Запорно-пломбировочное устройство
Изобретение относится к устройствам, используемым для запирания и опломбирования грузовых модулей. Устройство содержит отрезок стального каната и корпус, в котором выполнена рабочая полость с входным и выходным отверстиями. В резьбовом отверстии расположен стопорный винт, с возможностью его осевого перемещения в полости указанного отверстия; стопорный винт снабжен рукояткой и кольцевой канавкой. В полости рабочего канала расположен толкатель с возможностью его осевого перемещения в полости указанного канала, а также с возможностью одновременного соприкосновения его торцевых поверхностей с одной стороны со стопорным элементом, воздействующим на фиксируемый канат, а с другой стороны - со стопорным винтом. Поверхность толкателя, соприкасающаяся со стопорным элементом, выполнена под углом к продольной оси толкателя и образует с продольной осью фиксируемого каната острый угол, направленный своей вершиной в сторону входного отверстия рабочей полости. Технический результат изобретения заключается в увеличении усилия, оказываемого стопорным элементом на поверхность каната в положении его предварительной фиксации. 2 ил.
Заявляемое изобретение относится к устройствам, используемым для запирания и опломбирования грузовых модулей (железнодорожных вагонов, грузовых контейнеров, цистерн).
Из предшествующего уровня техники известно запорно-пломбировочное устройство (далее в тексте - "ЗПУ" или "устройство"), описанное в патенте RU 2264517. Указанное устройство содержит корпус с отрезком каната. Пассивный конец каната зафиксирован в корпусе, в котором выполнен пропускной канал, предназначенный для размещения в нем второго конца каната, и канал со стопорным элементом. Указанные каналы расположены под углом друг к другу, а стопорный элемент выполнен в виде одного или нескольких фиксирующих элементов. Указанные фиксирующие элементы установлены с возможностью их взаимодействия с канатом, расположенным в полости пропускного канала, под воздействием прижимного элемента, который расположен в дополнительном канале и выполнен в виде поворотного затвора. Поворотный затвор содержит фасонную головку с досылочным выступом, выполненным в виде эксцентрика или кулачка.
При установке рассматриваемого устройства на запираемый объект осуществляют процесс замыкания каната, при этом его свободный конец последовательно пропускают через отверстия запорного устройства и пропускной канал, выполненный в корпусе рассматриваемого устройства, при этом воздействуют канатом на фиксирующий элемент. Указанным воздействием фиксирующий элемент перемещают в сторону досылочного выступа поворотного затвора. Затем затвор поворачивают на 180°, при этом досылочным выступом затвора воздействуют на фиксирующий элемент. Указанным воздействием фиксирующий элемент прижимают одновременно к стенке канала и поверхности каната, при этом осуществляют предварительную фиксацию каната в полости проходного канала.
Отрезок каната, выполняющий функции замыкающего элемента, фиксирующий элемент, взаимодействующий с поверхностью каната, элемент, воздействующий на фиксирующий элемент и прижимающий его к поверхности каната, - указанные существенные признаки рассматриваемого устройства совпадают с существенными признаками предлагаемого устройства.
При осуществлении попытки силового извлечения каната из корпуса рассматриваемого устройства усилие, с которым поворотный затвор прижимает фиксирующий элемент к поверхности каната, должно обеспечивать его перемещение вместе с канатом в направлении входного отверстия пропускного канала. При этом фиксирующий элемент, с возрастающим по мере его перемещения усилием, воздействует на поверхность каната, осуществляя его окончательное стопорение в корпусе рассматриваемого устройства.
Однако величина прижимающего усилия, с которым фиксирующий элемент воздействует на поверхность каната, может быть недостаточной для того, чтобы обеспечить необходимую надежность предварительной фиксации каната. Величина прижимающего усилия определяется рабочим ходом фиксирующего элемента, который осуществляется под воздействием прижимного элемента. Величина рабочего хода определяется как разность между эксцентриситетом досылочного выступа и расстоянием, на котором фиксирующий элемент располагается относительно досылочного выступа в тот момент, когда процесс замыкания каната завершен. Эксцентриситет досылочного выступа в связи с существующими ограничениями по массе и габаритам ЗПУ не может превышать 3÷4 мм, а расстояние от выступа до фиксирующего элемента определяется амплитудой возвратно-поступательного перемещения фиксирующего элемента, которое указанный элемент совершает относительно досылочного выступа, при осуществлении процесса замыкания каната под воздействием его боковой поверхности. Амплитуда возвратно-поступательного перемещения фиксирующего элемента зависит от диаметра каната, который в пределах существующего допуска может изменяться на величину до 0.3 мм. Кроме того, фиксирующий элемент может располагаться в винтовой канавке, образуемой прядями каната, или опираться на одну из прядей, при этом расстояние от фиксирующего элемента до оси каната может дополнительно изменяться на величину от 0.2 до 0.3 мм (в зависимости от номинального диаметра каната и диаметра фиксирующего элемента). В соответствии с положением фиксирующего элемента относительно оси каната будет изменяться и его положение относительно досылочного выступа. С учетом вышеуказанных факторов, а также с учетом величины угла пересечения каналов, который не может превышать 10° (максимальная величина угла самоторможения), амплитуда возвратно-поступательного перемещения фиксирующего элемента относительно досылочного выступа может составлять примерно (0.3+0.2):tg10°=2.84 мм. Следовательно, расстояние между досылочным выступом и фиксирующим элементом после завершения процесса замыкания должно равняться, по меньшей мере, 2.9 мм. Если указанное расстояние будет меньшим, фиксирующий элемент при осуществлении процесса замыкания каната будет периодически упираться в досылочный выступ и препятствовать тем самым перемещению каната по пропускному каналу.
