КОДОВЫЙ ЗАМОК Российский патент 2000 года по МПК E05B37/02 E05B37/20 

Изобретение относится к запирающим устройствам, в частности к замкам, которые можно широко использовать для запирания различных объектов (сейфы, хранилища и т.п.).

В настоящее время известны самые разные конструкции кодовых замков, имеющих высокую надежность запирания. Однако все они имеют те или иные недостатки, ограничивающие их широкое применение. В одних кодовых замках - это сложность конструкции, обычно сопровождающаяся низкой механической надежностью, в других - высокие требования к точности изготовления деталей и качеству их поверхностей, зависимость надежности запирания от степени износа деталей, в третьих - недопустимость ошибок исполнителя при работе с замком. Характерный недостаток таких замков - возможность их закрывания в режиме "смена кода", когда открыть замок очень проблематично.

Очень многие известные кодовые замки не обеспечивают индикацию состояния замка (открыт, закрыт), что создает неудобства при эксплуатации.

Известен кодовый замок, содержащий стакан с продольным пазом для размещения блокирующего средства, установленный в стакане с возможностью поворота, корпус, ось с установленным на ней набором кодовых дисков с поводками на торцевых поверхностях и выемками на внешнем диаметре для захода блокирующего средства - шариков, размещенных в отверстиях корпуса /1/.

Недостаток известного кодового замка заключается в том, что для смены кода необходима разборка замка, при выполнении которой возможны утери кодоопределяющих элементов - поводков, неправильная установка деталей.

Известен кодовый замок, содержащий корпус, стакан с продольной прорезью для размещения блокирующего элемента, скрепленные фиксаторами кодовые кольца с выемками на наружном кольце и поводками на торцах внутреннего кольца, центральную втулку с проточками под фиксаторы кодовых колец /2/. Этот кодовый замок рассматривается в качестве прототипа.

Недостаток известного кодового замка заключается в том, что при наборе кода часть момента передается через кодовые кольца на стакан, который поворачивается и блокирующим элементом тормозит кодовые кольца, что вызывает затруднения при наборе кода. Поворот стакана приводит к неточной установке кодовых колец, то есть замок даже при самом тщательном наборе кода может не открыться или откроется из-за необходимости доустановки кодовых колец блокирующим элементом при больших моментах. Для снижения моментов сопротивления требуется высокая чистота поверхностей деталей, возобновляемая смазка. Ограничивается разрядность кода, так как при числе кодовых колец уже более трех замок работает не вполне надежно. Кодовый замок может быть также оставлен пользователем в режиме "смена кода", при этом стакан имеет возможность поворачиваться, то есть замок все же возможно закрыть в режиме, когда наружные и внутренние кодовые кольца взаимно разблокированы. В этом случае замок открыть практически невозможно.

Замок также не имеет индикации его состояния, что значительно сужает области применения замка, а в некоторых случаях делает его применение невозможным. Уже перечисленные недостатки практически исключают использование известного замка в объектах ответственного назначения.

Анализ существующего уровня техники не позволяет выявить известные замки, в полной мере одновременно сочетающие в себе все основные требования: высокую надежность запирания и механическую надежность работы, удобство пользования, исключение возможных ошибок пользователя при работе.

Выполнение всех перечисленных требований возможно только при создании нового технического решения. Поэтому задача, решаемая изобретением, - повышение надежности запирания и надежности работы, повышение удобства пользования и исключение ошибок пользователя.

Указанный технический результат достигается тем, что кодовый замок, содержащий корпус, стакан, пакет составных кодовых колец, установленных на центральной втулке, блокирующий элемент, расположенный в прорези стакана, средство управления, согласно изобретения снабжен упором и толкателем, размещенными в центральной втулке и расположенными относительно друг друга на расстоянии меньшем суммы осевых ходов связанного с толкателем средства управления и упора, но большим осевого хода каждого, при этом толкатель зафиксирован от осевых перемещений на средстве управления с возможностью взаимного поворота и снабжен радиальными выступами, расположенными в пазах центральной втулки и стакана и взаимодействующими с пазами корпуса с возможностью осевых перемещений со средством управления до выхода из пазов корпуса.

