Способ кодирования цилиндрового механизма замка (варианты) и цилиндровый механизм замка (варианты)

 

Изобретение относится к скобяной промышленности и касается способа кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, подвижные кольца, первые задержки цилиндра и вторые задержки цилиндра и заключающийся в том, что цилиндр размещают в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси, подвижные кольца размещают вокруг цилиндра, первые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью недопущения поворота цилиндра и подвижных колец отмычкой путем упора в них отмычки, вторые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью поворота цилиндра одновременно с поворотом подвижных колец и с возможностью затормаживания цилиндра при попытке его поворота путем последовательного упора цилиндра в его вторые задержки, а вторых задержек в корпус, при этом силу, упирающую вторые задержки в корпус, направляют по ходу поворота цилиндра с отставанием на некоторый угол от ее радиальной составляющей силы. Предложены также цилиндровые механизмы, осуществляющие данный способ. Замки, работающие по предложенному способу, имеют повышенную устойчивость к взлому отмычками. 5 с. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретения относятся к области запирающих устройств и могут быть использованы в замках различных модификаций, предназначенных для охраны различных объектов.

Известен способ кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, кольца, заключающийся в том, что цилиндр размещают в корпусе с возможностью поворота, кольца размещают вокруг цилиндра, отличающийся тем, что кольца выполняют подвижными и неподвижными, а между цилиндром и корпусом размещают задержки с возможностью затормаживания цилиндра, осуществляемого при попытке его поворота вокруг оси путем последовательного упора цилиндра в задержки, а задержек в корпус, при этом цилиндр поворачивают только вместе с подвижными кольцами, а для затормаживания цилиндра силу, упирающую цилиндр в задержки, направляют перпендикулярно касательной к поверхности цилиндра в точке упора цилиндра в соответствующую задержку, а в случае если сила, упирающая цилиндр в задержки, имеет составляющую силу F₂, которая стремится повернуть цилиндр вокруг его оси, то эту силу компенсируют силой трения, для чего прижимают подвижные кольца к неподвижным кольцам с силой F_пр и при этом выполняют неравенство F₂ < f · F_пр, где f - коэффициент трения между сопрягаемыми поверхностями, см. патент Российской Федерации N 2128272, E 05 B 29/00 на изобретение "Способ кодирования цилиндрового механизма замка и цилиндровый механизм замка", опубликованный в бюллетене "Изобретения" N 9 за 1999 год.

Известный способ кодирования цилиндрового механизма замка принят за прототип предлагаемых способов кодирования по пунктам 1 и 2 формулы изобретения.

Известен цилиндровый механизм замка, содержащий корпус, установленный в корпусе цилиндр, имеющий на своей поверхности продольную канавку, канал для ключа и фланец, в котором выполнена прорезь для ключа, размещенные вокруг цилиндра кольца с радиальными вырезами, и ключ в виде пластины с выступами, отличающийся тем, что кольца выполнены подвижными и неподвижными, выступы ключа выполнены под радиальные вырезы подвижных колец, а продольная канавка цилиндра имеет плавно уменьшающуюся глубину по ширине канавки, при этом параллельно продольной канавке цилиндра и напротив нее в стенке корпуса выполнена аналогичная канавка, а между этими канавками в подвижных кольцах выполнено по отверстию, например в виде прорези в его боковой стенке, в котором размещен подвижный элемент, например диск, диаметр которого больше, чем толщина подвижного кольца, см. патент Российской Федерации N 2104380 на "Цилиндровый механизм замка", E 05 B 29/00, 1998 г.

Наличие подвижных элементов (дисков), которые размещены в вырезах подвижных колец между канавками цилиндра и корпуса, усложняет конструкцию замка и создает вредный момент трения, который необходимо преодолевать каждый раз при открывании и закрывании замка.

Этот недостаток устранен в известном цилиндровом механизме замка, содержащем корпус, установленный в корпусе с возможностью поворота цилиндр, имеющий продольную канавку, канал для ключа и фланец, в котором выполнена прорезь для ключа, размещенные вокруг цилиндра кольца с радиальными вырезами и ключ в виде пластины с выступами, отличающийся тем, что кольца, установленные на цилиндре, выполнены подвижными и неподвижными, дно продольной канавки имеет дугообразный профиль и имеются дугообразные задержки, имеющие возможность их заклинивания между дном продольной канавки цилиндра и корпусом, при этом дуга, образующая профиль дна продольной канавки цилиндра, обращена своей вогнутостью во внутрь цилиндра, а ее центр не совпадает с центром соответствующего подвижного кольца, причем радиус этой дуги больше радиуса соответствующего подвижного кольца, см. патент Российской Федерации N 2128272, E 05 B 29/00 на изобретение "Способ кодирования цилиндрового механизма замка и цилиндровый механизм замка", опубликованные в бюллетене "Изобретения", N 9 за 1999 г.

