Пломбировочное устройство
Полезная модель относится к области пломбировочных механизмов одноразового действия и может быть использовано для пломбирования различных объектов (складские помещения, вагоны, цистерны, контейнеры, ящики, емкости, и т.п.) с помощью гибкой связи в виде отрезка троса, применяемых при транспортировке и хранении товаров и других материальных ценностей. Задачей предлагаемой полезной модели является создание технологичной в изготовлении запорно-пломбировочной системы (ЗПС), простой и надежной в хранении, транспортировке, приведении в действие и маркировке, обеспечивающей легкое, без заедания, протягивание свободного конца гибкого троса через стопорное устройство и его дальнейшее удержание стопорным механизмом при внешнем усилии не менее 3,5 кН. В результате использования предлагаемой полезной модели обеспечивается технологичность изготовления ЗПУ при максимальном использовании стандартных компонентов и их относительно небольшом количестве, достигается высокая надежность срабатывания стопорного устройства при небольших размерах и минимальном обратном ходе гибкого троса. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом пломбировочном устройстве, включающем корпус, имеющий внутреннюю полость, сообщающуюся со сквозными цилиндрическими входным и выходным отверстиями, отрезок гибкого троса с одним заделанным в глухое отверстие в корпусе концом и вторым, свободным, концом, стопорный механизм с двумя стопорными элементами, расположенный в полости корпуса соосно входному и выходному отверстиям и стальную крышку, запрессованную в корпус, корпус выполнен из материала с твердостью по Бринеллю не менее 75 НВ в виде шайбы с цилиндрической боковой поверхностью, внутренняя полость выполнена в форме четырехугольной призмы, имеющей в разрезе форму трапеции, ось которой перпендикулярна боковой поверхности корпуса и совпадает с осью входного и выходного отверстий, а малое основание, направлено в сторону входного отверстия, стопорный механизм вложен в полость корпуса и включает в себя плоский держатель со сквозным осевым отверстием, имеющий цилиндрический хвостовик, направленный в сторону выходного отверстия в корпусе и клинообразную часть, обращенную малым основанием в сторону входного отверстия в корпусе, в которой выполнен паз, перпендикулярный осевому отверстию, с вложенными в него двумя стопорными элементами в виде металлических шариков, имеющих возможность свободно перемещаться вдоль паза перпендикулярно оси входного и выходного отверстий, пружину замыкания, надетую одним концом на хвостовик держателя, а вторым упирающуюся в большое основание призмы, и транспортировочный стержень, свободный конец троса обварен и заострен, а геометрические размеры корпуса и деталей стопорного механизма определяются в соответствии со следующими соотношениями: 7
Ln/(an-bn)=L д/(aд-bд)12, где Ln - размер полости в осевом направлении, Lд - размер держателя в осевом направлении, a n и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, ад и bд - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы; 1,7D/d<2,5, где d - диаметр гибкого троса, D - диаметр шарика; d=(Ln-Lд)·(an -bn)/Ln, где Ln - размер полости в осевом направлении, Lд - размер держателя в осевом направлении, аn и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы; bn =bд, где bn - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, bд - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы. Технический результат достигается также тем, что корпус выполнен из силумина марки АК8М3ч.
Полезная модель относится к области пломбировочных механизмов одноразового действия и может быть использовано для пломбирования различных объектов (складские помещения, вагоны, цистерны, контейнеры, ящики, емкости, и т.п.) с помощью гибкой связи в виде отрезка троса, применяемых при транспортировке и хранении товаров и других материальных ценностей.
Известно гибкое запорно-пломбировочное устройство (ЗПУ), включающее корпус с отрезком троса, один конец которого жестко заделан в корпус ЗПУ, а свободный конец, снабженный коническим наконечником, протягивают пропускной канал, выполненный в корпусе, и зафиксируют посредством размещенного в корпусе стопорного механизма, содержащего стопорные элементы, выполненные в виде подпружиненных шариков или роликов, (RU 2010145478 заявка 
2010145478/12, 09.11.2010, дата публикации заявки 20.05.2012). В известном устройстве для фиксации свободного конца троса, пропущенного через отверстие в корпусе, используется вещество, находящееся внутри капсулы, расположенной внутри корпуса, обладающее свойством затвердевания вне капсулы. Для этого оболочку капсулы разрушают в результате силового воздействия на нее специальным поршнем, ключом или свободным концом троса.
