ЗАПОРНО-ПЛОМБИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к устройствам для закрывания и одновременного пломбирования различных транспортных средств, оборудованных узлами запирания, в том числе крытых грузовых вагонов, рефрижераторных секций, крышек загрузочных люков цистерн, контейнеров, автофургонов и т.п., а также складов и помещений с материальными ценностями.
Известно запорно-пломбировочное устройство, содержащее трос, пассивный конец которого закреплен в отверстии корпуса, снабженного крышкой, в котором имеется сквозной канал для пропуска троса и 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 (патент РФ №2156345, МПК Е05В 39/02, опубл. 2000). К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточную устойчивость к криминальному вскрытию, обусловленную недостаточно эффективной фиксацией стопорными элементами в виде тел вращения троса при попытке его несанкционированного извлечения из устройства, а также возможностью разблокировки свободного конца троса.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является запорно-пломбировочное устройство, содержащее трос, пассивный конец которого жестко закреплен в корпусе, снабженным крышкой и стаканом с внутренней поверхностью, состоящей из двух частей с различными углами конусности, причем с меньшим углом конусности выполнена часть поверхности стакана, расположенная ближе к крышке, в которых выполнены сквозные каналы для пропуска свободного конца троса и 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 которому со стороны крышки примыкает обечайка с установленными внутри нее стопорным диском, образованным, по меньшей мере, двумя секторными пластинами, и шайбой из упругодеформируемого материала, расположенной между стопорным диском и пружиной сепаратора, при этом в корпусе под углом к сквозному каналу для пропуска свободного конца троса выполнено резьбовое отверстие, в котором установлен стопорный винт, отделяемый при запирании свободного конца троса на участке с ослабленной прочностью от технологического хвостовика (патент РФ 147499, МПК Е05В 39/02, 2014). К недостаткам известного устройства также можно отнести недостаточную устойчивость к криминальному вскрытию, обусловленную недостаточно эффективной фиксацией стопорными элементами в виде тел вращения троса при попытке его несанкционированного извлечения из устройства, а также возможностью разблокировки свободного конца троса.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической проблемы и достижение технического результата, состоящего в повышении устойчивости к криминальному вскрытию.
Данный технический результат достигается тем, что в запорно-пломбировочном устройстве, содержащем трос, пассивный конец которого жестко закреплен в корпусе, снабженным крышкой и стаканом с внутренней поверхностью состоящей из двух частей с различными углами конусности, причем с меньшим углом конусности выполнена часть поверхности стакана, расположенная ближе к крышке, в которых выполнены сквозные каналы для пропуска свободного конца троса и 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 которому со стороны крышки примыкает обечайка с установленными внутри нее стопорным диском, образованным, по меньшей мере, двумя секторными пластинами, и шайбой из упругодеформируемого материала, расположенной между стопорным диском и пружиной сепаратора, при этом в корпусе под углом к сквозному каналу для пропуска свободного конца троса выполнено резьбовое отверстие, в котором установлен стопорный винт, отделяемый при запирании свободного конца троса на участке с ослабленной прочностью от технологического хвостовика, у внутренней поверхности стакана, состоящей из двух частей с различными углами конусности, отношение большего угла конусности к меньшему углу конусности этих частей составляет 1,5-3,0, крышка со стороны размещения сепаратора имеет выемку, охватывающую снаружи по бокам полностью не менее одного витка декомпрессированной пружины, установленной в выемке, а днище выемки выполнено коническим расширяющимся в сторону размещения сепаратора, технологический хвостовик выполнен в виде стержня, снабженного планкой, таким образом, что стержень располагается по середине планки, а резьбовое отверстие, в котором установлен стопорный винт, со стороны технологического хвостовика выполнено зауженным с исключением возможности извлечения из него стопорного винта.
Предпочтительно, чтобы шайба из упругодеформируемого материала была выполнена из полимерного материала, стопорный винт - из материала, твердость которого превышает твердость материала корпуса, а отношение толщины крышки на периферии к ее наружному диаметру составляло 0,2-0,33.
