, одна группа приспособленных для формирования кодированных отверстий сквозных пазов, в которых размещены подвижные вставки, выполненные с возможностью перекрытия тех кодированных отверстий, которые не являются для выбранного пластинчатого элемента выбранным кодированным отверстием. При этом сквозные пазы в группе размещены на поле пластинчатого элемента в ряд по направлению вращения (углового перемещения) пластинчатого элемента.
На Фиг.8 показано исполнение пластинчатого элемента 2, при котором сквозные пазы 21 выполнены открытыми с торцевой стороны пластинчатого элемента 2, при этом подвижные вставки 22 перекрывают кодированные отверстия и установлены с возможностью вынимания их из паза 21 при формировании выбранного кодированного отверстия 10.
В альтернативном исполнении, как показано на Фиг.9, сквозные пазы 21 выполнены закрытыми с торцевой стороны пластинчатого элемента 2, при этом длина пазов и установленных в них подвижных вставок 22 подобрана так, что формирование кодированного отверстия 10 осуществляется перемещением подвижной вставки 22. Для этого требуется просто передвинуть подвижную вставку 22, которая в одном из своих положений может закрывать кодированное отверстие 10, а в другом положении оставлять кодированное отверстие 10 открытым.
Поскольку пластинчатые элементы 2 совершают вращательное движение в плоскости, в которой лежат их боковые стороны, центры кодированных отверстий 10 различных пластинчатых элементов 2 равноудалены от оси вращения пластинчатых элементов 2 и находятся по существу на одной дуге условной окружности радиуса R с центром О, находящимся на оси вращения, как показано на Фиг.9.
В случае выполнения пластинчатого элемента 2 с двумя кодированными отверстиями размеры подвижных вставок и пазов и/или их количество подбирается так, чтобы обеспечивалось формирование двух кодированных отверстий.
Имея несколько запасных ключей с различающимся расположением кодовых вырезов (с различающимися вторыми элементами кодовой системы), пользователь устройства имеет возможность изменять по своему желанию всю систему кодирования изменением ее первого элемента, переставляя подвижные вставки в соответствии с кодовыми вырезами ключей запасных ключей.
Возможно исполнение устройства, при котором пользователь может осуществлять самостоятельный выбор системы кодирования, используя заготовки пластинчатого элемента и заготовку ключа.
В этом случае пластинчатый элемент 2 изготавливается из заготовки пластинчатого элемента 23, показанной на Фиг.10.
Заготовка 23 представляет собой пластину требуемой конфигурации в соответствии с внешней формой пластинчатого элемента 2, на поле которой выполнена группа размещенных друг за другом в ряд в направлении перемещения центра кодированного отверстия 10 пластинчатого элемента 2 обозначенных одной позицией меток 24, намечающих контуры кодированных отверстий. Метки 24 выполнены с возможностью при формировании выбранного для данной системы кодирования кодированного отверстия 10 (например, на Фиг.10 выделенного жирной линией) удаления механическим воздействием части поля пластинчатого элемента, расположенного внутри метки 24. Число рядов групп меток зависит от количества источников 6 и приемников 7 оптического излучения.
Метка 24 может представлять собой риску, прорезанную (например лазерной резкой) по всему контуру на часть толщины пластинчатого элемента или совокупность рисок, которые частично прорезают контур по толщине пластинчатого элемента насквозь.
2
2
3
2
Показанная на Фиг.11 заготовка ключа 25 имеет приспособленную для профилированной части 4 ключа плоскую часть, выполненную в виде пластины, на которой расположены последовательно друг за другом в ряд вдоль профилированной части 4 группы обозначенных одной позицией меток 26, предназначенных для формирования кодированных вырезов 4. В каждой группе идентичные метки 26 расположены друг за другом в ряд поперек продольного направления ключа начиная от внешнего края профилированной части 4 на расстояние, заданное глубиной самого глубокого кодированного выреза. При этом каждая метка 26 намечает контур, который по высоте, измеренной поперек продольного направления ключа 4, соответствует наименьшей глубине кодированного выреза (исключая нулевую глубину), а по ширине, измеренной вдоль продольного направления ключа 4, согласован с расстоянием между соседними пластинчатыми элементами 2 пакета и их толщиной, т..е. по существу соответствует расстоянию между двумя соседними условными плоскостями, проведенными параллельно плоскостям пластинчатого элемента между двумя соседними пластинчатыми элементами.
3
Соседние метки 26 в группе имеют общие стороны в направлении поперек продольного направления ключа, причем глубина каждого кодированного выреза 4 ключа 4 кратна глубине выреза с наименьшей глубиной.
2
3
Метки 26 выполнены с возможностью при формировании выбранного кодированного выреза 4 удаления механическим воздействием тех меток группы, начиная последовательно от внешнего края профилированной части 4, совокупность которых обеспечивает заданную глубину выбранного кодированного выреза 4.
