Запорно-пломбировочное устройство “ҚАЛҚАН”

(51) 16 11/00 (2006.01) 65 55/00 (2006.01) 05 39/00 (2006.01) 09 3/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ защитную шайбу, размещенную во входном отверстии. Новым является то, что фиксатор выполнен из не менее чем трех клиньев и соединительного кольца, на рабочей поверхности каждого из клиньев выполнен, по крайней мере,один выступ и поперечная кольцевая проточка для размещения соединительного кольца, пазы для клиньев выполнены на поверхности цилиндрической полости параллельно оси симметрии входного и выходного отверстий на равном удалении друг от друга с наклоном к выходному отверстию и имеют форму прямоугольных лотков. Технические результаты, достигаемые при использовании изобретения,заключается в обеспечении равномерного сжатия свободного конца отрезка троса клиньями в процессе замыкания устройства и снижении удельного механического давления на основные функциональные элементы устройства. Дополнительный технический результат заключается в расширении арсенала запорнопломбировочных устройств, в которых в качестве зажимных элементов свободного конца отрезка троса используют клинья. Запорно-пломбировочное устройство обладает повышенной эксплуатационной надежностью и удобством в эксплуатации и характеризуется более простой и технологичной при массовом производстве конструкцией.(74) Каудыров Толеш Ерденович Геркулес Зарина Сериковна(57) Изобретение относится к устройствам для запирания и одновременного опломбирования различных транспортных средств, оборудованных узлами запирания, в том числе крытых грузовых вагонов, автофургонов, крышек загрузочных люков,дверей, контейнеров и др., а также складов и помещений с материальными ценностями для их защиты от несанкционированного проникновения. Запорно-пломбировочное устройство, содержит полый корпус с соосными входным и выходным отверстиями, отрезок троса один конец которого закреплен в корпусе, цилиндрическую полость в корпусе, совмещенную с соосными отверстиями,фиксатор свободного конца отрезка троса размещенный в цилиндрической полости и содержащий клинья, подпружиненные со стороны выходного отверстия, пазы для размещения и продольного перемещения по ним клиньев и Изобретение относится к устройствам для запирания и одновременного опломбирования различных транспортных средств, оборудованных узлами запирания, в том числе крытых грузовых вагонов, автофургонов, крышек загрузочных люков,дверей, контейнеров и др., а также складов и помещений с материальными ценностями для их защиты от несанкционированного проникновения. Известно гибкое запорно-пломбировочное устройство (Патент РФ 2415244, опубликовано 27.03.2011 г.), содержащее отрезок каната - отрезок стального троса, имеющего свободный и пассивный концы и корпус с входным и выходным отверстиями. В корпусе устройства выполнена внутренняя коническая поверхность,взаимодействующая с соответствующей внешней поверхностью двух подпружиненных конических сегментных кулачков с пропускным каналом,внутренняя поверхность которого включает винтовую нарезку, при этом выходное отверстие выполнено в крышке, закрывающей полость. Конические сегментные кулачки являются зажимными элементами фиксатора свободного конца отрезка каната. Конические сегментные кулачки со стороны входного отверстия снабжены цилиндрической заходной частью, диаметр которой равен, по меньшей мере, диаметру отрезка каната. Винтовая нарезка на каждом кулачке выполнена на дуге сегмента, радиус которой превышает радиус заходной части, а центр его расположен на оси в плоскости, перпендикулярной к плоскости разъема кулачков со смещением относительно нее. Радиус смещения выбран таким, что в положении устройства,подготовленного к запиранию,расстояние между вершинами ребер винтовой нарезки меньше половины диаметра каната. Кроме того, на корпусе устройства предусмотрено место для нанесения контрольной идентификационной маркировки. Известному устройству присущи следующие основные недостатки. В исходном состоянии устройства конические сегментные кулачки размещены вблизи входного отверстия. Радиус кривизны наружной конусной поверхности кулачков и внутренней конической поверхности корпуса устройства в точках механического контакта совпадают, а площадь пятна механического