Заявленная полезная модель является одним техническим решением, а отличительные признаки заявленного устройства являются взаимосвязанными, то есть каждый из них влияет на другой, так как они объединены одной кинематической связью в виде троса и взаимодействуют между собой посредством корпуса. Так как оба конца троса закреплены в одном корпусе, то на распределение нагрузок в корпусе под действием внешних сил влияет как конкретное конструктивное выполнение каждого из узлов крепления концов троса, так и взаимосвязь этих узлов в корпусе.
Выполнение внутренней поверхности стакана, состоящей из двух частей с различными углами конусности, причем с меньшим углом конусности выполнена часть поверхности стакана, расположенная ближе к крышке, обеспечивает повышение устойчивости к несанкционированному криминальному вскрытию за счет того, что на участке с большим углом конусности в начале ввода свободного конца троса в сквозной канал корпуса при пломбировании устройства имеет место относительно легкое перемещение сепаратора, а при несанкционированном извлечении свободного конца троса стопорные элементы (шарики) оказывают повышенное воздействие на трос, препятствующее его извлечению. Так при вводе свободного конца троса обеспечивается возможность большого радиального смещения стопорных элементов (шариков) наружу сепаратора под воздействием троса и, соответственно, имеет место большая степень раскрытия проходного канала, что способствует в дальнейшем эффективному закреплению свободного конца троса. При несанкционированном извлечении свободного конца троса обеспечивается возможность большого радиального смещения стопорных элементов (шариков) уже внутрь сепаратора под воздействием троса и, соответственно, имеет место большая степень закрытия проходного канала (по отношению к участку с меньшим углом конусности), что обеспечивает повышенное воздействие на трос со стороны стопорных элементов (шариков), препятствующее его извлечению.
Выбор отношения большего угла конусности к меньшему углу конусности частей внутренней поверхности стакана в пределах 1,5-3,0 обусловлен тем, что, как установлено нами в результате многочисленных экспериментальных исследований, при отношении менее 1,5 практически не удается получить описанный выше эффект, а при отношении более 3,0 часто наблюдается заклинивание сепаратора в области внутренней поверхности стакана, где имеет место изменение конусности, что не позволяет эффективно закрепить свободный конец троса путем обжатия его стопорными элементами (шариками).
При работе запорно-пломбировочного устройства подпружиненный относительно крышки сепаратор, имеющий описанную выше внутреннюю поверхность, функционирует синхронно с секторными пластинами стопорного диска, а при попытке несанкционированного извлечения свободного конца троса обеспечивает совместное и одновременное эффективное противодействие криминальному вскрытию.
Такое совместное и одновременное эффективное противодействие криминальному вскрытию совокупностью отличительных признаков заявленного устройства обеспечивается, в том числе, и крышкой, имеющей со стороны размещения сепаратора выемку, охватывающую снаружи по бокам полностью не менее одного витка декомпрессированной пружины, установленной в выемке, которая выполняет функции направляющей для размещения пружины без перекоса, что способствует эффективному функционированию механизма фиксации при запирании свободного конца троса. Днище выемки, выполненное коническим расширяющимся в сторону размещения сепаратора, позволяет центрировать пружину относительно сквозного канала для пропуска свободного конца троса и дополнительно способствует устранению ее возможного перекоса. При этом боковые стенки выемки являются окружными ребрами жесткости, обеспечивающими, помимо указанных функций направляющих, высокую прочность крышки, препятствуя таким образом криминальному вскрытию путем разрушения устройства.
При выполнении резьбового отверстия, в котором установлен стопорный винт, со стороны технологического хвостовика зауженным с исключением возможности извлечения из него стопорного винта путем вывинчивания его снаружи (препятствует заужение резьбового отверстия), и технологического хвостовика в виде стержня, снабженного планкой, таким образом, что стержень располагается по середине планки (позволяет избежать изгибающего момента, воздействующего на стержень, и преждевременного отделения стопорного винта) при функционировании запорно-пломбировочного устройства имеет место совместное и одновременное эффективное противодействие криминальному вскрытию путем разблокировки свободного конца троса.
Использование в качестве упругодеформируемого материала шайбы полимерного материала, например, из фторопласта, обеспечивает повышение устойчивости к криминальному вскрытию за счет того, что именно такой материал не подвержен коррозии, позволяет нормально функционировать шайбе и всему устройству в целом.