Наличие упора и толкателя и их взаимное осевое расположение, а также наличие радиальных выступов на толкателе позволяет исключить закрывание замка в режиме "смена кода", так как при этом стакан блокируется от поворота радиальными выступами толкателя, а осевое перемещение радиальных выступов блокируется упором. Из-за жесткой фиксации стакана от поворота радиальными выступами, входящими в пазы корпуса, значительно уменьшены люфты средства управления при смене и наборе кода, обеспечивается однозначность угловых положений стакана в закрытом и, при необходимости, в других его угловых положениях. Это исключает заедания и возрастание момента, необходимого для поворота средства управления при наборе кода, исключает подбор кода созданием "натяга" на кодовых кольцах, так как одновременный поворот кодовых колец и стакана невозможен из-за связи толкателя со средством управления.

В исходном осевом положении средства управления стакан заблокирован от поворота радиальными выступами толкателя, при нажатии средства управления по оси в замок до выхода радиальных выступов толкателя из пазов корпуса средство управления фиксируется на стакане от взаимных угловых разворотов, исключая поворот кодовых колец. В целом техническое решение позволяет повысить секретность запирания, повысить удобство пользования, снизить требования к качеству поверхностей деталей и точности их изготовления, исключает ошибки пользователя, исключает подбор кода.

В кодовом замке также согласно изобретению толкатель снабжен с переднего торца выступом, расположенным в сквозном центральном осевом отверстии средства управления.

Данное техническое решение позволяет по угловому положению выступа толкателя определять состояние замка, что необходимо особенно при наличии нескольких состояний замка, когда набор кода может осуществляться в каждом из возможных состояний замка. Использование в кодовом замке нескольких его состояний позволяет в ряде случаев повысить эксплуатационные характеристики системы запирания двери в целом. Например при трех состояниях кодового замка возможно первое состояние использовать как блокирующее работу механизма открывания-закрывания двери. Второе - разрешающее разблокирование этого механизма, например, дополнительным электромагнитным приводом. Третье - разблокирующее механизм открывания-закрывания двери, например, при отсутствии электропитания. То есть наряду с повышением эксплуатационных характеристик кодового замка расширяются его области применения, а также повышаются характеристики системы запирания в целом.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 приведен продольный разрез замка.

На фиг. 2 - продольный разрез замка при смене кода.

На фиг. 3 - поперечный разрез А-А на фиг. 1.

Замок содержит корпус 1 с продольным пазом 2 на внутренней поверхности, установленный в корпусе стакан 3 с продольной прорезью 4, в которой расположен блокирующий элемент в виде штифта 5. На центральной втулке 6, установленной коаксиально в стакане 3 и в средстве управления 7, размещен пакет составных кодовых колец, каждое из которых состоит из наружного 8 и внутреннего 9 кольца.

Кодовые кольца разделены штифтами 10. Наружные кодовые кольца 8 уже внутренних 9, они также не взаимодействуют с внутренней поверхностью стакана 3 из-за гарантированного зазора 11. Наружные кодовые кольца 8 зафиксированы на внутренних 9 шариками 12, поджатыми пружинами 13, и вкладышами 14. Длина вкладышей 14 превышает длину отверстия, в котором они установлены. На внешнем диаметре наружных кодовых колец 8 выполнены выемки 15 для захода блокирующего элемента 5. На торцах внутренних кодовых колец 9 выступают штифты 16, предназначенные для поворота кодовых колец.

Для исключения возможного взаимного сбоя набранного кода на соседних кодовых кольцах штифты 16 на четных и нечетных кодовых кольцах отстоят от выемок 15 на различные углы, а угловая ширина выступающих штифтов 16 занимает 360 град/2•n, где n - число угловых положений составных кодовых колец.

