HU202620B

HU202620B - Magnetic cylinder lock insert

Info

Publication number: HU202620B
Application number: HU88204A
Authority: HU
Inventors: Tibor Kassza
Original assignee: Tibor Kassza
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1991-03-28
Also published as: GB2214226A; LU87435A1; FR2631366A1; NL8900130A; HUT50237A; IT1228387B; IT8919125A0; SE8900174L; PL277282A1; DE3901483A1; GB8900948D0; SE8900174D0; JPH01287379A

Description

A találmány tárgya mágneses hengerzárbetét, amely permanens mágneses kulccsal, nyitó-záró helyzetbe elforgatható rotorokkal és retesszel ellátott hengerrel, valamint tolókavivővel van ellátva, és különféle zárszerkezetekbe egyaránt beépíthető.

A mágneses hengerzárbetét a zárástechnika széles területén alkalmazható, főleg csereszabatos egységként különféle zárszerkezetekbe beépítve. Használható épületzárak, autózárak, bútorzárak, lakatok gyártásának területén.

A mágneses hengerzárbetétek fontos szerepet játszanak a betörés elleni biztonság fokozásában. Az ilyen zárkonstrukciók legtöbbször speciális betörőszerszámokkal sem nyithatók ki, és ha megfelelő vastagságú zárszerelvényeket használnak a zárbetét durva betörési módszerekkel szemben is ellenálló.

Egy bizonyos használati idő eltelte után azonban a hengerzárbetét elszennyeződik, és a nyitás egyre nehezebbé válik. Ez a körülmény csökkenti a hengerzárbetét megbízhatóságát.

A174 718,187 947 és a 198 314 lajstromszámú magyar szabadalmak alapján gyártott típusoknál a tapasztalat azt mutatja, hogy az elszennyeződés viszonylag rövid idő alatt bekövetkezik (2-3 év), és ezután a zárbetétet csak úgy lehet használni, ha azt rendszeresen karbantartják. A karbantartás abból áll, hogy a hengerzárbetétet petróleumos áztatással megtisztítják és időszakonként a henger és a ház közé pár csepp petróleumot juttatnak.

A szennyeződés két oldalról történik. A külső szennyeződés során a környezetből a zárbetétbe jutó apró részecskék, melyek egy része összegyűlik a mágneseken, idővel akadályozzák a forgó rotorok pontos beállását, s így a henger kifogástalan működését. A külső szennyeződés megakadályozása vagy csökkentése érdekében, egyes típusoknál gumiból, műanyagból vagy szilikon alapanyagból készült, tömítőgyűrűket használnak, melyek megakadályozzák a szennyeződés kívülről történő bejutását, továbbá lehetővé teszik a zárhenger tengelyközpontos beállását, és ezáltal a henger és a ház fala közötti, súrlódásból eredő kopás csökkenését.

A belső szennyeződés a folyamatos használat során keletkezik azáltal, hogy a belső csúszósúrlódás következtében a kenőanyag elhasználódásával a felületek egyre érdesebbé válnak, azokról anyagrészecskék válnak le melyek lerakódnak és megakadályozzák a rotorok pontos beállását, s ezáltal a reteszléc akadálymentes mozgását. A használat során a csúszósúrlódás által okozott kopás legnagyobb a reteszlécek lekerekített oldalán és a fészek zárófedelén lévő nyílás reteszléccel súrlódó élén. A súrlódás következtében a ház palástjával érintkező reteszlécen idővel élek keletkeznek, melyek a reteszhorony meredek oldalán súrlódva, a felületet nagy mértékben érdesítik és a súrlódási tényező értéke tovább növekszik. Mindezek hatására a reteszlécre ható erők, melyek annak lekerekített oldalán a reteszhorony falával érintkzeve, illetve zárófedél nyílásával találkozó részén hatnak, egy erős forgatónyomatékot okoznak, miáltal a léc kiékelődik s a henger elfordítását megakadályozza. Ilyen reteszlécekkel működnek a 174 718,187 947 és a 198 314 lajstiomszámú magyar szabadalmak alapján gyártott hengerzárbetétek.

