УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫБОРА ПРЕДМЕТОВ Российский патент 1997 года по МПК G07C9/00 

Изобретение относится к автоматам, служащим для хранения ключей, пропусков, носителей информации и т. п. предметов и документов, предназначенных для индивидуального пользования в секретных службах учреждений и производственных помещений.

К настоящему времени создано множество специализированных устройств, позволяющих хранить и автоматически выдавать выполненные из твердого или малогибкого материала простейшие по форме предметы (пропуска), в которых несложно вырезать в нужных местах пазы для удобства захвата предмета удерживающим механизмом. Однако в сложных по форме или конфигурации предметах (таких, как ключи) или бумажных документах (носители информации) произвести доработки сложнее, а разрабатывать для каждого рода подлежащих хранению предметов специальную конструкцию экономически нерационально. Поэтому ведутся поиски оптимальной конструкции, позволившей бы разместить тот или иной набор предметов в универсальном хранилище, а также расширить диапазон применения устройств с автоматическим выбором предметов.

Известно центральное хранилище для носителей информации [1] Устройство для хранения и выбора носителей информации содержит планки, заходящиеся в имеющиеся у носителя вырезы. У нижних концов планок имеются закрытые гибкой или подвижной жесткой стенкой канавки. Канавки соединены с источником пневматического или гидравлического давления так, что гибкие стенки могут быть надуты, а жесткие входить в вырезы, вследствие чего выбранные носители удерживаются, а относительные освобождаются, а остальные освобождаются. Использование в конструкции хранилища помимо электромеханического привода общего управления устройством, источника пневматического или гидравлического питания усложняет как устройство, так и его эксплуатацию.

Наиболее близким к изобретению является устройство для хранения и выдачи продуктов [2] В корпусе устройства содержатся ячейки с пропусками, первая и вторая подпружиненные шарнирные планки, удерживающие пропуск за счет того, что они взаимодействуют с выполненными в пропусках боковыми и верхними пазами. Каждый пропуск, таким образом, оказывается запертым двумя планками одной горизонтальной и одной вертикальной. Устройство содержит также зубчатый шток, дополнительную шарнирную планку и магнитные приводы соответствующих фиксаторов положения, блокирующих и разблокирующих движение планок и, тем самым, пропусков в их ячейках. После разблокировки планок работающий за выступающий из ячейки конец вытаскивает пропуск, при этом при движении по направляющим пропуск стенками своих пазов нажимает на кромки планок. Удерживающие планки отводятся в сторону, так как фиксаторы находятся в постоянном положении, не препятствуя движению пропуска. После съема пропуска планки возвращаются в исходное состояние под действием пружин. Включение приводов осуществляется по сигналам с узла управления, который по набранному коду и нажатой кнопке около соответствующей ячейки идентифицирует пропуск.

Недостаток устройства в том, что при наличии множества конструктивных элементов, работающих в разных плоскостях, оно имеет кинематически сложную конструкцию. Необходимость выполнения в пропусках специальных пазов, взаимодействующих с удерживающими планками, ограничивает возможность использования конструкции автомата применительно к другим сдаваемым на хранение предметам.

Задачей изобретения является разработка простого и компактного хранилища автомата за счет сокращения элементов конструкции и кинематических связей на базе использования в новом качестве анкерного механизма с его поворотно-вращательным движением. Вместе с тем, в задачу входит создание устройства, позволяющего при удобстве его эксплуатации существенно расширить диапазон сдаваемых на хранилище предметов или документов, что можно достичь введением в конструкцию съемных деталей, служащих универсальными носителями подлежащих хранению предметов.

Устройство для хранения и выбора предметов содержит в корпусе удерживающие планки, электромагниты с фиксаторами положения и узел управления с блоком установки кода и отличается тем, что на установленном в корпусе с возможностью осевого поворота валу свободно посажены подпружиненные анкера с попарно равновеликими вилками, электромагниты с фиксаторами положения прикреплены к анкерам с возможностью жесткого соединения с валом, а анкера зеркально разнесены в противоположные концы вала с возрастанием по величине к его концам и связаны с основаниями вилок удерживающимися планками, между двумя рядами которых по имеющейся направляющей введены с подлежащими хранению предметами кассеты, имеющие разное количество по их бокам зубьев, контактирующих с кромками удерживающих планок в подвешенном положении кассет над имеющимся отсеком для их выдачи.