Недостатком известного устройства является наличие капсулы с веществом, неустойчивым к воздействиям внешней среды, которое может преждевременно перейти в твердую фазу вследствие неосторожного обращения с ЗПУ.
Известно ЗПУ, содержащее шайбу с профильным отверстием, размещенную в цилиндрическом углублении корпуса, для прохода свободного конца отрезка гибкого троса (RU 93860 E05B 39/02 Заявка 2010106482/22, 26.02.2010, Опубликовано: 10.05.2010).
Недостатками известного ЗПУ является наличие отверстия определенного профиля, что исключает возможность использования тросов различных конфигураций навивки и ограничивает диапазон применения комплектующих.
Кроме того, устройство малотехнологично ввиду необходимости изготовления цилиндрической канавки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является запорное приспособление, снабженное вкладышем, свободно установленным во внутренней полости корпуса с зазором между их боковыми поверхностями (патент РФ 2225547, МПК 7 F16G 11/04, Заявка: 2003116619/11, 05.06.2003, Опубликовано: 10.03.2004). Во вкладыше и корпусе имеются сообщающиеся между собой входные и выходные отверстия, образующие сквозной канал для гибкого элемента. Вкладыш также имеет два наклонных паза с размещенными в них одинаковыми подпружиненными роликами или шариками. Приспособление снабжено рычагом, размещенным внутри корпуса, передающим усилие взаимодействия одного из его плеч с цилиндрической боковой поверхностью внутренней полости корпуса на один из подпружиненных роликов.
К недостаткам известного приспособления можно отнести низкую технологичность, в частности, наличие неоправданно большого количества элементов, к коим относятся, например, рычаг и его поворотная ось, что усложняет изготовление и сборку приспособления, а применение раздельных каналов для установки пружин стопорных элементов снижает надежность срабатывания стопорного механизма из-за возможной осевой несимметрии приложения сил, действующих со стороны стопорных элементов на трос. Внешняя поверхность корпуса имеет недостаточно большую площадь плоских участков, пригодных для удобного нанесения необходимой маркировки.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание технологичной в изготовлении запорно-пломбировочной системы (ЗПС), простой и надежной в хранении, транспортировке, приведении в действие и маркировке, обеспечивающей легкое, без заедания, протягивание свободного конца гибкого троса через стопорное устройство и его дальнейшее удержание стопорным механизмом при внешнем усилии не менее 3,5 кН.
В результате использования предлагаемой полезной модели обеспечивается технологичность изготовления пломбировочного устройства (ПУ) при максимальном использовании стандартных компонентов и их относительно небольшом количестве, достигается высокая надежность срабатывания стопорного устройства при небольших размерах и минимальном обратном ходе гибкого троса.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом пломбировочном устройстве, включающем корпус, имеющий внутреннюю полость, сообщающуюся со сквозными цилиндрическими входным и выходным отверстиями, отрезок гибкого троса с одним заделанным в глухое отверстие в корпусе концом и вторым, свободным, концом, стопорный механизм с двумя стопорными элементами, расположенный в полости корпуса соосно входному и выходному отверстиям и стальную крышку, запрессованную в корпус, корпус выполнен из материала с твердостью по Бринеллю не менее 75 НВ в виде шайбы с цилиндрической боковой поверхностью, внутренняя полость выполнена в форме четырехугольной призмы, имеющей в разрезе форму трапеции, ось которой перпендикулярна боковой поверхности корпуса и совпадает с осью входного и выходного отверстий, а малое основание, направлено в сторону входного отверстия, стопорный механизм вложен в полость корпуса и включает в себя плоский держатель со сквозным осевым отверстием, имеющий цилиндрический хвостовик, направленный в сторону выходного отверстия в корпусе и клинообразную часть, обращенную малым основанием в сторону входного отверстия в корпусе, в которой выполнен паз, перпендикулярный осевому отверстию, с вложенными в него двумя стопорными элементами в виде металлических шариков, имеющих возможность свободно перемещаться вдоль паза перпендикулярно оси входного и выходного отверстий, пружину замыкания, надетую одним концом на хвостовик держателя, а вторым упирающуюся в большое основание призмы, и транспортировочный стержень, свободный конец троса обварен и заострен, а геометрические размеры корпуса и деталей стопорного механизма определяются в соответствии со следующими соотношениями:
7Ln/(an-bn)=L д/(ад-bд)12,
где Ln - размер полости в осевом направлении, Lд - размер держателя в осевом направлении, аn и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, a д и bд - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы;
1,7D/d2,5,
где d - диаметр гибкого троса, D - диаметр шарика;
d=(Ln-Lд )·(an-bn)/Ln,
где d - диаметр гибкого троса, Ln - размер полости в осевом направлении, Lд - размер держателя в осевом направлении, аn и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы;
bn=bд,
где bn - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, bд - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы.