A csapos típusú hengerzárbetétek esetében a csúszósúrlódás csökkentésére általában giafítport használnak. A mágneses hengerzárbetéteknél a grafitpor alkalmazá2 sa helytelen, mert az a súrlódásnál levált anyagrészecskékkel együtt eljut a rotorokig, s működési zavarokat okoz.

A csúszósúrlódás csökkentése és a zárszerkezet kenése, gyakorlati tapasztalatok alapján jelenleg a petróleum használatával oldható meg, mely összetételénél fogva a szerkezet mosására és kenésére egyaránt alkalmas. Egyéb kenőanyagok esetében főleg a besűrűsödés miatt, a rotorok lefékeződnek és nem állnak be a megfelelő nyitási helyzetbe.

A csúszósúrlódás mértékét a gyakorlatban a reteszhorony szélességének növelésével és alakjának változtatásával próbálják csökkenteni.

A hengerzárbetét egy ilyen szélesített reteszcsatornával bíró változatának kinagyított részletét mutatja be a 23a ábra.

Az ábrán látható, hogy a henger az Mcs csavarónyomaték hatására kismértékben elfordul, miáltal a retesz a T támadásvonalon érintkezik a reteszhorony falával, miközben a mindenkori Mcs csavarónyomaték nagyságával arányos, különféle nagyságú R!...R₂ eredő reakcióerő keletkezik amely felbontható Pv vízszintes és Ph függőleges komponensekre. Az R vektorok ez esetben merőlegesek a reteszhorony falára, ebből látható, hogy minél szélesebb a reteszhorony annál kisebb lesz a Pv vízszintes komponens, vagyis a retesz felületén jelentkező csúszósúrlódás is. Ezzel együtt viszont megnő a Ph függőleges komponens, ami azzal jár, hogy amennyiben a rotor zárt helyzetben van, és a hengert idegen eszközzel akaiják erőszakosan átforgatni, fajlagosan nagyobb erő terheli a henger kulcs és rotormágnesek között lévő kritikus falvastagságot, mely a nagyobb hajlító nyomaték hatására behajlik, s a henger átfordul. A falvastagság növelése viszont nem kedvező, mert csökkenti a mágnesek egymásra hatásából származó forgató nyomaték nagyságát, ezáltal a rotorok helyzetbe állásának pontosságát.

A gyakorlati alkalmazás megmutatta, hogy a szemben álló kulcs és rotormágnesek által létrehozott forgatónyomaték a mágnesek egymástól való távolságának négyzetével csökken, ha a teret cinkötvözet tölti ki, és harmadik hatvány szerint csökken, ha a teret levegő tölti ki. Ez azt jelenti, hogy a nagyobb forgatónyomaték elérése érdekében a mágnesek közötti távolságot, vagyis a kritikus falvastagságot, a lehető legkisebb mértékre kell csökkenteni.

Az ismert mágneses hengerzárbetétek kialakításánál jellemző, hogy a kulcs egy-egy fészkébe két-két darab, vagy egy-egy darab, de két oldalról „U” alakban mágnesezett tárcsa van. Ilyen módon elérhető, hogy a kulcs három fészkében hat különböző mágneses mező hasson a rotorokra. A gyakorlatban a mágneses tárcsákon egy körön belül 60°-os szögosztással hatféle dipol-mágnesmezőt alakítottak ki, melynek következtében 6⁶ = 46656 variáció volt elérhető. A szokásos mágnesezési eljárásnál 60*-os szögosztást vélnek optimálisnak, mivel ennél finomabb szögosztásnál a rotorok beállási pontossága nem mindig kielégítő. A tágabb kőiben használt csaprendszeren nyugvó hengerzárak esetében a 35 000-es variációt a gyakorlati alkalmazás számára kielégítőnek ítélik meg. Ezt a variációs értéket úgy lehet elérni, hogy hat db csapot ötféleképpen variálnak, ezzel 5⁶ = 15625 variáció valósítható meg. A további növelést a kulcsfazon alakjának változtatásával érik el. A két oldalról mágnesezett kulcsokkal a kívánt variáció már hatféle