контакта кулачков с внутренней конической поверхностью будет максимальна. В замкнутом состоянии устройства между кулачками размещен свободный конец отрезка троса и кулачки смещены к выходному отверстию. В этом проектном положении, радиус кривизны наружной конусной поверхности кулачков будет всегда меньше радиуса кривизны соприкасающейся с ним внутренней конической поверхности корпуса, а площадь пятна механического контакта уменьшается. Площадь пятна контакта определяется местоположением конических сегментных кулачков и зависит также от величины технологического разброса наружного диаметра используемого троса и от степени сжатия свободного конца отрезка троса в устройстве. При заклинивании свободного конца отрезка троса,2 площадь пятна механического контакта кулачков с внутренней конической поверхностью корпуса будет близка к минимальному значению, что будет определять максимальную величину удельного давления на основные функциональные элементы устройства, в том числе и на его корпус. При внешнем механическом воздействии на отрезок троса, величина удельного давления на основные функциональные элементы устройства будет возрастать. Поэтому, для обеспечения надежности известного устройства к восприятию внешних механических воздействий, для изготовления конусных сегментных кулачков и корпуса устройства должен применяться металл с повышенными прочностными свойствами. Повышенные требования будут предъявляться также к качеству и точности обработки криволинейных и конусных поверхностей. Для изготовления основных элементов устройства требуется применение высокоточного металлообрабатывающего оборудования,что удорожает стоимость выпускаемой продукции при массовом производстве и снижает технологичность ее в изготовлении. Другой недостаток известного устройства обусловлен тем, что в нем конические сегментные кулачки механически не связаны между собой. В процессе замыкания устройства кулачки взаимодействуют со свободным концом отрезка троса, который не является монолитным твердым телом, а выполнен из отдельных проволочных каболок, свитых между собой и обладающих определенной степенью подвижности при внешнем механическом воздействии, а наружная поверхность троса имеет сложную конфигурацию. Установлено,что в процессе замыкания известного устройства,кулачки будут смещаться по наружной поверхности троса не синхронно, что обусловлено разным характером взаимодействия каждого из кулачков с контактирующим с ним участком поверхности троса. Несогласованное движение кулачков по наружной поверхности свободного конца отрезка троса ведет к неоднородности сжатия троса со стороны каждого из кулачков какие-то каболки могут быть слабо зажаты или не зажаты вообще. Это снижает надежность заклинивания отрезка троса в устройстве и создает условия для криминального снятия устройства с опломбированного объекта путем выкручивания троса из устройства. Можно показать, что в запорно-пломбировочном устройстве, содержащем конические сегментные кулачки или клинья механически не связанные между собой, равномерное зажатие каболок свободного конца отрезка троса будет возможно только в том случае, когда длина каждого кулачка(или клина) будет равна или превысит длину двух трех витков каболок, из которых состоит трос. При таких размерах зажимных элементов все каболки троса будут равномерно сжаты между собой и высвобождение из устройства свободного конца отрезка троса, например, путем его выкручивания,будет полностью исключено. Выполнение данного технического требования, с целью повышения надежности запорно-пломбировочного устройства, 30263 неизбежно приведет к увеличению габаритных размеров устройства и повышению его металлоемкости. Данное техническое противоречие устранено в заявленном изобретении. Наиболее близким аналогом изобретения,принятым за прототип, является гибкое запорнопломбировочное устройство Питон, описанное в Патенте РФ 2383797, опубликованное 10.03.2010 г. Известное устройство содержит корпус и отрезок троса, один конец которого предварительно зафиксирован в корпусе устройства. Второй конец отрезка троса является свободным и предназначен для замыкания устройства на пломбируемом объекте. Внутри корпуса устройства выполнена цилиндрическая полость, имеющая участок с конической поверхностью. Цилиндрическая