КОДОВЫЙ ЗАМОК Российский патент 1995 года по МПК E05B37/12 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для защиты различных объектов от несанкционированного доступа, конкретнее к кодовым замкам.

Известны кодовые замки, в состав которых входят размещенные в общем корпусе механизм кодирования с управляющим органом для установки кода и его замены, кинематически с ним связанный запирающий механизм, включающий запорный орган, например, ригель, узел его блокировки и узел для его возвратно-поступательного перемещения. Перечисленные функциональные узлы реализованы в указанных замках средствами механики, конструкции их надежны и обеспечивают секретность. Открывание известных замков возможно только при использовании кода.

Однако на некоторых объектах, защита которых осуществляется кодовыми замками, необходимо предусмотреть возможность экстренного открывания замка без использования кода, установленного пользователем. Таковы, например, объекты с повышенной взрыво- или пожароопасностью, объекты в сейсмически опасных зонах или иные объекты особого режима.

Известные кодовые замки не обеспечивают такой возможности.

Известен замок, кодовый механизм которого содержит цилиндрические зубчатые колеса с пружинными фиксаторами углового положения, закрепленные на поворотных осях с рукоятками и шкалами для установки и смены кода. В зацеплении с кодирующими колесами находятся запирающие зубчатые колеса, подпружиненные и подвижные в осевом направлении для расцепления с кодирующими колесами при смене кодовой комбинации. На ступицах запирающих колес имеются радиальные пазы, которые в случае правильно набранного кода совпадают со специальным выступом запорного органа, тем самым обеспечивая возможность его поступательного перемещения от управляющей рукоятки. Кроме того, на задней стенке замка, обращенной внутрь объекта, имеются отверстия, координаты которых соответствуют расположению радиальных пазов на ступицах запирающих колес в положении замка "ОТКРЫТО", т.е. когда запорный орган не заблокирован от поступательного перемещения. Поочередно вращая запирающие колеса, через эти отверстия можно с помощью тонкого предмета "прощупать" радиальные пазы на их ступицах, а соответствующие показания шкал являются кодовой комбинацией.

Кодовый замок обеспечивает надежность запирания и секретность, при этом позволяет восстановить забытый код, установленный при открытой дверце объекта, например при опробовании замка или некомпетентном с ним обращении.

Объект, закрытый этим замком, не может быть открыт иначе, чем с использованием кода, что ограничивает возможность его применения на указанных выше объектах особого режима.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом, заключается в обеспечении разблокировки запирающего механизма в экстремальной ситуации без использования кода.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что кодовый замок, включающий установленные в корпусе кодирующие зубчатые колеса с фиксаторами углового положения и органами управления и находящиеся с ними в зацеплении запирающие зубчатые колеса с радиальными пазами на ступицах для взаимодействия с запирающим механизмом, снабжен определителем положения запирающих колес относительно взаимодействующего с ним элемента запирающего механизма, состоящим из двух дисков, один из которых закреплен на оси кодирующего колеса, которая выполнена подвижной в осевом направлении, а второй, блокирующий диск соосен запирающему колесу, скреплен с ним и снабжен периферийной выборкой, угловое положение которой относительно радиального паза запирающего колеса кратно фиксированному интервалу поворота, при этом размещен с возможностью блокировки осевого перемещения первого диска во всех фиксированных положениях, кроме одно, при котором радиальный паз совпадает с взаимодействующим с ним элементом запирающего механизма. Для скрепления между собой запирающего колеса и блокирующего диска, на одном из указанных элементов выполнены отверстия с угловыми интервалами, равными фиксированным интервалам поворота запирающих колес, а на другом соответствующий отверстиям палец.