Контуры меток могут иметь по существу прямоугольную форму, что является наиболее удобным. Не исключено, что контур метки будет иметь форму, отличающуюся от прямоугольной. Главное, чтобы обеспечивалась заданная глубина кодированного выреза для взаимодействия с контактной поверхностью пластинчатого элемента для его перемещения на выбранное расстояние. Метки 26 могут представлять собой риски, прорезанные (например лазерной резкой) по всему контуру на часть толщины пластинчатого элемента или метка представляет собой совокупность распределенных с промежутками по контуру метки рисок, прорезанных по толщине пластинчатого элемента насквозь.
2
Различие между заготовкой 25 для ключа и ключом 4 заключается во внешних краях профилированной части 4, которые являются ровными у заготовки для ключа, в то время как у ключа они имеют кодированный - профилированный контур.
Ключ 4 устройства может быть снабжен защитными ножнами, уберегающими его профилированную часть от обнаружения и запоминания второго элемента кодовой системы посторонними лицами.
Использование вышеописанных заготовок пластинчатых элементов и заготовки ключа позволяет пользователю самостоятельно определить кодовую систему и, выбрав первый элемент системы кодирования соответственно настроить второй элемент системы кодирования формированием соответствующих ему кодированных вырезов ключа. Это значительно расширяет функциональные возможности конструкции запорного устройства.
Для настройки ключа на избранный вариант системы кодирования имеется шифровка, в которой метки на заготовке ключа удаляются в полном соответствии с выбором установки кодированных отверстий в пластинчатых элементах.
Пластинчатый элемент, заготовка пластинчатого элемента и заготовка ключа расширяют арсенал технических средств не только для описанной выше для конструкции запорного устройства, так как могут найти применение (в отдельности или вместе) в других конструкциях, имеющих пакет установленных с возможностью перемещения пластинчатых элементов, каждый из которых выполнен с, по меньшей мере, одним кодированным отверстием.
Комплект стандартизованных деталей может включать в себя набор пластинчатых элементов в любом из вышеописанных исполнений или набор заготовок пластинчатых элементов, а также, по меньшей мере, одну заготовку ключа, что также расширяет арсенал технических средств и функциональных возможностей при изготовлении запорных устройств.
Основное достоинство предлагаемого устройства - простота его конструкции и надежность работы, поскольку отсутствуют сложные кинематические связи.
Все запорные устройства (замки) по степени надежности и уровню противостояния вскрытию - количество кодовых комбинаций также играет свою роль - подразделяются на классы устойчивости. Согласно нормам государственного стандарта 5089-97 замки имеют разные классы устойчивости - от 1 до 4.
Количество возможных комбинаций, которое может быть выполнено для заявленного устройства весьма велико, поскольку зависит от количества пластинчатых элементов и количества кодовых отверстий в них. Очевидно, что число указанных комбинаций тем больше, чем больше пластинчатых элементов, и чем больше число вариантов расположения в них отверстий. Например, для 6 пластинчатых элементов число возможных комбинаций составит 1.000.000 комбинаций. При этом время, необходимое для проверки всех комбинаций составляет несколько недель непрерывной работы.
Запорное устройство разработано и изготовлено в соответствии с действующими на территории РФ стандартами, имеет количество секретов более 1 млн. и обладает повышенной устойчивостью к вандализму. Изготовлена экспериментальная партия, в которой ответственные детали, а также части запорного устройства, с которыми возможно контактировать с внешней стороны имеют термическую обработку поверхности, существенно затрудняющую осуществление взлома. Запорное устройство неприхотливо к условиям внешней среды, слабо восприимчиво к агрессивным атмосферным влияниям, а при обесточивании информационной или силовой электролинии становится недоступным для вскрытия.
Предлагаемое устройство имеет более высокую секретность в сравнении с прототипом за счет возможности увеличения числа пластинчатых элементов и отверстий в них вследствие их более плотного размещения благодаря отсутствию скосов (наклонных поверхностей) на кодовых вырезах ключа.
Преимущества запорного устройства по сравнению с существующими на рынке изделиями: полностью исключается возможность неразрушающего вскрытия путем подбора цифрового кода (попытки неудачного вскрытия могут дополнительным устройством отслеживаться и регистрироваться), путем ультразвукового или низкочастотного прослушивания кода и прочих известных на сегодняшний день способов неразрушающего вскрытия. Вскрытие невозможно без полного разрушения механизма запорного устройства и взлома внутренних конструкций. Такое вскрытие не останется незамеченным для системы слежения и займет достаточно много времени при условии достаточной прочности двери.
В случае опасности похищения системы кодирования, либо потери ключа, существует широкая возможность изменить его кодовую систему на любую другую или самостоятельно изготовить новую систему кодирования, используя комплект заготовок.
Вероятность несанкционированного открывания запирающего механизма замка методом подбора практически равна нулю.