ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК E05B65/52 

Изобретение относится к запирающим устройствам, например к устройствам для соединения секций разъемного коробчатого кожуха, внутри которого размещены теплоизоляционные материалы, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, особенно на предприятиях и объектах атомной техники.

Известен замок преимущественно для люка транспортного средства, содержащий установленный на крышке поворотный управляющий орган, шарнирно связанный с запорными элементами, и поворотную кнопку-защелку с упором, связанную посредством пружины с этим органом, при этом последний выполнен в виде двуплечего рычага, имеющего на одном плече зуб для взаимодействия с кнопкой-защелкой (см. патент РФ № 972026, кл. Е 05 В 65/02, 1982 г.).

Этот замок достаточно надежен и удобен в эксплуатации, однако в условиях повышенных температур, вибраций и радиации, а также в затесненных условиях, его применение невозможно, так как одним из его основных элементов является пружина, а его запорные элементы легко деформируемы и требуют достаточно высокой точности изготовления запираемых встык элементов конструкций.

Известно запорное устройство для соединения охватывающей и охватываемой деталей, включающее совместные канавки, выполненные на обращенных одна к другой поверхностях деталей по всему периметру охвата или его части, фиксирующий элемент, размещенный в одной из канавок с возможностью частичного выдвижения во вторую канавку и возможностью скольжения вдоль нее, при этом, по крайней мере один конец фиксирующего элемента соединен с механизмом, обеспечивающим возможность передачи тянущего и толкающего усилия вдоль фиксирующего элемента (см. заявку РФ № 94021330 А1, кл. Е 05 В 63/00, 1995 г.).

Это устройство также надежно, так как его невозможно разрушить без разрушения запираемой конструкции, однако оно также требует высокой точности изготовления стыкуемых при запирании кромок, например кейса, и применения мягкого элемента - компенсатора, что в условиях повышенных температур, вибраций и радиации недопустимо.

Известно устройство для фиксации деталей при оборонно-сварочных работах, содержащее корпус и фиксатор со штоком, закрепленный в центральном отверстии ползуна, подпружиненного в направлении от фиксатора и посредством тяги шарнирно соединенного с двуплечим рычагом приводной рукоятки, связанных посредством оси с основанием (см. свидетельство на полезную модель РФ № 0006031, кл. F 16 В 21/00, 1998 г.).

Такое устройство применимо для фиксации изделий определенного размера, как запорное оно достаточно надежно (все его поворотные оси в процессе работы располагаются практически по одной линии), однако, в условиях аварии оно не сможет быстро раскрыться, а в условиях повышенных температур его пружины могут дать сбой в работе.

Известен также рычажный запор, содержащий опору (ящик), несущую поворотный одноплечий рычаг (рукоятку), фиксатор (кольцо) и закрепленную на рычаге поворотную тягу (проволочное кольцо), свободный конец которой несет захолный элемент взаимодействия ее с гнездом (крючком) на упоре (крышке) (см. кн. И.И.Артоболевского “Механизмы в современной технике”, том 1, Рычажные механизмы, изд-во “Наука”, М., 1970 г., пор. номер 327, стр. 203).

Данное устройство простое и достаточно надежное при работе в обычных условиях, однако быстродействие его в условиях высоких температур и радиации недостаточное, так как без замка в кольце во время вибрации оно может самопроизвольно открыться, а если в кольцо продеть замок, то при открытии и закрытии потребуется дополнительное время, и, кроме того, замок можно уронить, что также недопустимо. Замок помешает открыться устройству и во время аварии, что повлечет за собой коробление и разрушение всего блока теплоизолящш, после чего использовать его будет уже невозможно.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является запорное устройство, описанное в Авторском свидетельстве СССР 1218044, 15.03.1986.

Таким образом, актуальной является задача создания запорных устройств для разъемных кожухов блоков теплоизоляции, работающих в условиях вибрации, повышенных температур и радиации. Такие запорные устройства должны быть, с одной стороны, предельно просты и надежны при работе в указанных выше условиях, а с другой, - они должны быстро закрываться и раскрываться при выполнении регламентных работ и раскрываться во время аварии, что соответствует санитарно-экологическим требованиям и радиационной безопасности, предъявляемым к предприятиям и объектам атомной техники.

Сущность изобретения заключается в том, что предложенная конструкция запорного устройства при использовании его в условиях повышенных температур, вибрации и радиации обеспечивает высокую надежность и быстродействие за счет всей совокупности предложенных конструктивных признаков. Кроме того, устройство просто в эксплуатации и может многократно использоваться, так как быстро раскрываясь во время аварии, оно полностью исключает коробление и разрушение всего коробчатого кожуха теплоизоляционного блока.