Проведенный поиск по патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что отсутствует аналог, который характеризуется признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения. Сравнительный анализ изобретения и выбранного из числа аналогов прототипа позволяет выделить совокупность отличительных признаков, существенных по отношению к предполагаемому техническому результату. Между совокупностью признаков и предполагаемым техническим эффектом существует причинно-следственная связь, а именно оси кодирующих колес выполнены подвижными в осевом направлении, но указанное осевое смещение возможно при единственном из взаимных положений дисков, когда ось симметрии периферийной выборки расположена в плоскости осей запирающего и кодирующего колес; диаметры дисков и их взаимное положение таковы, что при любом другом взаимном положении дисков блокирующий диск ограничивает осевое смещение подвижной оси. Таким образом посредством осевых перемещений осей кодирующих колес возможно выставить блокирующие диски в указанное выше, т.е. вполне определенное положение. При этом известен угол между периферийными выборками блокирующих дисков и радиальными пазами запирающих колес, выраженный в фиксированных угловых интервалах поворота запирающих колес. Он устанавливается при сборке замка или при его переналадке при установке на охраняемом объекте. Комбинация этих значений представляет собой шифр для аварийного применения, который может сохраняться в форме, исключающей несанкционированный доступ и, кроме того, не дающий случайному лицу информации, необходимой для его использования.

При соединении диска и запирающего колеса посредством пальца, входящего в одно из ряда отверстий на присоединяемом элементе, легко изменить взаимное угловое положение этих элементов, т.е. изменить значение шифра для аварийного пользования, что позволяет повысить секретность замка с определителем положения запирающих колес.

Анализ показывает, что приведенные признаки существенны для получения указанного технического эффекта. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия предложенного технического решения критерию "изобретательский уровень" был выполнен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками предлагаемого технического решения и обеспечивающих такой же технический результат. Поиск показал, что изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен кодовый замок, вид снаружи; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 разрез В-В на фиг.3.

Кодовый замок состоит из механизма кодирования и кинематически связанного с ним запирающего механизма, размещенных в общем корпусе 1. Механизм кодирования содержит четыре пары цилиндрических зубчатых колес, каждая из которых включает кодирующее 2 и запирающее 3 колеса. Кодирующие колеса 2 установлены на осях 4 с возможностью совместного вращения и осевого перемещения относительно них и поджаты в осевом направлении пружинами 5. Ось 4 кодирующего колеса 2 установлена в отверстиях 6 корпуса 1 с возможностью осевого перемещения, которое ограничено пластинчатой пружиной 7. На оси 4 имеются рукоятки 8 с индексами 9 для установки кодирующих колес 2 в любое из двенадцати положений по шкале 10. Для фиксирования кодирующих колес 2 в указанных положениях предназначены пружинные фиксаторы 11. Для осевого смещения кодирующих колес 2 предназначена ось 12 с рукояткой 13 и четырьмя вилками 14, контактирующими с торцами кодирующих колес 2. На ступицах запирающих колес 3 выполнены радиальные пазы 15, предназначенные для взаимодействия с элементами запирающего механизма зубьями 16 гребенки 17. Гребенка 17 с возможностью перемещения установлена на направляющих 18 и поджата пружинами 19. В направляющих отверстиях 20 корпуса 1 установлены шарики 21, контактирующие с клиновыми поверхностями 22 гребенки 17 и с коническими поверхностями 23 и 24 запирающих органов ригелей 25. На поверхности ригелей 25 имеются кольцевые канавки 26. Ригели 25 связаны планкой 27, которая с одной стороны поджата пластинчатой пружиной 28 в направлении запирающего движения, а с другой контактирует с эксцентриком 29, закрепленным на оси 30 запирающей ручки 31. Замок снабжен определителем положения запирающих колес 3 относительно взаимодействующих с ним элементов запирающего механизма, т.е. относительно зубьев 16 гребенки 17. Каждый определитель состоит из двух дисков 32 и 33, один из которых (32) закреплен на оси 4 кодирующего колеса 2, а другой (33) соосен запирающему колесу 3 и скреплен с ним. Диаметры дисков 32, 33 выбраны таким образом, что диск 33 ограничивает осевое перемещение первого диска 32, т.е. является блокирующим. На периферийном участке блокирующего диска 33 имеется выборка 34. Размеры ее таковы, что при расположении оси симметрии выборки 34 в плоскости осей блокирующих 2 и запирающих 3 колес, осевое перемещение первого диска 32 становится возможным. Запирающие колеса 3 соединены с блокирующими дисками 33 посредством пальцев 35, входящих в ответные отверстия 36. Угловой интервал между радиальными пазами 15 запирающих колес 3 и периферийными выборками 34 блокирующих дисков 3 является различным для каждой пары, но всегда кратным фиксированному интервалу поворота запирающих колес 3. Указанные интервалы устанавливаются при сборке или переналадке замка. Интервал отсчитывается от радиального паза 15 по часовой стрелке. Комбинация этих значений представляет собой шифр для аварийного пользования. На запирающих колесах 3 могут быть выполнены несколько отверстий 36 для пальцев 35, угловые интервалы между которыми кратны фиксированным интервалам поворота. Это позволяет путем несложных сборочных операций изменить взаимное положение дисков 33 и запирающих колес 3, т.е. изменить в случае необходимости шифр.