Известный цилиндровый механизм замка принят за прототип для предлагаемых цилиндровых механизмов замка по пунктам 3, 4 и 5 формулы изобретения.

Известный способ кодирования и известный цилиндровый механизм замка имеет два основных недостатка: - первый недостаток заключается в низкой надежности работы цилиндрового механизма, поскольку коэффициент трения f между сопрягаемыми между собой поверхностями является переменной величиной и при попадании во внутрь замка жидкости, в особенности масла, упомянутое выше неравенство нарушится, что может привести к возможности открывания замка без ключа, - второй недостаток заключается в возможности одновременного снятия слепка с торцов всех подвижных и всех неподвижных колец в их радиальных вырезах 8 и, хотя по полученному слепку отличить подвижные кольца от соседних с ними неподвижных колец нельзя, но все же данный факт получения такого слепка нежелателен.

Изобретение направлено на повышение надежности работы и повышение секретности известного цилиндрового механизма замка.

В способе кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, подвижные кольца, первые задержки цилиндра и вторые задержки цилиндра, заключающемся в том, что цилиндр размещают в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его перемещения вдоль оси, подвижные кольца размещают вокруг цилиндра, первые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью недопущения поворота цилиндра и подвижных колец отмычкой путем упора в них отмычки, вторые задержки размещают между корпусом и цилиндром с возможностью поворота цилиндра одновременно с поворотом подвижных колец и с возможностью затормаживания цилиндра при попытке его поворота путем последовательного упора цилиндра в его вторые задержки, а вторых задержек в корпус, сущность изобретения заключается - во-первых, в том, что силу, упирающую вторые задержки в корпус, направляют по ходу поворота цилиндра с отставанием на некоторый угол от ее радиальной составляющей силы, - во-вторых, в том, что для одновременного поворота цилиндра и подвижных колец подвижные кольца начинают поворачивать поочередно в процессе поворота цилиндра.

В цилиндровом механизме замка, содержащем корпус, установленный в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси цилиндр, размещенные вокруг цилиндра подвижные кольца с радиальными вырезами, скрепленные с корпусом первые задержки цилиндра с радиальными вырезами и ключ в виде пластины с выступами, при этом цилиндр имеет канал для ключа и продольную канавку с изменяющейся глубиной по ширине канавки, между дном продольной канавки цилиндра и корпусом размещены вторые задержки цилиндра, которые жестко скреплены с соответствующими подвижными кольцами и имеют возможность их заклинивания между дном продольной канавки цилиндра и корпусом, сущность изобретения заключается в том, что - во-первых, вторые задержки цилиндра выполнены в виде двухсторонних пластин, при этом первая сторона пластины размещена с возможностью упора в нее дна продольной канавки цилиндра при попытке поворота цилиндра вокруг его оси, а вторая сторона пластины жестко скреплена с соответствующим подвижным кольцом в точке, которая по направлению возможного поворота цилиндра опережает первую сторону пластины на некоторый угол, - во-вторых, радиальные вырезы подвижных колец имеют длины, большие, чем ширина канала для ключа, при этом между дном продольной канавки цилиндра и вторыми задержками цилиндра отставлены соответствующие этим длинам воздушные зазоры, в-третьих, корпус по его длине включает в себя скрепленные между собой пластины с внутренними радиальными вырезами, стенки которых выполняют функции первых задержек цилиндра, а цилиндр включает в себя скрепленные между собой пластины с наружными радиальными вырезами и с вырезами, образующими канал для ключа.

На фиг. 1 приведен цилиндровый механизм замка, вид спереди. На фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1. На фиг. 3 - разрез по В-В фиг. 2. На фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг. 2 (в увеличенном масштабе). На фиг. 5 - тот же разрез по Б-Б фиг. 2 после ввода в цилиндр ключа и свободного поворота цилиндра до момента упора выступа ключа в торец подвижного кольца.