полость совмещена с входным и выходным соосными отверстиями устройства. Внутри цилиндрической полости размещен фиксатор свободного конца отрезка троса содержащий два клина и обойму со сквозным отверстием и с посадочными местами пазами для размещения и продольного перемещения по ним клиньев. Посадочные места обоймы - пазы в обойме для размещения клиньев и взаимодействующие с ними поверхности клиньев имеют коническую форму. В корпусе устройства расположен также сепаратор с пружинами с возможностью подпружинивания клиньев со стороны выходного отверстия в посадочных местах обоймы, то-есть, в пазах для размещения клиньев,при сборке устройства и его подготовки к запиранию. Обойма и сепаратор выполнены съемными. Сепаратор выполнен многоступенчатым с двумя выступами, а обойма имеет пазы,соответствующие выступам сепаратора. Входное отверстие в корпус выполнено ступенчатой формы,и в нем свободно расположена звездочка - защитная шайба, опирающаяся на обойму. Перпендикулярно к боковой поверхности корпуса со стороны обжима троса выполнено отверстие для впрессовывания термообработанной шпильки через зафиксированный трос. Корпус устройства имеет отверстие для дополнительного фиксатора троса,выполненного в виде винта со сферической головкой и кольцевой проточкой в зоне отламывания, причем отверстие для винта расположено под углом к боковой поверхности корпуса. В прототипе в качестве зажимных элементов использованы два клина, механически не связанных между собой клина. Поэтому, основные недостатки конструкции известного аналога, с имеющимся техническим противоречием, присущи также и конструкции прототипа. Еще один недостаток прототипа обусловлен наличием в конструкции устройства дополнительного фиксатора свободного конца отрезка троса, который выполнен в виде винта со сферической головкой и отделяемой рукояткой, с возможностью отламывания рукоятки по кольцевой проточке винта в процессе его вкручивания в корпус устройства. В прототипе предусмотрено дополнительное повышение надежности закрепления отрезка троса в устройстве при помощи винта с отделяемой рукояткой. Однако, процедура вкручивания винта до момента отделения рукоятки требует применения значительных механических усилий и будет доставлять обслуживающему персоналу большие неудобства особенно, при работе в стесненных и опасных производственных условиях, например при опломбировании крышек люков нефтеналивных цистерн. Указанный недостаток ограничивает область применения известного устройства и снижает удобство его в эксплуатации. В заявленном изобретении устранены известные недостатки, а также устранено техническое противоречие присущее известному аналогу и прототипу. Задачей изобретения является создание запорнопломбировочного устройства обладающего повышенной эксплуатационной надежностью и удобством в эксплуатации, обладающего более простой и технологичной при массовом производстве конструкцией. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении равномерного сжатия свободного конца отрезка троса клиньями в процессе замыкания устройства и снижения удельного механического давления на основные функциональные элементы устройства. Дополнительный технический результат заключается в расширении арсенала запорнопломбировочных устройств, в которых в качестве зажимных элементов свободного конца отрезка троса используют клинья. Заявленный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем полый корпус с соосными входным и выходным отверстиями, отрезок троса один конец которого закреплен в корпусе, цилиндрическую полость в корпусе, совмещенную с соосными отверстиями,фиксатор свободного конца отрезка троса размещенный в цилиндрической полости и содержащий клинья, подпружиненные со стороны выходного отверстия, пазы для размещения и продольного перемещения по ним клиньев и защитную шайбу, размещенную во входном отверстии,согласно изобретению,фиксатор выполнен из не менее чем трех клиньев и соединительного кольца, на рабочей поверхности каждого из клиньев выполнен, по крайней мере,один выступ и поперечная кольцевая проточка для размещения соединительного кольца, пазы для клиньев выполнены на поверхности цилиндрической полости параллельно оси симметрии входного и выходного отверстий на равном удалении друг от друга с наклоном