Устройство отличается тем, что оно снабжено толкателем с ручным приводом, связанным с фиксатором положения электромагнита, а в направляющей имеется прорезь для приема кассеты, при этом в прорезь введена закрепленная на конце толкателя подпружиненная пластинчатая заслонка. Контактирующие с зубьями кассет кромки рядов удерживающих планок расположены на расходящихся к низу образующих, а кассеты выполнены в виде равнобочных трапеций. Отсек для выдачи кассеты снабжен дверцей, имеющей возможность открываться внутрь отсека с перекрытием доступа к подвешенным кассетам.

Применение в качестве рабочего механизма анкеров с возможностью ограниченного осевого поворота на общем для всех валу позволяет собрать кинематически простейшую конструкцию с однотипными или взаимозаменяемыми деталями. За счет крепления электромагнитов с фиксаторами положения непосредственно к анкерам, а удерживающих планок к разнесенным в противоположные концы вала анкерам с возможностью плотной набивки кассет в продольном относительно вала направлении достигается компактность устройства в целом малогабаритность по ширине с удобством эксплуатации при нанесенном контакте в вестибюлях и коридорах зданий. Использование кассет как переходных деталей в качестве носителей предметов, подлежащих особому хранению, дает возможность расширить диапазон этих предметов (при всем их разнообразии по форме и материальным свойствам: пропуска, ключи, секретная документация и т. п.) применительно к устройству одной и той же типовой конструкции. Преимуществом подвешенного положения кассет является то, что кассета при принудительном повороте анкера (или каких-либо одновременно двух, нескольких или же сразу всех анкеров) сбрасывается с удерживающих планок под действием силы тяжести собственного веса, причем отсек, куда она опускается, может быть в предлагаемом устройстве общим для всех кассет. Неадекватное количество зубьев у каждой из кассет по отношению к любой другой обуславливает возможность использования ограниченного количества удерживающих планок (так, для установки в ряд 63 кассет достаточно 6 пар планок), поскольку одна и та же планка (комбинация планок) держит свою кассету в любом участке ее полезной длины. Благодаря расположению кромок удерживающих планок на расходящихся книзу относительно вала образующих и исполнению кассет в виде равнобочных трапеций стало возможным наиболее рациональное использование пространства в разливке анкеров, чему способствует поворот последних на возможно малый угол (в пределах 3^o) при исполнении команды по сбросу кассеты. Введенный в устройство за пределами анкерного механизма электромеханический привод с толкателем и заслонкой, перекрывающей доступ кассете в прорезь до предварительно набираемого кода, способствует повышению достоверности установки на хранение лишь идентифицированной кассеты. Оснащение отсека для выдачи кассеты внутрь открывающейся дверцей гарантирует достоверность получения только той кассеты, которая затребовала с помощью кода.

Сравнение нового технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области и смежных областях не позволило выявить конструкций, в которых анкера используются не в качестве деталей, обеспечивающих равномерный ход часовых механизмов или служащих для скрепления частей сооружений и машин. Посаженные на вал вилками книзу с возможностью быть повернутыми вместе с валом или проскальзывать при его повороте анкером в новом назначении могут использоваться в механизме, служащем для захвата и удерживания с помощью одних анкерных вилок таких объектов, часть которых должна быть сброшена при повороте вала, а другая часть при посредстве других анкерных вилок предохранена от сбрасывания.

На фиг. 1 показан вскрытым с лицевой стороны механизм устройства, усеченного по длине и высоте; на фиг. 2 вид устройства сбоку с разрезом А - А фиг. 1.