Технический результат достигается также тем, что корпус выполнен из силумина марки АК8М3ч.
Сущность предлагаемого запорно-пломбировочного устройства поясняется чертежом, на котором представлена общая схема.
Пломбировочное устройство (ПУ), включает корпус 1, имеющий внутреннюю полость 5, сообщающуюся со сквозными цилиндрическими входным 6 и выходным 7 отверстиями, отрезок гибкого троса 4 с одним концом 15, заделанным в глухое отверстие 3 в корпусе, и вторым, свободным, концом 16, стопорный механизм с двумя стопорными элементами 11, расположенный в полости корпуса соосно входному и выходному отверстиям и стальную крышку 2, запрессованную в корпус. Корпус выполнен из материала с достаточно высокой твердостью в виде шайбы с цилиндрической боковой поверхностью. Внутренняя полость 5 выполнена в форме четырехугольной призмы, имеющей в разрезе форму трапеции, ось которой перпендикулярна боковой поверхности корпуса и совпадает с осью входного и выходного отверстий, а малое основание, направлено в сторону входного отверстия. Стопорный механизм вложен в полость корпуса и включает в себя плоский держатель 8 со сквозным осевым отверстием 9, имеющий цилиндрический хвостовик 12, направленный в сторону выходного отверстия в корпусе и клинообразную часть, обращенную малым основанием в сторону входного отверстия в корпусе, в которой выполнен паз 10, перпендикулярный осевому отверстию, с вложенными в него двумя стопорными элементами в виде металлических шариков 11, имеющих возможность свободно перемещаться вдоль паза перпендикулярно оси входного и выходного отверстий. Устройство снабжено пружиной замыкания 13, одним концом надетой на хвостовик держателя, а вторым упирающейся в большое основание призмы. Через входное и выходное отверстия в корпусе пропущен транспортировочный стержень 14, который также проходит сквозь осевое отверстие держателя. Свободный конец троса обварен и заострен. Геометрические размеры корпуса и деталей стопорного механизма определяются в соответствии со следующими соотношениями:
7<Ln (an-bn)=Lд/(a д-bд)12; 1,7D/d2,5; d=(Ln-Lд)·(a n-bn)/Ln, bn=bд , где Ln - размер полости в осевом направлении, L д - размер держателя в осевом направлении, а n и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, ад и bд - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы, d - диаметр гибкого троса, D - диаметр шарика. За счет этого достигается высокая надежность срабатывания стопорного устройства при небольших размерах и минимальном обратном ходе гибкого троса.
Пломбировочное устройство работает следующим образом.
При сборке ПУ один конец 15 гибкого троса 4 требуемой длины (например, 400 мм) запрессовывают в глухое отверстие 3 корпуса. Затем в полость 5 вставляют держатель 8 с вложенными в его паз 10 стопорными шариками 11 и надетой на хвостовик 12 предварительно сжатой пружиной 13, после чего продевают через сквозные отверстия 6, 9 и 7 пластмассовый транспортировочный стержень. После этого закладывают смазку для консервации механизма и запрессовывают в корпус 1 стальную крышку 2. При этом технологичность изготовления ПУ достигается применением стандартных деталей, таких как стальные шарики и пружина, при их относительно небольшом количестве, а сама конструкция ПУ обеспечивает простоту и минимальное время сборки.