к выходному отверстию и имеют форму прямоугольных лотков. Совокупность существенных отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулировки предмета изобретения направлена на получения заявленного технического результата. Фиксатор свободного конца отрезка троса содержащий не менее чем три клина и соединительное кольцо, которое размещено в 3 кольцевой проточке рабочей поверхности каждого из клиньев, при замыкании устройства обеспечивает согласованное,перемещение по наружной поверхности свободного конца отрезка троса одновременно всех клиньев,равномерно сжимающих отрезок троса по наружной поверхности. При этом, выполненные на рабочей поверхности каждого из клиньев выступы,обеспечивают предварительно механическое сцепление клиньев с поверхностью сжимаемого свободного конца отрезка троса и не допускают смещения каболок троса в процессе замыкания устройства, обеспечивая равномерное сжатие всех каболок отрезка троса клиньями. По завершении процесса замыкания устройства, выступы на клиньях будут вдавлены в наружную поверхность отрезка троса, дополнительно фиксируя отрезок троса в устройстве. Это будет аналогией дополнительного зажатия троса в прототипе при помощи винта со сферической головкой и отделяемой рукояткой. На выполнения данной процедуры в заявленном устройстве не требуется применение дополнительных механических усилий. Все это повышает надежность устройства в эксплуатации. Отсутствие в заявленном устройстве винта со сферической головкой и отделяемой рукояткой упрощает конструкцию и ведет к повышению удобства устройства в эксплуатации. Пазы для клиньев, выполненные на поверхности цилиндрической полости параллельно оси симметрии входного и выходного отверстий на равном удалении друг от друга с наклоном к выходному отверстию позволяют расположить клинья симметрично относительно сжимаемого свободного конца отрезка троса, что обеспечивает равномерное сжатие отрезка троса клиньями при запирании устройства. Выполнение наклонных пазов в форме прямоугольных лотков, позволяет клиньям взаимодействовать с наклонными пазами по пятнам механического контакта имеющих форму плоских поверхностей. В этом случае, площадь пятна механического контакта каждого из клиньев с наклонным пазом будет оставаться неизменной при любом местоположении клина в наклонном пазу. Так как площадь пятна контакта каждого клина с наклонным пазом остается величиной постоянной и не уменьшается при заклинивании отрезка троса, то при равных начальных условиях, удельное механического давление на основные функциональные элементы в заявленном устройстве будет меньше, чем в известных конструкция. Это повышает надежность устройства в эксплуатации. Экспериментально установлено, что надежное заклинивание отрезка троса в заявленном устройстве, исключающее криминальное извлечение отрезка троса методом выкручивания,обеспечивается при использовании взаимосвязанных соединительным кольцом клиньев,длина которых не превышает длину одного витка каболки троса. В заявленном устройстве устранено техническое противоречие, которое присуще известному аналогу и прототипу. Элементы конструкции заявленного запорно-пломбировочного 4 устройства характеризуются простыми пространственными формами и не содержат сложных криволинейных поверхностей. Это снижает требования к качеству и точности обработки поверхностей устройства. Заявленное устройство обладает более технологичной конструкцией при массовом производстве. Для изготовления функциональных элементов устройства не требуется применение высокоточного металлообрабатывающего оборудования. Основные детали устройства могут изготавливаться при массовом производстве с необходимой точностью и требуемого качества без дополнительной обработки с использованием известных прогрессивных технологий. Корпус устройства может быть изготовлен, например, с использованием метода литья под давлением или методом центробежного литья, а клинья фиксатора могут быть изготовлены с использованием известного метода инжекторно-порошковой металлургии. Заявленное запорно-пломбировочное устройство, характеризуемое новой совокупностью существенных отличительных признаков, расширяет арсенал известных запорно-пломбировочных устройств, в которых в качестве зажимных элементов свободного конца отрезка троса используют клинья. Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 запорно-пломбировочное устройство изображено в разрезе в незамкнутом состоянии на фиг.2 устройство изображено в замкнутом состоянии на фиг.3, для наглядного пояснения конструкции устройства, изображены корпус устройства с частичным вырезом, и основные функциональные элементы на фиг. 4 изображен общий вид одного из клиньев, являющихся зажимными элементами фиксатора устройства на фиг. 5 изображено сечение А-А на фиг.2 на фиг.6 изображено сечение Б-Б на фиг.2. В состав запорно-пломбировочного устройства АЛАН входит корпус 1 (фиг.1, 2 и 3) и отрезок 2 троса, первый 3 конец которого жестко закреплен в корпусе 1 при помощи известных технических средств и технологических приемов, например,путем прессовки участка корпуса 1, в котором выполнен канал с размещенным в нем первым 3 концом отрезка троса. Второй 4 конец отрезка 2 троса, оснащенный наконечником 5, является свободным и предназначен для замыкания пломбируемого объекта, например, через проушины 6, которые изображены на фиг.1 и 2 условно. В запорно-пломбировочном устройстве предпочтительно использование троса со спиральной свивкой проволочных волокон. Запорно-пломбировочное устройство содержит соосные входное 7 и выходное 8 отверстия для пропуска свободного 4 конца отрезка троса и сообщающююся с ними полость 9, цилиндрической формы, в которой размещен фиксатор свободного 4 конца отрезка троса. Входное 7 отверстие выполнено в корпусе 1 устройства. Во входном 7 отверстии размещена, с возможностью свободного вращения вокруг своей оси защитная 10 шайба. Внутреннее отверстие защитной 10 шайбы имеет конфигурацию, повторяющую наружный профиль отрезка 2 троса, который может свободно проходить через внутреннее отверстие защитной 10 шайбы с небольшим зазором,предотвращающим несанкционированное проникновение внутрь запорно-пломбировочное устройство с целью злоумышленного разблокирования свободного 4 конца отрезка троса из фиксатора. С внешней стороны входного 7 отверстия в него запрессована заглушка 11, которая закрывает защитную 10 шайбу в проектном положении. Выходное 8 отверстие запорно-пломбировочного устройства выполнено во фланце 12, который жестко прикреплен к корпусу 1 в виде неразъемного соединения, выполненного например, путем завальцовки краевого участка корпуса 1 устройства. В состав фиксатора свободного 4 конца отрезка троса входит комплект из трех одинаковых 13 клиньев, которые являются зажимными элементами фиксатора,и соединительное 14 кольцо, которое размещено в кольцевой 15 проточке, выполненной на рабочей 16 поверхности каждого из клиньев. Клинья 13 имеют длину, не превышающую длину одного витка каболки троса, и расположены под углом 120 градусов по отношению к оси симметрии входного 7 и выходного 8 отверстий устройства (фиг.5 и 6). В других вариантах выполнения заявленного запорнопломбировочного устройства фиксатор свободного 4 конца отрезка троса может содержать клинья 13 в количестве большее, чем три штуки. Размер отверстия в соединительном 14 кольце достаточен для свободного пропуска свободного 4 конца отрезка троса (фиг.5). На рабочей 16 поверхности каждого из клиньев 13 (фиг.4) сформирован, по крайней мере, один 17 выступ. Клинья 13 могут взаимодействовать со свободным 4 концом отрезка троса своей вогнутой рабочей 16 поверхностью и выступами 17. На поверхности цилиндрической 9 полости корпуса 1 выполнены три, равноудаленных друг от друга, продольных наклонных паза 18, в которых размещены, с возможности свободного перемещения по ним клинья 13. Между клиньями 13 и фланцем 12 размещена пружина 19 сжатия. В запорно-пломбировочном устройстве, находящемся в незамкнутом состоянии, фиксатор прижат пружиной 19 к входному 7 отверстию устройства. В этом положении фиксатора,клинья 13,взаимодействующие с наклонными 18 пазами максимально сближены друг с другом к центру оси симметрии входного 7 и выходного 8 отверстий. В этом положении рабочие 16 поверхности клиньев и выступы 17 частично перекрывают проходное сечение отверстия кольца 14 (фиг.1) ограничивая свободное прохождение свободного 4 конца отрезка троса. Корпус 1 устройства и клинья 13 фиксатора могут быть изготовлены с использованием известных современных технологий. Корпус 1 устройства