На чертеже обозначено: в корпусе установлен сердечник с возможностью его поворота вокруг оси и с возможностью недопущения его свободного перемещения вдоль оси (т.е. без постороннего нажима, необходимого, например, для преодоления сопротивления пружины, например с одновременной выдачей тревожного сигнала). Для выполнения первого условия сердечник выполнен в виде цилиндра, а для выполнения второго условия лицевой конец цилиндра скреплен с фланцем 4, а противоположный конец цилиндра имеет по своей окружности канавку, в которой зажато пружинящее кольцо 12. Цилиндр имеет канал 3 для ключа, а фланец 4 - совпадающую с каналом 3 и с радиальными вырезами 8 прорезь 5. Корпус по его длине включает в себя скрепленные между собой известным способом пластины 1 с внутренними радиальными вырезами 8, торцовые стенки которых выполняют функции первых задержек цилиндра, а цилиндр включает в себя скрепленные между собой пластины 2 с наружными радиальными вырезами 8 и с вырезами, образующими канал 3 для ключа, при этом вырезы 8 пластин 1 и 2 выполнены напротив канала 3. Пластины 2 цилиндра размещены внутри пластин 1 корпуса, при этом пластины 1 и 2 имеют одинаковые между собой толщины "в", а их боковые поверхности перпендикулярны оси "О-О" цилиндра. Между пластинами корпуса и цилиндра размещены подвижные кольца 6 с радиальными вырезами 8, выполненными напротив канала 3, однако наличие подвижных колец не обязательно (фиг. 3). Внутренние диаметры пластин (колец 1) не равны между собой, а наружные диаметры пластин 2 также не равны между собой. Такая конструкция приводит к устранению отдельно изготовленных неподвижных относительно корпуса и цилиндра колец 7 и 18 с радиальными вырезами 8. Границы между ними на чертеже показаны пунктиром.

На поверхности цилиндра выполнена канавка 11 с переменной глубиной по ширине канавки, профиль дна канавки 11 в общем случае имеет форму дуги, обращенной своей вогнутостью во внутрь цилиндра, причем радиус этой дуги больше радиуса цилиндра. На чертеже показан конкретный крайний случай, когда радиус дуги продольной канавки цилиндра равен бесконечности, благодаря чему дном канавки является хорда 16 окружности цилиндра (или часть хорды), которая заменяет собой касательную к дугообразному профилю дна канавки в точке касания цилиндра и задержки.

Подвижные кольца снабжены вторыми задержками цилиндра, которые выполнены в виде удлиненных двухсторонних пластин 13 и размещены вдоль хорды 16, при этом одна (первая) сторона пластины отделена от орды 16 посредством зазора 15 с возможностью упора в нее цилиндра (дна канавки 11) в точке P при повороте цилиндра вокруг его оси, а вторая сторона пластины 13 жестко скреплена с соответствующим подвижным кольцом, которое упирается в корпус в точке К.

Условие работоспособности задержек 13 заключается в том, что проведенный через точку P перпендикуляр к хорде 16 (вектор силы F' или вектор силы F) по ходу поворота цилиндра (например по часовой стрелке) должен отставать от радиуса ОК (от вектора силы F₁) на некоторый угол α , где: P - точка упора цилиндра в первую сторону пластины 13, K - точка упора второй стороны пластины 13 через подвижные кольца 6 в корпус, хорда 16 - касательная к дуге, образующей профиль дна продольной канавки цилиндра в точке P.

Ключ к цилиндровому механизму замка выполнен в виде пластины 10 с кодовыми выступами 14.

Предлагаемые по пунктам 1 и 2 формулы изобретения способы кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, подвижные кольца, первые задержки цилиндра и вторые задержки цилиндра, включают в себя выполнение следующих общих для них операций: 1. Цилиндр размещают в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и с возможностью недопущения его свободного перемещения вдоль оси.

2. Подвижные кольца размещают вокруг цилиндра.

3. Первые задержки цилиндра (неподвижные кольца 7) размещают между корпусом и цилиндром с возможностью недопущения поворота цилиндра и подвижных колец отмычкой путем упора в них отмычки.

4. Вторые задержки цилиндра (пластины 13) размещают между корпусом и цилиндром с возможностью поворота цилиндра одновременно с поворотом подвижных колец и с возможностью затормаживания (заклинивания) цилиндра и его вторых задержек с соответствующими подвижными кольцами при попытке поворота цилиндра без поворота подвижных колец путем последовательного упора цилиндра в его вторые задержки 13 с силой F', а вторых задержек 13 в корпус с силой F - либо непосредственно, либо через подвижные кольца. При упоре задержек 13 в корпус через подвижные кольца (центры которых совпадают с осью цилиндра) величина зазора между подвижными кольцами и корпусом в точках K должна быть меньше (в крайнем случае - не больше), чем величина зазора между подвижными кольцами и цилиндром в диаметрально противоположных точках K₁, так как в противном случае произойдет упор подвижных колец в цилиндр в точках K₁, а в точках K упора не будет, что приведет к недопустимому повороту цилиндра вместе с подвижными кольцами.