Величина конструктивно необходимого расстояния между фиксирующим элементом и досылочным выступом (2.9 мм) составляет большую часть конструктивно возможного эксцентриситета досылочного выступа (3÷4 мм). Поэтому рабочий ход фиксирующего элемента, который осуществляется под воздействием прижимного элемента, в лучшем случае будет равен 1.0 мм. При этом фиксирующий элемент сомнет поверхность каната на глубину - 1.0 мм × tg10°=0.176 мм, а величина прижимающего усилия не сможет обеспечить достаточно надежную предварительную фиксацию указанного каната в полости пропускного канала особенно в том случае, когда диаметр каната в точке его контакта с фиксирующим элементом будет значительно меньше номинального размера.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в том, чтобы создать запорно-пломбировочное устройство, существенные признаки которого обеспечивают более высокую устойчивость указанного устройства к несанкционированному размыканию по сравнению с аналогами.
Технический результат, который может быть получен в случае применения предлагаемого изобретения, заключается в увеличении усилия, оказываемого стопорным элементом на поверхность каната в положение его предварительной фиксации.
Технический эффект от увеличения усилия, оказываемого стопорным элементом на поверхность каната, может объективно проявиться в повышении надежности его предварительной фиксации в корпусе запорно-пломбировочного устройства, реализующего предлагаемый способ.
Поставленная задача решена путем создания запорно-пломбировочного устройства, содержащего отрезок стального каната и корпус, в котором выполнена рабочая полость с входным и выходным отверстиями, расположенными в торцевых стенках рабочей полости, указанные отверстия выполнены соосно друг другу и параллельно одной из боковых стенок рабочей полости, в которой расположен подпружиненный стопорный элемент, взаимодействующий с фиксируемым канатом, при этом согласно изобретению в корпусе устройства выполнено резьбовое отверстие, в котором расположен стопорный винт, с возможностью его осевого перемещения в полости указанного отверстия; стопорный винт снабжен рукояткой и кольцевой канавкой, отделяющей стопорный винт от рукоятки; резьбовое отверстие выполнено перпендикулярно оси фиксируемого каната, расположенного в рабочей полости, а напротив боковой стенки указанной полости, параллельной оси фиксируемого каната, и соосно резьбовому отверстию расположен рабочий канал, который с одной стороны сообщается с рабочей полостью, а с другой стороны - с полостью резьбового отверстия; в полости рабочего канала расположен толкатель с возможностью его осевого перемещения в полости указанного канала, а также с возможностью одновременного соприкосновения его торцевых поверхностей с одной стороны со стопорным элементом, воздействующим на фиксируемый канат, а с другой стороны - со стопорным винтом; поверхность толкателя, соприкасающаяся со стопорным элементом, выполнена под углом к продольной оси толкателя и образует с продольной осью фиксируемого каната острый угол, направленный своей вершиной в сторону входного отверстия рабочей полости.
Существенные признаки предлагаемого изобретения являются достаточными для получения технического результата, заключающегося в увеличении усилия, оказываемого стопорным элементом на поверхность каната в положение его предварительной фиксации.
Существенные признаки конструкции запорно-пломбировочного устройства, реализующего предлагаемый способ предварительной фиксации каната, подробно отражены в последующем описании и в чертежах, на которых:
фиг.1 схематично изображает предлагаемое устройство, выполненное согласно изобретению, в положении, когда завершен процесс замыкания каната;
фиг.2 схематично изображает предлагаемое устройство, выполненное согласно изобретению, в положении, когда завершен процесс предварительной фиксации каната.