Кодовый замок работает следующим образом.

При отпирании замка рукоятками 8 по шкалам 10 устанавливают кодирующие колеса 2 в положения, соответствующие ранее введенному коду. Радиальные пазы 15 на ступицах запирающих колес 3 при этом располагаются соосно зубьям 16 гребенки 17. Поворачивают запирающую ручку 31 по часовой стрелке, эксцентрик 29 давит на планку 27, которая двигается, преодолевая пластинчатую пружину 28, и втягивает ригели 25 в корпус 1. Конические поверхности 23 ригелей 25 давят на шарики 21, которые, контактируя с клиновыми поверхностями 22 гребенки 17, толкают ее в направлении запирающих колес 3. Гребенки 17, преодолевая пружины 19, перемещаются по направляющим 18, при этом зубья 16 гребенки 17 входят в радиальные пазы 15. Шарики 21 смещаются в отверстиях 20 корпуса 1, разблокируя ригели 25, которые втягиваются в корпус 1, т.е. замок отпирается. В случае, если кодовая комбинация правильно не установлена, зубья 16 гребенки 17 упираются в ступицы запирающих колес 3, перемещение гребенки 17 невозможно и ригели 25 заблокированы шариками 21 от перемещения, т. е. замок открыть невозможно.

Смена кода выполняется в состоянии замка "ОТКРЫТО", т.е. ригели 25 втянуты внутрь корпуса 1, кольцевые канавки 26 ригелей 25 совмещены с осями 12, зубья 16 гребенки 17 находятся в радиальных пазах 15, т.е. запирающие колеса 3 зафиксированы от поворота. Рукояткой 13 поворачивают ось 12, при этом вилки 14, преодолевая пружины 5, смещают кодирующие колеса 2 вдоль осей 4, выводя их из зацепления с запирающими колесами 3. Поворотом рукояток 8 совмещают индексы 9 с желаемыми показаниями шкал 10, т.е. устанавливают кодирующие колеса 2 в соответствии с набираемым кодом. Поворотом рукоятки 13 ось 12 с вилками 14 возвращают в исходное положение, пружины 5 вводят кодирующие колеса 2 в зацепление с запирающими колесами 3, при этом угловое положение кодирующих колес 2 зафиксировано пружинными фиксаторами 11 и не изменяется.

Запирание замка выполняют поворотом рукоятки 29 против часовой стрелки, при этом пружина 28 толкает планку 27 с ригелями 25 в запирающем направлении до упора. Канавки ригелей 25, образованные коническими поверхностями 23, 24, при этом располагаются в отверстиях 20 корпуса 1. Одновременно гребенки 17 от усилия пружины 19 смещаются по направляющим 18 и коническими поверхностями 22 выдавливают шарики 21 в отверстия 20 до упора в конические поверхности 23, 24 ригелей 25, в результате ригель 25 блокируется в положении "ЗАКРЫТО". Поворотом рукояток 8 индексы 9 устанавливают по шкалам 10 в любые произвольные положения, т.е. "сбрасывают" на шкалах 10 кодовую комбинацию.