может быть изготовлен, например, с использованием метода литья под давлением или методом центробежного литья, с использованием,например, известного сплава марки ЦАМ-4-1 или сплава марки ЦАМ 9-1,5. Клинья 13 устройства могут быть изготовлены с использованием,например,известного метода инжекторнопорошковой металлургии. Запорно-пломбировочное устройство АЛАН используется следующим образом. При опломбировании объекта,например,железнодорожного вагона, через его проушины 6(фиг.1 и 2) пропускают свободный 4 конец троса, а наконечник 5 свободного 4 конца отрезка троса проталкивают во входное 7 отверстие устройства. Поскольку в не замкнутом состоянии запорнопломбировочного устройства проходное сечение отверстия соединительного 14 кольца частично перекрыто рабочими 16 поверхностями клиньев и выступами 17, наконечник 5, будет смещать весь фиксатор в направлении выходного 8 отверстия,одновременно сжимая пружину 19. Клинья 13 фиксатора, перемещаясь по наклонным пазам 18,будут отдаляться друг от друга, освобождая отверстие в кольце 14 для прохождения через него наконечника 5 в направлении выходного 8 отверстия устройства. Соединительное 14 кольцо обеспечивает совместное, синхронное перемещение клиньев 13 в процессе замыкания устройства. Свободный 4 конец отрезка троса вытягивают из выходного 8 отверстия на необходимую для замыкания длину. При продвижении наконечника 5,а затем - свободного 4 конца отрезка троса через запорно-пломбировочное устройство, выступы 17 и рабочие поверхности 16 клиньев 13, будут взаимодействовать с наружной поверхностью свободного 4 конца отрезка троса, обеспечивая начальное механическое сцепление клиньев 13 со свободным 4 концом отрезка троса. По завершении продвижения свободного 4 конца отрезка троса через устройство, клинья 13 связанные между собой соединительным кольцом 14, под действием пружины 19, будут одновременно смещены по наклонным пазам 18 направлении входного 7 отверстия. Клинья 13, сближаясь друг с другом,равномерно сожмут свободный 4 конец отрезка троса по периметру, а выступы 17 клиньев 13 будут вдавлены в наружные слои троса. При попытках силового извлечения свободного 4 конца отрезка троса из устройства клинья 13 будут принудительно смещены по наклонным пазам 18 направлении входного 7 отверстия. Это приведет к сближению клиньев друг к другу и дальнейшему увеличению степени зажатия отрезка троса в фиксаторе. Несанкционированное извлечение свободного 4 конца отрезка троса из запорнопломбировочного устройства становится невозможным без механического разрушения устройства. Санкционированное снятие устройства с охраняемого объекта осуществляют путем срезания свободного конца отрезка троса специальным инструментом. Терминология 3 - первый конец отрезка троса 4 - второй конец отрезка троса (свободный конец отрезка троса) 5 -наконечник 6 - проушины 7 - входное отверстие 8 - выходное отверстие 9 - цилиндрическая полость 10 - защитная шайба 11 - заглушка 12 - фланец 13 - клин 14 - соединительное кольцо 15 - кольцевая проточка 16 - рабочая поверхность клина 17 - выступ (на рабочей поверхности клина) 18 - наклонный паз 19 - пружина- В состав фиксатора входит три клина 13 и соединительное кольцо 14- Три клина 13 являются зажимными элементами фиксатора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Запорно-пломбировочное устройство,содержащее полый корпус с соосными входным и выходным отверстиями, отрезок троса, один конец которого закреплен в корпусе, цилиндрическую полость в корпусе, совмещенную с соосными отверстиями, фиксатор свободного конца отрезка троса, размещенный в цилиндрической полости и содержащий клинья, подпружиненные со стороны выходного отверстия, пазы для размещения и продольного перемещения по ним клиньев и защитную шайбу, размещенную во входном отверстии, отличающееся тем, что фиксатор выполнен из не менее чем трех клиньев и соединительного кольца, на рабочей поверхности каждого из клиньев выполнен, по крайней мере,один выступ и поперечная кольцевая проточка для размещения соединительного кольца, пазы для клиньев выполнены на поверхности цилиндрической полости параллельно оси симметрии входного и выходного отверстий на равном удалении друг от друга с наклоном к выходному отверстию и имеют форму прямоугольных лотков.