В качестве примера конкретного выполнения может служить устройство для хранения и выбора предметов, которое содержит в корпусе, состоящем из щечек 1 и 2 и кожуха 3, удерживающие планки 4 и 5, электромагниты 6 с фиксаторами положения 7 и узел управления с блоком установки кода (узлы и детали, относящиеся к электросхемной части устройства, не показаны). На установленном в корпусе с возможностью осевого поворота (до упора 8) валу 9 свободно посажены подпружиненные (пружина 10) анкера 11 и 12 с попарно равновеликими вилками. Электромагниты 6 с фиксаторами положения 7 прикреплены (винтами 13) к анкерам 11 с возможностью жесткого соединения с валом 9. Равновеликие анкера 11 и 12 зеркально разнесены в противоположные концы вала (фиг. 1) с возрастанием по величине к его концам и связаны (посредством винтов 14) в основаниях вилок удерживающими планками 4 и 5. Между двумя рядами удерживающих планок (ряд планок 4 и ряд планок 5, фиг. 2) по направляющей 15 введены с подлежащими хранению предметами кассеты 16, имеющие разное количество по их бокам зубьев, контактирующих с кромками удерживающих планок 5 в подвешенном положении кассет над имеющимся отсеком 17. Контактирующие с зубьями кассет кромки рядов удерживающих планок 4 и 5 расположены на расходящихся книзу образующих, а кассеты 16 выполнены в виде равнобочных трапеций. Для приема кассеты на хранение в направляющей 15 имеется прорезь 18, а для введения кассеты в разливку удерживающих планок 4 и 5 устройство снабжено толкателем 19 (установлен по ходовой посадке во втулке 20, закрепленной концом в щечке 2). Толкатель посредством шарнирно связанного с ним и с направляющей 15 рычага 21 находится в жестком зацеплении с фиксатором положения 22 (он же якорь электромагнита 23). В прорезь 18, контур которой соответствует форме верхнего ребра кассеты, введена перекрывающая в нее свободный доступ кассете закрепленная на наружном конце толкателя 19 подпружиненная (пружиной 24) пластинчатая заслонка 25. Отсек 17, служащий для сброса в него выбранной кассеты, снабжен подвешенной на петлях 26 дверцей 27, имеющей возможность открываться только внутрь устройства с перекрытием доступа к подвешенным кассетам. Расположенный между щечками 1 и 2 отсек 28 предназначен для размещения электросхемы. Позицией 29 обозначена (на фиг. 1) установленная на направляющей 15 стойка, в которую с возможностью свободного поворота в ней вала 9 посажен один из его концов (другой установлен в щечке 1).

Работает устройство следующим образом.

В режиме хранения идентификационных кассет 16 все прикрепленные к анкерам 11 электромагниты 6 находятся в обесточенном состоянии, а установленные на осях 30 фиксаторы положения 7 (они же якоря электромагнитов 6) прижаты в крайнем верхнем положении под действием пружин 31 к имеющимся на анкерах 11 упорами 32. Свободно сидящие на валу 9 анкера 11 и 12, связанные попарно удерживающими планками 4 и 5, находятся в состоянии покоя за счет пружин 10 и упора 33. В этом режиме все n идентификационных кассет 16, опираясь всеми m зубьями о верхние кромки удерживающих планок 5 и не имея возможности, благодаря охватывающей их сверху направляющей 15, накрениться и упасть, находятся в подвешенном положении над отсеком 17.

В режиме выбора одной из n кассет необходимо на блоке установки кода набрать код идентификации той кассеты, которую требуется получить. По установке кода согласно зафиксированной комбинации сработают один или более одного из электромагнитов 6 в набранном сочетании, и фиксаторы 7 задействованных в данный момент электромагнитов притянутся к их сердечникам, а крючки этих фиксаторов западают в пазы 34 (фиг. 2) втулок 35, прикрепленных к валу 9 (винтами 36). Затем посредством жестко связанного с валом рычага 37 повертывают зафиксированный узел (состоящий из соответствующих пар анкеров 11 и 12 и удерживающих планок 4 и 5) до упора 8. В конце поворота удерживающие планки 4 войдут в контакт с зубьями тех кассет 16, которые должны остаться в хранилище, а планки (или планка) 5, предназначенные для удерживания кассет в режиме хранения, отклонясь, выйдут из контакта с выбранной кассетой. Поскольку освободившаяся от удерживания кассета находилась до этого в подвешенном положении, она упадет в расположенный под ней общий для всех кассет отсек 17 и ляжет при этом на дно отсека плашмя, так как вдоль основания кассеты имеется скос, не позволяющий ей остаться в вертикальном положении. После выбора и сброса кассеты при опущенном рычаге 37 задействованная с помощью фиксаторов положения система вернется под действием пружин 10 и 38 в исходное положение до упоров 39 и 33. При этом электромагниты 6 автоматически отключатся и соответствующие фиксаторы 7 выйдут за счет пружин 31 из пазов 34 до упора 32. Извлекается сброшенная в отсек 17 кассета путем откидывания прозрачной самозахлопывающейся дверцы внутрь устройства, при этом обеспечивается доступ к лежащей кассете, но остается перекрытым к подвешенным.