5. Для способа кодирования по пункту 1 формулы изобретения силу F', упирающую задержки 13 в корпус, направляют по ходу поворота цилиндра с отставанием на некоторый угол α от ее радиальной составляющей силы F₁, проходящей через точку упора в корпус соответствующей задержки 13, то есть через точку К. При попытке поворота цилиндра по часовой стрелке цилиндр упирается в концы задержек 13 в точках P с силой F' (фиг. 5), которая направлена перпендикулярно хорде 16, при этом вторые концы задержек 13 через подвижные кольца 6 упираются в корпус в точках К с силой F, которая параллельна силе F'. Сила F по правилу параллелограмма разлагается на две составляющие: на силу F₁, направленную по радиусу подвижного кольца и прижимающую его к корпусу, и на силу F₂, которая пытается повернуть подвижное кольцо против часовой стрелки, то есть в сторону, противоположную стороне поворота цилиндра, что приводит к заклиниванию задержек с подвижными кольцами, а следовательно и к заклиниванию цилиндра.

6. Для способа кодирования по пункту 2 формулы изобретения поворот подвижных колец 6 одновременно с поворотом цилиндра 2 начинают производить поочередно в процессе поворота цилиндра, для чего радиальные вырезы 8 подвижных колец должны иметь не равные между собой длины: если А - длина радиального выреза 8, В - ширина канала 3, 15 - воздушный зазор между дном продольной канавки цилиндра и соответствующей задержкой 13, то при А = В зазор 15 может отсутствовать,
при А > В зазор 15 обязателен (фиг. 4), а величина этого зазора пропорциональна величине Е=А-В, поэтому при повороте ключем цилиндра упоры выступов 14 ключа в соответствующие подвижные кольца происходят не сразу, а поочередно в порядке возрастания величины Е.

Наличие переменного воздушного зазора 15 на надежность работы цилиндрового механизма не влияет, поскольку при увеличении зазора 15 величина соответствующей силы F₂ хотя и уменьшается, но ее направление не изменяется.

Повышение секретности цилиндрового механизма заключается в том, что в нем в радиальных вырезах 8 можно снять слепок (теоретически) с торца только того кольца, для которого расстояние Е и соответствующий зазор 15 минимальны, поскольку дальнейший свободный поворот цилиндра для снятия слепка с других колец с большими величинами Е невозможен по причине заклинивания цилиндра.

Кроме того, секретность цилиндрового механизма дополнительно повышается за счет введения следующих конструктивных особенностей:
- в радиальных вырезах неподвижных колец на их торцах нанесены риски, имитирующие фиктивные границы между соседними кольцами;
- за счет радиальных вырезов 8 пластин 1,2 и колец 6, которые (вырезы) по отношению к диаметральной плоскости "О-О" канала 3 для ключа могут быть выполнены с наклоном под углом μ, при этом углы μ для соседних между собой колец могут быть не равны между собой (фиг. 3).

В исходном положении замок закрыт. После введения в канал 3 ключа 10 его выступы 14 размещаются в радиальных вырезах 8 подвижных колец согласно коду замка и при повороте ключом цилиндра по часовой стрелке в первую очередь вместе с цилиндром поворачиваются подвижные кольца, для которых А=В, после чего в порядке возрастания разности между этими величинами поворачиваются другие подвижные кольца (если они имеются), для которых А>В, и замок открывается. После обратного поворота ключа и закрывания замка ключ вынимают из цилиндра и механизм замка занимает исходное положение.

В таблице приведены ориентировочные данные для предлагаемых цилиндровых механизмов замка, где:
Д и Д₁ - соответствующие диаметр цилиндра и диаметр корпуса, "е" и "в" - соответственно толщина и ширина торца подвижного кольца в радиальных вырезах 8, Л - длина цилиндра, H - количество колец по длине цилиндра, П - количество дискретных положений подвижного кольца, М= П^Н - количество кодов замка, Б - величина зазора между цилиндром и корпусом. Все размеры даны в миллиметрах.

Реализация предлагаемых изобретений даст возможность создать серию цилиндровых механизмов замка, отвечающих высоким требованиям современного рынка.

Формула изобретения

1. Способ кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, подвижные кольца, первые задержки цилиндра и вторые задержки цилиндра, заключающийся в том, что цилиндр размещают в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси, подвижные кольца размещают вокруг цилиндра, первые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью недопущения поворота цилиндра и подвижных колец отмычкой путем упора в них отмычки, вторые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью поворота цилиндра одновременно с поворотом подвижных колец и с возможностью затормаживания цилиндра при попытке его поворота путем последовательного упора цилиндра в его вторые задержки, а вторых задержек в корпус, отличающийся тем, что силу, упирающую вторые задержки в корпус, направляют по ходу поворота цилиндра с отставанием на некоторый угол от нее радиальной составляющей силы.