Для достижения указанного выше технического результата в запорном устройстве, содержащем опору, несущую одноплечий рычаг-рукоятку с фиксатором и закрепленную на этом рычаге поворотную тягу, противоположный конец которой несет заходный элемент взаимодействия ее с гнездом упора, поворотная ось тяги размещена на одноплечем рычаге-рукоятке выше оси его поворота, заходный элемент свободно насажен на тягу с возможностью регулировки и фиксации его положения, а ось гнезда упора выполнена между осями поворота тяги одноплечего рычага-рукоятки, фиксатор положения которого выполнен в виде зашелки, при этом узел регулировки и фиксации положения тяги на одноплечем рычаге-рукоятке выполнен в виде винтовой пары, контактная поверхность гайки которой идентична поверхности заходного элемента в виде цилиндра или многогранника, а защелка выполнена в виде кольца с тарированными проточками, поворотно закрепленного на противоположном конце одноплечего рычага-рукоятки и ответного ему фигурного паза в опоре.

Размещение оси поворота тяги на одноплечем рычаге-рукоятке выше оси его поворота, а оси гнезда упора между ними, при фиксации положения заходного элемента на тяге и упора его в упорную поверхность гнезда упора при закрытии запорного устройства образуют в тяге силу, направленную в сторону, противоположную от противоположного конца одноплечего рычага-рукоятки, что гарантирует открытие запорного устройства во время аварии, когда внутри коробчатого кожуха блока теплоизоляции возникает давление значительно больше этой силы, что особенно важно, так как происходит раскрытие дорогостоящего разъемного коробчатого теплоизоляционного блока и сохранение его конструкции для дальнейшего использования. Быстрому раскрытию запорного устройства способствуют и тарированные проточки на кольце фиксатора рабочего положения одноплечего рычага-рукоятки, который вместе с ответным ему фигурным пазом в этом рычаге обеспечивает высокую надежность предлагаемого устройства во время работы. Фиксация же заходного элемента на тяге и возможность регулировки его положения на ней с помощью винтовой пары, контактная поверхность гайки которой идентична поверхности заходного элемента, обеспечивает высокую надежность работы запорного устройства в условиях вибрации и обеспечивает использование его при изменении зазора между смыкаемыми этим устройством секциями разъемного коробчатого кожуха теплоизоляционного блока, так как положение запорного элемента регулируемо.

Признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.

Предложенное устройство не известно из доступных источников информации, явным образом не следует из уровня техники и при этом является промышленно применимым, то есть соответствует критериям патентоспособности по действующему законодательству.

На фиг.1 показано предлагаемое запорное устройство в открытом положении и вид по стрелке А на кольцо защелки, которое имеет проточки.

На фиг.2 показано предлагаемое запорное устройство в момент регулировки и фиксации требуемого положения заходного элемента на тяге.

На фиг.3 показано предлагаемое запорное устройство в его закрытом положении.

На фиг.4 показан вид сверху фиг.3 предлагаемого запорного устройства.

Предлагаемое запорное устройство состоит (см. фиг.1, 2, 3, 4, 5) из опоры 1 с основанием 2 для его крепления на внешней стенке 3 одной из секций коробчатого разъемного кожуха для соединения ее с другой секцией этого же кожуха из коррозионно-стойкого материала, внутри которого размещены теплоизоляционные материалы. На этой опоре на оси 4 поворотно закреплен одноплечий рычаг-рукоятка 5. На противоположном конце этого рычага в выполненном в нем отверстии поворотно закреплено кольцо 6 защелки с тарированными проточками 7, ответно которому в опоре 1 выполнен фигурный ответный паз 8. На этом же рычаге-рукоятке выше оси 4 его поворота размещена ось 9 поворота тяги 10. На противоположном от этой оси конце тяги 10 выполнена резьба 11 винтовой пары, на которую свободно насажен заходный элемент 12 в виде цилиндра или многогранника, а за ним по резьбе винтовой пары насажена гайка 13, контактная с заходным элементом 12, поверхность 14 которой идентична поверхности этого элемента. Запорное устройство включает так же упор 15 с основанием 16 для крепления его на внешней стенке 17 другой секции коробчатого разъемного кожуха для соединения ее с секцией 3 того же коробчатого разъемного кожуха теплоизоляционного блока. В упоре 15 выполнено гнездо 18 с упорной поверхностью 19, ось которого 20 находится между осями 4, 9 поворота одноплечего рычага-рукоятки 5 и тяги 10, то есть h₁<h<h₂, где h₁, h, h₂ - расстояние осей 4, 20, 9 соответственно от основания 16, 2 соответственно упора 15 и опоры 1.

Устройство работает следующим образом: заранее к внешним стенкам 3, 17 стыкуемых секций коробчатого разъемного кожуха теплоизоляционного блока жестко присоединяют соответственно основания 2, 16 опоры 1 и упора 15 запорного устройства и через деформируемые, например резиновые, прокладки поджимают друг к другу. Запорное устройство находится в открытом положении (см. фиг.1). Берут в руки тягу 10 и, перемещая гайку 13 по резьбе 11, устанавливают заходный элемент 12 на расстояние большее, чем расстояние от поворотной оси 9 тяги 10 до оси 20 гнезда 18 в упоре 15. Далее тягу 10 заводят за упор 15 (см. фиг.2) таким образом, чтобы гайка 13 разместилась у гнезда 18 этого упора.