Отпирают замок с помощью определителя положения запирающих колес. Рукояткой 8 поочередно устанавливают кодирующие колеса 2 и связанные с ними запирающие колеса 3 в каждое из двенадцати фиксированных положений по шкале 10, при этом пробуют возможность осевого перемещения осей 4 с блокирующими колесами 2 и дисками 32 в отверстиях 6. Блокирующие диски 33 ограничивают указанное осевое перемещение во всех положениях, кроме одного, при котором оси симметрии выборок 34 располагаются в плоскости осей кодирующих 2 и запирающих 3 колес. Способом пробных перемещений осей 4 это положение выявляется и устанавливается для всех четырех блокирующих дисков 33. Далее, пользуясь шифром, следует перевести запирающие колеса 3 в положение, соответствующее состоянию замка "ОТКРЫТО", при котором радиальные пазы 15 запирающих колес 3 соосны зубьям 16 гребенки 17. Шифр является комбинацией знаков, каждый из которых представляет собой угловой интервал между радиальным пазом 15 и периферийной выборкой 34, выраженный количеством фиксированных положений, причем отсчет ведется от радиального паза 15 по часовой стрелке при взгляде со стороны блокирующего диска 33. Следовательно, для указанной установки запирающих колес каждую из рукояток 8 поочередно поворачивают по часовой стрелке, отсчитывая по шкале 10 количество интервалов в соответствии со знаками шифра. Далее открывают замок поворотом рукоятки 31, при этом кодирующий и запирающий механизмы замка срабатывают, как описано в разделе "Отпирание замка".

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность в нештатной ситуации открыть замок без кода.

Изобретение используется в машиностроительной промышленности, а именно в кодовых замках. Подтверждается возможность осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов. Обеспечивается достижение указанного технического результата.

Использование: в машиностроении, в устройствах для защиты различных объектов от несанкционированного доступа. Сущность изобретения: кодовый замок имеет размещенные в общем корпусе 1 кодирующие зубчатые колеса 2, установленные на осях 4 с возможностью осевого перемещения и совместного поворота. Ось 4 выполнена подвижной в осевом направлении и ограничена пружиной 7. В зацеплении с кодирующими колесами 2 находятся запирающие зубчатые колеса 3 с радиальными пазами на ступицах для взаимодействия с зубьями 16 гребенки 17, которая подпружинена и установлена на направляющих. Клиновидные поверхности 22 гребенки 17 контактируют с шариками, расположенными в направляющих отверстиях корпуса 1 и блокирующими ригель 25 от осевого перемещения. Ригели 25 соединены планкой 27, которая с одной стороны поджата пружиной 28 в направлении запирающего движения ригеля 25, а с другой контактирует с кулачком, сидящим на оси 30 отпирающей рукоятки 31. Замок содержит определители положения запирающих колес 3 относительно зубьев 16 гребенки 17. Каждый определитель состоит из двух дисков 32 и 33, один из которых (32) закреплен на оси 4, а другой (33) соединен с запирающим колесом 3 для совместного вращения, при этом имеется возможность изменения их взаимного положения. Диск 33 имеет периферийную выборку и блокирует осевое перемещение диска 32 во всех их взаимных положениях, кроме одного, когда ось симметрии периферийной выборки находится в плоскости осей кодирующих 2 и запирающих 3 колес. Угловой интервал между радиальными пазами запирающих колес 3 и периферийной выборкой диска 33 устанавливается различным для каждой пары указанных элементов, но всегда кратным фиксированному интервалу поворота запирающих колес. Комбинация этих значений представляет собой шифр для использования в нештатной ситуации и используется для установки механизма кодирования и запирающего механизма в положение, позволяющее открыть замок без применения кода пользователя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. КОДОВЫЙ ЗАМОК, включающий установленные в корпусе кодирующие зубчатые колеса с фиксаторами углового положения и органами управления и находящиеся с ними в зацеплении запирающие зубчатые колеса с радиальными пазами на ступицах для взаимодействия с элементами запирающего механизма, отличающийся тем, что дополнительно содержит определители углового положения запирающих колес относительно элементов запирающего механизма, каждый из которых содержит два диска, при этом один из них закреплен на оси кодирующего колеса, а второй, блокирующий диск, соосно установлен и скреплен с запирающим зубчатым колесом и имеет периферийную выборку, угловое положение которой относительно элемента запирающего механизма кратно интервалу между впадинами запирающего зубчатого колеса, причем ось кодирующего колеса установлена с возможностью осевого перемещения для обеспечения осевого прохождения первого диска определителя при открывании замка. 2. Замок по п.1, отличающийся тем, что для скрепления между собой каждое запирающее колесо содержит отверстия, а каждый блокирующий диск пальцы.