Для приведения ПУ в действие свободный конец 16 гибкого троса пропускают через соответствующую запорную фурнитуру (петли, проушины и т.п.) подлежащего опломбированию объекта и заводят в ПУ через входное отверстие 6, и проталкивают в осевом направлении сквозь стопорное устройство между стопорными элементами 11. Образовавшуюся петлю затягивают до необходимого размера. Попытка освободить гибкий трос протягиванием в обратном направлении приведет к его заклиниванию путем вдавливания в него стопорных элементов (шариков) 11 за счет их перемещения вместе с держателем 8 в сторону входного отверстия 6 сначала под действием пружины 13, а затем - постоянно возрастающей силы трения в зоне соприкосновения стопорных элементов с тросом. При этом надежность срабатывания стопорного механизма и величина обратного хода троса зависят от величины угла между рабочей плоскостью 17 призмы и осью входного и выходного отверстий, от выбора материалов и обработки взаимодействующих поверхностей корпуса и стопорных элементов, а также от соотношения диаметров троса и шариков. Надежность срабатывания тем выше, чем больше диаметр шарика и чем меньше указанный угол. В то же время, уменьшение данного угла сопровождается увеличением обратного хода троса и, соответственно, ослаблению петли после ее затяжки, а увеличение размера шариков - к увеличению размеров ЗПУ, приводящему к неоправданному расходу материалов. При использовании стальных шариков и силуминового корпуса надежное срабатывание при минимальном обратном ходе троса достигается при углах, лежащих в диапазоне, определяемом соотношением: 7Lд(aд-bд)12. При этом необходимо исключить вдавливание стального шарика в месте его соприкосновения с поверхностью полости, что достигается применением материала с достаточно высокой твердостью. В случае применения алюминиевого сплава твердость по Бринеллю должна быть не менее 75 НВ. В частности, корпус может быть изготовлен из силумина марки АК8МЗч. Соотношение диаметров шарика и троса в пределах 1,7<D/d<2,5 обеспечивает высокую надежность срабатывания при приемлемых размерах ЗПУ. Для беспрепятственного протягивания свободного конца троса через стопорное устройство необходимо выполнение соотношения: d=(Ln-Lд )·(an-bn)/Ln, а для беспрепятственного перемещения держателя достаточно выполнение равенства Lд/(aд-bд)=L n/(an-bn). После приведения ПУ в действие на одну или обе поверхности корпуса при необходимости наносят маркировку. При данной конструкции корпуса ПУ площадь его свободной плоской боковой поверхности составляет значительную часть от его общей внешней поверхности, что обеспечивает удобство нанесения маркировки, содержащей достаточные объемы необходимой информации.
1. Пломбировочное устройство, включающее корпус, имеющий внутреннюю полость, сообщающуюся со сквозными цилиндрическими входным и выходным отверстиями, отрезок гибкого троса с одним заделанным в глухое отверстие в корпусе концом и вторым, свободным, концом, стопорный механизм с двумя стопорными элементами, расположенный в полости корпуса соосно входному и выходному отверстиям, и стальную крышку, запрессованную в корпус, отличающееся тем, что корпус выполнен из материала с твердостью по Бринеллю не менее 75 НВ в виде шайбы с цилиндрической боковой поверхностью, внутренняя полость выполнена в форме четырехугольной призмы, имеющей в разрезе форму трапеции, ось которой перпендикулярна боковой поверхности корпуса и совпадает с осью входного и выходного отверстий, а малое основание направлено в сторону входного отверстия, стопорный механизм вложен в полость корпуса и включает в себя плоский держатель со сквозным осевым отверстием, имеющий цилиндрический хвостовик, направленный в сторону выходного отверстия в корпусе и клинообразную часть, обращенную малым основанием в сторону входного отверстия в корпусе, в которой выполнен паз, перпендикулярный осевому отверстию, с вложенными в него двумя стопорными элементами в виде металлических шариков, имеющих возможность свободно перемещаться вдоль паза перпендикулярно оси входного и выходного отверстий, пружину замыкания, надетую одним концом на хвостовик держателя, а вторым упирающуюся в большое основание призмы, и транспортировочный стержень, свободный конец троса обварен и заострен, а геометрические размеры корпуса и деталей стопорного механизма определяются в соответствии со следующими соотношениями:
7Ln/(an-bn)=Lд /(aд-bд)12,
где Ln - размер полости в осевом направлении, Lд - размер держателя в осевом направлении, а n и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, ад и bд - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы;
где d - диаметр гибкого троса, D - диаметр шарика;
d = (Ln-Lд)
(аn- bn)/Ln,
где d-диаметр гибкого троса, Ln - размер полости в осевом направлении, Lд -размер держателя в осевом направлении, аn и bn - длина, соответственно, большого и малого оснований трапеции, образованной осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы;
b n = bд,
где bn - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением полости плоскостью, параллельной основанию призмы, bд - длина малого основания трапеции, образованная осевым сечением клинообразной части держателя, параллельной основанию призмы.
2. Пломбировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из силумина марки АК8М3ч.