Одноплечий рычаг-рукоятка 5 при этом занимает приподнятое положение. Теперь перемещают по резьбе 11 гайку 13 до охвата ее поверхностью 14, идентичной поверхности заходного элемента 12, и далее уже их вместе до установления расстояния между поверхностью этого элемента и центром поверхности 19 гнезда 18, равного зазору между стыкуемыми поверхностями 3, 17 секций разъемного коробчатого кожуха. Теперь одним движением руки, преодолевая силу тяги в тяге 10, опускаем рычаг-рукоятку 5 в сторону, противоположную от тяги 10, и одновременно кольцо 6 с тарированными канавками 7 заводим в фигурный паз 8 в опоре 1, при этом в результате упора заходного элемента 12 в упорную поверхность 19 упора 15 возникающая противосила в тяге 10 и рычаге-рукоятке 5 прижимает кольцо 6 к верхней поверхности паза 8, то есть положение рычага 5 зафиксировано, высокая надежность запорного устройства обеспечена.

Если величина натяжения одноплечего рычага-рукоятки 5 и тяги 10 мала или велика, то регулировку повторяют снова до тех пор, пока зафиксированное положение на тяге 10 заходного элемента 12 не обеспечит нормальной работы запорного устройства от руки оператора. При открывании устройства оператор рукой нажимает на конец рычага-рукоятки 5 и при этом выводит кольцо 6 из фигурного паза 8 опоры 1, а затем поднимает этот рычаг вверх - запорное устройство открыто. В случае появления в блоке теплоизоляции высокого давления Р>Р₁ - силы тяги в тяге 10 тарированные проточки 7 на кольце 6 разрываются и рычаг 5 под давлением силы Р₁ поднимается вверх, раскрывая запорное устройство без какого-либо коробления или разрушения и освобождая короба теплоизоляционного блока.

В настоящее время изготовлен опытный образец предложенного запорного устройства, который прошел испытания и доказал не только промышленную применимость, но и полностью подтвердил указанный выше технический результат.

Таким образом, совокупность существенных признаков устройства обеспечивает высокую надежность в условиях работы его при постоянной вибрации и быстродействие как в процессе выполнения регламентных работ в условиях повышенной радиации, так и во время аварии, что значительно сократило материальные затраты на изготовление и обслуживание теплоизоляционных блоков, что обуславливает радиационную безопасность обслуживающего персонала и нормализует санитарно-экологическую обстановку на предприятиях и объектах атомной техники.

Из вышеизложенного следует, что заявленное изобретение направлено на решение поставленной задачи и при этом соответствует требованиям охраноспособности по действующему законодательству.

Изобретение относится к области скобяных изделий и касается запорного устройства, содержащего опору, несущую одноплечий рычаг-рукоятку с фиксатором в виде защелки и закрепленную на этом рычаге поворотную тягу, противоположный конец которой несет регулируемый и фиксируемый винтовой парой заходный элемент взаимодействия тяги с упором, смонтированным также на опоре. В упоре выполнено гнездо, ось которого расположена между осями поворота одноплечего рычага-рукоятки и тяги, а расстояния от этих осей до опоры устройства находятся в следующей зависимости h₁<h<h₂, где h - расстояние от оси гнезда упора; h₁ - расстояние от оси поворота рычага-рукоятки; h₂ - расстояние от оси поворота тяги, при этом заходный элемент свободно насажен на тягу и выполнен в виде цилиндра или многогранника, рабочая поверхность его идентична контактирующей с ним поверхности гайки винтовой пары, а защелка фиксатора рабочего положения рычага-рукоятки выполнена в виде кольца, поворотно закрепленного на противоположном конце одноплечего рычага-рукоятки и ответного ему фигурного паза в его опоре. Данное устройство обеспечивает повышенные рабочие характеристики в условиях повышенных температур, вибрации и радиации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Запорное устройство, содержащее опору, несущую одноплечий рычаг-рукоятку с фиксатором в виде защелки и закрепленную на этом рычаге поворотную тягу, противоположный конец которой несет регулируемый и фиксируемый винтовой парой заходный элемент взаимодействия тяги с упором, смонтированным на основании, отличающееся тем, что в упоре выполнено гнездо, ось которого расположена между осями поворота одноплечего рычага-рукоятки и тяги, а расстояния от этих осей до основания находятся в следующей зависимости: h₁<h<h₂, где h - расстояние от оси гнезда упора, h₁ - расстояние от оси поворота рычага-рукоятки и h₂ - расстояние от оси поворота тяги, при этом заходный элемент свободно насажен на тягу и выполнен в виде цилиндра или многрагранника, рабочая поверхность его идентична контактирующей с ним поверхности гайки винтовой пары, а защелка фиксатора рабочего положения рычага-рукоятки выполнена в виде кольца, поворотно закрепленного на противоположном конце одноплечего рычага-рукоятки и ответного ему фигурного паза в его опоре.2. Запорное устройство по п.1, отличающееся тем, что на кольце фиксатора положения рычага-рукоятки выполнены тарированные проточки.