Прием кассеты на хранение производится через прорезь 18 в направляющей 15 и возможен лишь при наборе кода, после чего сработает электромагнит 23, и фиксатор 22 притянется как якорь к сердечнику электромагнита. До этого застопоренный крючком фиксатора конец рычага 21 освободится и рычаг с помощью расположенной на противоположном его конце рукоятки может быть отведен (вручную в направлении стрелки Б) вместе с заслонкой 25 на такую величину L хода толкателя 19, чтобы заслонка полностью освободила доступ в прорезь 18 кассете 16. При опущенном рычаге 21 заслонка 25 усилием пружины 24 вводит кассету в хранилище на удерживающие планки 5. После установки кассеты электромагнит 23 автоматически отключится и фиксатор 22 под действием пружины 40 войдет в контакт с рычагом 21.

Количество кассет N, которое способно принять на хранение предлагаемое устройство, зависит от числа пар удерживающих планок n и вычисляется по формуле N 2ⁿ 1. Так, в приведенном примере, где n 6, устройство ориентировано максимум на 63 кассеты. Однако удерживаемыми объектами рассмотренного механизма могут быть необязательно кассеты с находящимися в них предметами (или документами). Удерживаемые объекты могут быть представлены герметичными капсулами, несущими предметы бирками, брелками с подлежащими хранению ключами и т. п. подвесками, идентифицированными посредством имеющихся по их бокам зубьев.

Предлагаемое автоматическое устройство, разработанное на основе кинематически простого анкерного механизма и характеризующегося компактностью исполнения и возможностью ввода-вывода с повышенной степенью достоверности разнообразных подвесок с широким диапазоном подлежащих сохранности предметов, может найти применение как в производственных и административных секретных службах, так и в торговых, игровых, лотерейных и т. п. предприятиях.

Устройство относится к автоматам для хранения и выбора предметов, например ключей, пропусков, носителей информации, документов индивидуального пользования. Цель: расширение диапазона сдаваемых на хранение предметов и упрощение устройства. Устройство содержит удерживающие планки, электромагниты с фиксаторами положения и узел управления с блоком установки кода, в корпусе с возможностью осевого поворота на валу свободно посажены анкера с попарно равновеликими вилками, электромагниты прикреплены к анкерам с возможностью жесткого соединения с валом зубчатой кассеты, имеющие разное количество зубьев, контактирующих с удерживающими планками в подвешенном положении кассет над имеющимся отсеком для их выдачи, при этом устройство снабжено толкателем зубчатых кассет с заслонкой, перекрывающей несанкционированный ввод зубчатой кассеты через имеющуюся в направляющей прорезь. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для хранения и выбора предметов, содержащее в корпусе удерживающие планки и электромагниты с фиксаторами положения, отличающееся тем, что в корпусе с возможностью осевого поворота на валу свободно насажены подпружиненные анкеры с попарно равновеликими вилками, электромагниты с фиксаторами положения присоединены к анкерам с возможностью жесткого соединения с валом, анкеры зеркально разнесены в противоположные концы вала, размеры их сторон возрастают к концам вала, основания вилок анкеров соединены с удерживающими планками, между двумя рядами которых расположена направляющая с размещенными в ней зубчатыми кассетами для хранения предметов, число зубьев в каждой из которых различно, зубья кассет связаны с кромками удерживающих планок с возможностью удержания зубчатой кассеты для хранения предметов над отсеком для выдачи, в направляющей выполнена прорезь для приема зубчатой кассеты для хранения предметов, в прорезь введена заслонка, закрепленная на толкателе, соединенном с фиксатором положения электромагнита. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кромки рядов удерживающих планок расположены на расходящихся по вертикали образующих, зубчатые кассеты для хранения предметов выполнены в форме трапеции с равными боковыми сторонами. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отсек для выдачи снабжен дверцей, установленной с возможностью открываться внутрь.