Выполнение стопорного винта из материала, твердость которого превышает твердость материала корпуса, позволяет эффективно блокировать свободный конец троса без деформации винта.
Выбор целесообразной для повышения устойчивости к несанкционированному криминальному вскрытию величины отношения толщины крышки на периферии к ее наружному диаметру 0,2-0,33 также осуществлен нами на основе результатов многочисленных экспериментальных исследований, в которых установлено, что при отношении менее 0,2 не удается получить функционирование пружины без ее перекоса и возможно разрушение крышки, а при отношении более 0,33 возможно заклинивание пружины в выемке.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого запорно-пломбировочного устройства в разомкнутом состоянии; на фиг. 2 - общий вид предлагаемого запорно-пломбировочного устройства в рабочем состоянии; на фиг. 3 - взаимодействие секторных пластин стопорного диска со свободным концом троса.
Запорно-пломбировочное устройство содержит корпус 1, в котором, например, путем кернения (не показано) жестко закреплен пассивный конец 2 троса. Корпус 1 снабжен крышкой 3, отношение толщины которой на периферии к ее наружному диаметру составляет 0,2-0,33, и стаканом 4, в которых выполнены сквозные каналы 5 для пропуска свободного конца 6 троса, и размещен механизм фиксации при запирании свободного конца 6 троса, включающий в себя подпружиненный при помощи пружины 7 со стороны крышки 3 сепаратор 8, имеющий радиальные отверстия с подвижно размещенными в них стопорными элементами 9 в виде тел вращения (например, шариков), взаимодействующими при запирании со свободным концом 6 троса. К сепаратору 8 со стороны крышки 3 примыкает обечайка 10 с установленными внутри нее стопорным диском 11, образованным, по меньшей мере, двумя секторными пластинами, и шайбой 12 из упругодеформируемого, предпочтительно, полимерного материала, расположенной между стопорным диском 11 и пружиной 7 сепаратора. Внутренняя поверхность стакана состоит из двух частей 13 и 14 с различными углами конусности, причем с меньшим углом конусности выполнена часть 13 поверхности стакана, расположенная ближе к крышке 3. Отношение большего угла конусности к меньшему углу конусности этих частей составляет 1,5-3,0. Секторные пластины 15 стопорного диска 11 снабжены выемками 16, 17 для захвата прядей свободного конца 6 троса и их конструктивное выполнение показано на фиг. 3. В корпусе 1 под углом (предпочтительно, перпендикулярно) к сквозному каналу 5 для пропуска свободного конца 6 троса выполнено резьбовое отверстие 18, в котором установлен стопорный винт 19, отделяемый при запирании свободного конца 6 троса на участке 20 с ослабленной прочностью (например, в виде кольцевой выемки) от технологического хвостовика 21. Резьбовое отверстие 18, в котором установлен стопорный винт 19, со стороны технологического хвостовика 21 выполнено зауженным, то есть имеет внутреннюю отбортовку 22, которая препятствует извлечению из него стопорного винта 19 снаружи корпуса 1. При этом надо отметить, что запорно-пломбировочное устройство поставляется потребителю в сборе вместе со стопорным винтом 19, снабженным технологическим хвостовиком 21, как показано на фиг. 1, а внутренняя отбортовка 22 выполняется при сборе, например, кернением корпуса 1 вокруг резьбового отверстия 18 после установки в него стопорного винта 19 с технологическим хвостовиком 21. Технологический хвостовик 21 выполнен в виде стержня 23, снабженного планкой 24, таким образом, что стержень 23 располагается по середине планки 24. Крышка 3 со стороны размещения сепаратора 8 имеет выемку 25, охватывающую снаружи по бокам полностью не менее одного витка декомпрессированной пружины 7, установленной в выемке 25, а днище 26 выемки выполнено коническим расширяющимся в сторону размещения сепаратора 8.
Предлагаемое запорно-пломбировочное устройство работает следующим образом.