Предлагаемое запорно-пломбировочное устройство (см. фиг.1) содержит отрезок каната - 1 и корпус - 2, в котором выполнена рабочая полость - 3 с входным - 4 и выходным - 5 отверстиями, расположенными в торцевых стенках рабочей полости - 3. При этом указанные отверстия выполнены соосно друг другу и параллельно одной из боковых стенок рабочей полости, в которой расположен подпружиненный стопорный элемент - 6, взаимодействующий с фиксируемым канатом - 1. В корпусе - 2 выполнено резьбовое отверстие - 7, в котором расположен стопорный винт - 8, с возможностью его осевого перемещения в полости указанного отверстия. Стопорный винт - 8 снабжен рукояткой - 9 и кольцевой канавкой, отделяющей стопорный винт - 8 от его рукоятки - 9. Резьбовое отверстие - 7 выполнено перпендикулярно оси фиксируемого каната - 1, расположенного в рабочей полости - 3, а напротив боковой стенки указанной полости - 3, параллельной оси фиксируемого каната - 1, и соосно резьбовому отверстию - 7 расположен рабочий канал - 10. При этом рабочий канал - 10 с одной стороны сообщается с рабочей полостью - 3, а с другой стороны - с полостью резьбового отверстия - 7. В полости рабочего канала - 10 расположен толкатель - 11 с возможностью его осевого перемещения в полости указанного канала, а также с возможностью одновременного соприкосновения его торцевых поверхностей с одной стороны со стопорным элементом - 6, воздействующим при этом на фиксируемый канат - 1, а с другой стороны - со стопорным винтом - 8. Соприкасающаяся со стопорным элементом - 6 поверхность толкателя - 11 выполнена под углом к его продольной оси и образует с продольной осью фиксируемого каната - 1 острый угол α, направленный своей вершиной в сторону входного отверстия - 4.
Предварительную фиксацию каната - 1 в корпусе - 2 осуществляют путем замыкания каната - 1, свободный конец которого последовательно пропускают через отверстия запорного устройства (условно не показано), входное отверстие - 4, рабочую полость - 3 и выходное отверстие - 5. После завершения процесса замыкания стопорный винт - 8 вворачивают в резьбовое отверстие - 7. Торцевой поверхностью стопорного винта - 8 воздействуют на толкатель - 11, который, в свою очередь, воздействует на стопорный элемент - 6. Указанным воздействием стопорный элемент - 6 прижимают к поверхности каната - 1, при этом стопорный элемент - 6 сминает поверхность каната - 1, осуществляя его предварительную фиксацию в рабочей полости - 3. По мере вворачивания стопорного винта - 8 в резьбовое отверстие - 7 возрастает сопротивление каната - 1 сминающему воздействию, оказываемому на его поверхность стопорным элементом - 6, и соответственно возрастает крутящий момент в сечении кольцевой канавки стопорного винта - 8. Когда величина крутящего момента достигнет заданного максимального значения, происходит разрушение кольцевой канавки, после чего рукоятка - 9 удаляется.
Величина усилия, с которым стопорный элемент - 6 будет воздействовать на поверхность фиксируемого каната - 1, будет прямо пропорциональна численному значению cos2α. Если принять α=15°, то cos2α=0.933. Следовательно, усилие, с которым стопорный элемент - 6 будет воздействовать на поверхность каната - 1, составит по величине примерно 93% от усилия, с которым стопорный винт - 8 воздействует на стопорный элемент - 6. Соответственно увеличению указанного усилия возрастает и глубина, на которую стопорный элемент - 6 сминает поверхность каната - 1 в положении его предварительной фиксации, что обеспечивает более высокую устойчивость предлагаемого устройства к несанкционированному размыканию.
Применение стопорного винта - 8, который воздействует непосредственно на стопорный элемент - 6 с усилием, направленным перпендикулярно оси фиксируемого каната - 1, обеспечивает получение заявленного технического результата, заключающегося в увеличении усилия, оказываемого стопорным элементом - 6 на поверхность каната - 1 в положение его предварительной фиксации.
Получение заявленного технического результата позволяет создать запорно-пломбировочное устройство, существенные признаки которого обеспечивают более высокую устойчивость предлагаемого устройства к несанкционированному размыканию.
Запорно-пломбировочное устройство, содержащее отрезок стального каната и корпус, в котором выполнена рабочая полость с входным и выходным отверстиями, расположенными в торцевых стенках рабочей полости, указанные отверстия выполнены соосно друг с другом и параллельно одной из боковых стенок рабочей полости, в которой расположен подпружиненный стопорный элемент, взаимодействующий с фиксируемым канатом, отличающееся тем, что в корпусе устройства выполнено резьбовое отверстие, в котором расположен стопорный винт с возможностью его осевого перемещения в полости указанного отверстия; стопорный винт снабжен рукояткой и кольцевой канавкой, отделяющей стопорный винт от рукоятки; резьбовое отверстие выполнено перпендикулярно оси фиксируемого каната, расположенного в рабочей полости, а напротив боковой стенки указанной полости, параллельной оси фиксируемого каната, и соосно с резьбовым отверстием расположен рабочий канал, который с одной стороны сообщается с рабочей полостью, а с другой стороны - с полостью резьбового отверстия; в полости рабочего канала расположен толкатель с возможностью его осевого перемещения в полости указанного канала, а также с возможностью одновременного соприкосновения его торцевых поверхностей с одной стороны со стопорным элементом, воздействующим на фиксируемый канат, а с другой стороны - со стопорным винтом; поверхность толкателя, соприкасающаяся со стопорным элементом, выполнена под углом к продольной оси толкателя и образует с продольной осью фиксируемого каната острый угол, направленный своей вершиной в сторону входного отверстия рабочей полости.