2. Способ кодирования цилиндрового механизма замка, включающего в себя корпус, цилиндр, подвижные кольца, первые задержки цилиндра и вторые задержки цилиндра, заключающийся в том, что цилиндр размещают в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси, подвижные кольца размещают вокруг цилиндра, первые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью недопущения поворота цилиндра и подвижных колец отмычкой путем упора в них отмычки, вторые задержки цилиндра размещают между корпусом и цилиндром с возможностью поворота цилиндра одновременно с поворотом подвижных колец и с возможностью затормаживания цилиндра при попытке его поворота путем последовательного упора цилиндра в его вторые задержки, а вторых задержек в корпус, отличающийся тем, что для одновременного поворота цилиндра и подвижных колец подвижные кольца начинают поворачивать поочередно в процессе поворота цилиндра.

3. Цилиндровый механизм замка, содержащий корпус, установленный в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси цилиндр, размещенные вокруг цилиндра подвижные кольца с радиальными вырезами, скрепленные с корпусом первые задержки цилиндра с радиальными вырезами и ключ в виде пластины с выступами, при этом цилиндр имеет канал для ключа и продольную канавку с изменяющейся глубиной по ширине канавки, между дном продольной канавки цилиндра и корпусом размещены вторые задержки цилиндра, которые жестко скреплены с соответствующими подвижными кольцами и имеют возможность их заклинивания между дном продольной канавки цилиндра и корпусом, отличающийся тем, что вторые задержки цилиндра выполнены в виде двухсторонних пластин, при этом первая сторона пластины размещена с возможностью упора в нее дна продольной канавки цилиндра при попытке поворота цилиндра вокруг его сои, а вторая сторона пластины жестко скреплена с соответствующим подвижным кольцом в точке, которая по направлению возможно поворота цилиндра опережает первую сторону пластины на некоторый угол.

4. Цилиндровый механизм замка по п.3, отличающийся тем, что в радиальных вырезах неподвижных колец на их торцах нанесены риски, имитирующие фиктивные границы между соседними кольцами.

5. Цилиндровый механизм замка, содержащий корпус, установленный в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси цилиндр, размещенные вокруг цилиндра подвижные кольца с радиальными вырезами, скрепленные с корпусом первые задержки цилиндра с радиальными вырезами и ключ в виде пластины с выступами, при этом цилиндр имеет канал для ключа и продольную канавку с изменяющейся глубиной по ширине канавки, между дном продольной канавки цилиндра и корпусом размещены вторые задержки цилиндра, которые жестко скреплены с соответствующими подвижными кольцами и имеют возможность их заклинивания между дном продольной канавки цилиндра и корпусом, отличающийся тем, что радиальные вырезы подвижных колец имеют длины большие, чем ширина канала для ключа, при этом между дном продольной канавки цилиндра и вторыми задержками цилиндра оставлены соответствующие этим длинам воздушные зазоры.

6. Цилиндровый механизм замка по п.5, отличающийся тем, что в радиальных вырезах неподвижных колец на их торцах нанесены риски, имитирующие фиктивные границы между соседними кольцами.

7. Цилиндровый механизм замка по п.5, отличающийся тем, что радиальные вырезы колец по отношению к диаметральной плоскости канала для ключа выполнены с наклонами.

8. Цилиндровый механизм замка, содержащий корпус, установленный в корпусе с возможностью его поворота вокруг оси и недопущения его свободного перемещения вдоль оси цилиндр, размещенные вокруг цилиндра подвижные кольца с радиальными вырезами, скрепленные с корпусом первые задержки цилиндра с радиальными вырезами и ключ в виде пластины с выступами, при этом цилиндр имеет канал для ключа и продольную канавку с изменяющейся глубиной по ширине канавки, между дном продольной канавки цилиндра и корпусом размещены вторые задержки цилиндра, которые жестко скреплены с соответствующими подвижными кольцами и имеют возможностью их заклинивания между дном продольной канавки цилиндра и корпусом, отличающийся тем, что корпус по его длине включает в себя скрепленные между собой пластины с внутренними радиальными вырезами, стенки которых выполняют функции первых задержек цилиндра, а цилиндр включает в себя скрепленные между собой пластины с наружными радиальными вырезами и с вырезами, образующими канал для ключа.

9. Цилиндровый механизм замка по п.8, отличающийся тем, что в радиальных вырезах неподвижных колец на их торцах нанесены риски, имитирующие фиктивные границы между соседними кольцами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6