Устройство, аналогичным образом, как в устройстве-прототипе, навешивается на узлы запирания, при этом пассивный конец 2 троса закреплен в корпусе 1, например, кернением, а свободный конец 6 троса пропускается сквозь проушины узла запирания. В исходном положении, как показано на фиг. 1, при отсутствии в корпусе 1 троса пружина 7 максимально отжата и удерживает в крайнем правом положении сепаратор 8, обечайку 10, стопорный диск 11, шайбу 12, стакан 4. При этом, шарики 9 под воздействием конической поверхности полости стакана 4 утопают в осевое отверстии сепаратора 8, перекрывая его. При пломбировании объекта, аналогичным образом, как в устройстве-прототипе, так как механизмы фиксации аналогичны, свободный конец 6 троса вводят в сквозной канал 5 корпуса и пропускают его в осевое отверстие сепаратора 8, раздвигая шарики 9 сначала до упора в коническую поверхность 14 стакана 4. При этом, так как часть 13 внутренней поверхности стакана имеет больший, по отношению к части 14, угол конусности, происходит большое радиальное смещения стопорных элементов (шариков) наружу сепаратора под воздействием троса и, соответственно, имеет место большая степень раскрытия проходного канала. Это позволяет достаточно легко ввести свободный конец 6 троса в механизм фиксации.
При дальнейшем воздействии троса на шарики 9 сепаратор 8 начинает перемещаться влево по направлению к крышке 3, при этом шарики 9 выходят из осевого отверстия сепаратора 8 и свободный конец 6 троса свободно проходит через сепаратор 8 и начинает воздействовать на секторные пластины 15 стопорного диска 11, проходное отверстие которых меньше диаметра троса. При этом, секторные пластины 15 разворачиваются до тех пор, пока их проходное отверстие не сравняется с диаметром свободного конца 6 троса. Шайба 12, через отверстие которой проходит свободный конец 6 троса, при этом деформируется, но остается под воздействием пружины 7, благодаря чему предотвращается возможность выпадения секторных пластин 15 в полость корпуса 1. При этом сама пружина 7 центрирована крышкой 3 при помощи выемки 25 и днища 26 и перемещение пружины 7 происходит без ее перекоса и заклинивания. Таким образом, свободный конец 6 троса проходит через корпус 1 и фиксируется в нем.
Затем после окончательной затяжки петли троса на запорном узле начинают вращать технологический хвостовик 21 со стопорным винтом 19 воздействуя на обе симметрично расположенных относительно оси стержня 23 стороны планки 24, в результате чего стопорный винт 19 перемещается по резьбовому отверстию 18, а его конец взаимодействует со свободным концом 6 троса, размещенным в сквозном канале 5 корпуса, заклинивает и фиксирует его. После такой фиксации свободного конца 6 троса технологический хвостовик 21 при дальнейшем его вращении отделяется (отламывается) на участке 20 с ослабленной прочностью от стопорного винта 19, наружный конец которого при этом не выступает (утоплен) за внешнюю поверхность корпуса 1.
При попытке несанкционированного извлечения стопорного винта 19 его выкручиванием, благодаря зауженной части резьбового отверстия 18, технологическая часть винта остается в корпусе, то есть обламывается при контакте с зауженным участком резьбового соединения, при этом обломок винта выступает за границы корпуса и визуально обнаруживается при осмотре.
При попытке несанкционированного извлечения троса из запорно-пломбировочного устройства острые кромки секторных пластин 15 стопорного диска 11 врезаются в трос, не давая возможность его вытягивания. При этом, даже если имеет место частичное вытягивание свободного конца 6 троса, то после прохождения сепаратором 8 части 13 внутренней поверхности стакана 4, сепаратор 5 попадает в область части 14 внутренней поверхности стакана 4 с большой конусностью, где происходит более интенсивное воздействие шариков на свободный конец 6 троса и, соответственно, более интенсивное противодействие извлечению троса. При этом при блокировке свободного конца 6 троса стопорным винтом 19, извлечению которого препятствует заужение резьбового отверстия 18, обеспечивается дополнительная ступень фиксации троса.
Предлагаемое запорно-пломбировочное устройство обладает высокой устойчивостью к несанкционированному криминальному вскрытию.