На торцевой поверхности стакана 3 выполнен выступ 17, с которым взаимодействует средство управления 7 своими пазами 18. Число пазов соответствует числу угловых положений кодовых колец. В центральной втулке 6 размещен толкатель 19 с радиальными выступами 20. Центральная втулка 6 связана со стаканом 3 через паз 21, в который входит штифт 22 стакана. Центральная втулка 6 упирается в упор 23. На средстве управления 7 устанавливается лимб 24 для набора кода.

Кодовый замок работает следующим образом.

Для открывания замка через лимб 24 набирают код, устанавливая выемки 15 всех кодовых колец под прорезью 4 стакана 3.

Для набора первой цифры кода средство управления 7 поворачивают, например, против хода часовой стрелки на два полных оборота, а поворачивая на третий, задают первую цифру кода. Далее поворачивают средство управления 7 на один полный оборот по часовой стрелке и на втором обороте задают вторую цифру кода. Поворачивают средство управления 7 против часовой стрелки, сразу задавая третью цифру кода.

При неточном наборе хотя бы одной из цифр замок не откроется, то есть набор кода в этом случае следует повторить. После набора кода средство управления 7 нажимают по стрелке 25 до упора и, не отпуская, поворачивают по ходу часовой стрелки, например, на 30 или 60^o. При этом в пазы 18 средства управления 7 входит выступ 17 стакана 3, который поворачивается, так как блокирующий элемент - штифт 5 - входит в выемки 15 наружных кодовых колец 8 и не препятствует повороту стакана.

Со стаканом 3 могут быть связаны исполнительные запорные элементы (на чертежах не показаны).

При запирании средство управления 7 поворачивают уже против часовой стрелки на несколько оборотов. При этом поворачивается на 30 или 60^o стакан 3, затем сбиваются с угловых положений, соответствующих коду, кодовые кольца.

Код замка меняется следующим образом.

При смене кода меняется угловое расположение внутренних кодовых колец 9 относительно наружных 8.

На замке набирают старый код. Центральную втулку 6 через упор 23 нажимают по стрелке 26 и, не отпуская, поворачивают по часовой стрелке на 90^o. При этом радиальные выступы 20 толкателя 19 из-за определенного взаимного осевого расположения толкателя и упора 23 не могут переместиться по стрелке 25, то есть они блокируют стакан 3 от поворота.

Набирают новый код и возвращают центральную втулку 6 поворотом упора 23 в исходное отжатое положение.

При смене кода вкладыши 14 отжимаются в проточки 27 на центральной втулке 6 и не препятствуют повороту внутренних кодовых колец 9 относительно наружных 8, которые в это время удерживаются от поворота ключом 28, устанавливаемым через окно 29 с заднего торца замка. Пружины 13 через шарики 12 обеспечивают определенность (фиксацию) угловых положений наружных кодовых колец 8 на внутренних 9.

При нажатом упоре 23 стакан 3 заблокирован от поворота. Поворот стакана 3 будет возможен только после возврата центральной втулки 6 в исходное отжатое положение. То есть оставить замок в состоянии "смена кода" невозможно.

Два осевых положения центральной втулки 6 (исходное и для смены кода) обеспечиваются упором 23.

При необходимости значение установленного в замок кода возможно сосчитать по угловым расположениям выемок 15 кодовых колец через окно 29 с заднего торца замка.

В заявляемом замке возможно изменение алгоритма задания кода по направлению вращения лимба 24, по числу его оборотов и количеству чисел в коде (код может состоять из двух и даже одного числа).

Стакан 3 при наборе кода занимает строго определенное угловое положение (не может поворачиваться), так как заблокирован от поворота радиальными выступами 20, входящими в пазы 30 корпуса 1. Этим исключаются прижатие блокирующего элемента 5 к наружним кодовым кольцам 8 и их торможение. Как следствие этого, будет плавным (без заеданий) поворот средства управления 7 при наборе кода при любом количестве кодовых колец даже при невысоких требованиях к качеству поверхностей деталей и их смазке.

Из-за наличия радиальных выступов 20 толкателя 19 и определенного взаимного осевого положения толкателя и упора 23 исключается возможность запирания замка в режиме "смена кода", так как стакан 3 в этом случае также заблокирован от поворота.

Назначенное взаимное осевое расположение толкателя 19 и упора 23 меньше суммы их осевых ходов, но больше осевого хода каждого исключает одновременные осевые перемещения толкателя и упора, разрешая только их поочередные перемещения с последующим поворотом.

Наличие у толкателя 19 выступа 31, выходящего на наружнюю внешнюю поверхность замка, обеспечивает по угловому положению выступа (например, риски на торце выступа) визуальный контроль состояния замка.

Исключение подбора кода созданием "натяга" на наружных кодовых кольцах 8 обеспечивается тем, что поворот кодовых колец (набор кода) и открывание замка осуществляются одним средством управления 7, то есть одновременный поворот кодовых колец и стакана 3 невозможен.

В заявляемом кодовом замке на лимбе 24 может быть размещен дополнительный ключевой замок 32, исключающий своим взаимодействием, например, с канавкой 33 посадочного гнезда 34 под замок перемещение лимба по стрелке 25. В этом случае лимб 24 и средство управления 7 поворачиваются по и против хода часовой стрелки без ограничений, исключая приложение к ним больших усилий с целью открывания замка без набора кода.

Для обеспечения нескольких состояний кодового замка на внутренней поверхности корпуса 1 достаточно выполнить соответствующее количество продольных пазов 2, а с заднего торца корпуса - пазов 30 для захода радиальных выступов 20 толкателя 19.

Таким образом, заявляемый кодовый замок по сравнению с прототипом имеет более высокую надежность запирания и надежность применения, более удобен в пользовании, полностью исключает неправильную работу исполнителя, обеспечивает любую разрядность кода.

Источники информации
1. Секретный замок. - А.С. СССР N 1013620 A, E 05 B 37/20, 1981.

2. Кодовый замок. - Патент РФ N 2002930 C1, E 05 B 37/20, 1991 - прототип.

Кодовый замок имеет повышенную надежность запирания и работы и содержит корпус, стакан, пакет составных кодовых колец, установленных на центральной втулке, блокирующий элемент, расположенный в прорези стакана, средство управления. Замок снабжен упором и толкателем, размещенными в центральной втулке и расположенными относительно друг друга на расстоянии, меньшем суммы осевых ходов связанного с толкателем средства управления и упора, но большем осевого хода каждого, при этом толкатель зафиксирован от осевых перемещений на средстве управления с возможностью взаимного поворота и снабжен радиальными выступами, расположенными в пазах центральной втулки и стакана, взаимодействующими с пазами корпуса с возможностью осевых перемещений со средством управления до выхода из пазов корпуса. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Кодовый замок, содержащий корпус, стакан, пакет составных кодовых колец, установленных на центральной втулке, блокирующий элемент, расположенный в прорези стакана, средство управления, отличающийся тем, что он снабжен упором и толкателем, размещенными в центральной втулке и расположенными относительно друг друга на расстоянии, меньшем суммы осевых ходов связанного с толкателем средства управления и упора, но большем осевого хода каждого, при этом толкатель зафиксирован от осевых перемещений на средстве управления с возможностью взаимного поворота и снабжен радиальными выступами, расположенными в пазах центральной втулки и стакана, взаимодействующими с пазами корпуса с возможностью осевых перемещений со средством управления до выхода из пазов корпуса. 2. Кодовый замок по п.1, отличающийся тем, что толкатель дополнительно снабжен с переднего торца выступом, расположенным в сквозном центральном осевом отверстии средства управления.