HU 202 620 Β különböző szögállású rotorokkal elérhető, ezzel szemben az egyszerűség mellett hátrányok is jelentkeznek:

A kulcsmágnes azonos mágnesezésü rétegének rendkívül vékonynak kell lenni, mert a kulcsvastagság növelésével az idegen eszközzel elérhető csavarónyomaték is növelhető. Emiatt a mágnesek közötti kritikus falvastagságot is arányosan meg kellene növelni. A falvastagság növelése viszont mágnesek kölcsönhatását csökkenti, ami a rotorok pontatlan beállását s a henger bizonytalan működését vonja maga után.

A kétrétegű „ U alakú mágnesezéssel fajlagosan nem lehet olyan mágneses telítést elérni, mint az ún. egyrétegű párhuzamos mágnesezéssel, ami ugyancsak a mágnesek egymásrahatásának csökkenésével jár.

A kulcs kihúzása során biztosíthatók elsősorban a mágnesek közötti olyan kölcsönhatások, melyek a rotormágneseket kimozdítják a korábbi nyitó helyzetből. A kulcs kihúzása után már csak a rotormágnesek között meglévő lényegesen kisebb mágneses kölcsönhatás az, amely biztosítja, hogy a rotorok rendezetlen helyzetbe álljanak be, ezzel megakadályozva a henger idegen eszközzel történő elfordítását.

A nagy falvastagság és a széles kulcscsatoma miatt ezek a mágneses kölcsönhatások legyengülnek, és ennek eredményeként - pl. a rotorok kisebb elszennyeződése miatt - a rendezetlen helyzet nem alakulhat ki a rotorok beállásánál, s ez veszélyezteti a zárás biztonságát. Az ismert mágneses hengerzárbetéteknél két egymástól független mágneses kör van, mely a 28a ábrán szaggatott vonallal van jelölve. Az ábrán látható, hogy a rotorok a kétrétegű mágnes és a mágnesek között lévő széles kritikus falvastagság miatt, egymástól viszonylag nagy távolságra vannak.

A találmánynak az a célja, hogy a hagyományos mágneses zárbetéteknél a csúszósúrlódást lehetőség szerint megszüntesse, és gördülő ellenállással helyettesítse, továbbá, hogy a kulcscsatorna vastagságát csökkentse, a vékonyabb kulcsban egyrétegű párhuzamos mágnesezésü kulcsmágneseket alkalmazzon, ezáltal a hagyományos mágneses hengerzárbetéteknél az ezirányú hiányosságokat kiküszöbölje.

Célkitűzés még, hogy a reteszléceknek a zárófedélbe való illesztése minél formazáróbb legyen, hogy ezáltal kevesebb szennyeződés juthasson be a rotorokhoz.

További célkitűzés, hogy a zárházon lévő reteszcsatoma minél keskenyebb legyen, hogy ezáltal a hengerrel átvitt csavarónyomatékból kevesebb erő terhelje a kulcs és a rotormágnes között lévő kritikus falvastagságot

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy azonos anyagokat feltételezve azonos megmunkálási felülettel, a gördülő ellenállás legyőzéséhez felhasznált, a gördülő test kerületén ható - erő cca. harmincszor kevesebb mint ami a csúszósúrlódásnál szükséges. Ez azt jelenti, hogy ha a csúszóreteszeket gördő mozgást végző reteszelő elemekkel helyettesítjük, a súrlódó felületektől való leváló anyagrészecskék mennyisége is jelentősen csökken.

A gördülő reteszelemek vagy reteszek pontosabban illeszthetők a fedél nyílásába, s mivel a gördülő súrlódás miatt a kopás mértéke is csekély, továbbá a nyílások formazárása is javul, ezáltal lényegesen kevesebb gyakorlatilag elhanyagolható - mennyiségű szennyeződés juthat be a rotorokhoz, s így a működési problémák megszüntethetők.

A gördülő reteszelemek felhasználása lehetővé teszi a keskeny reteszcsatorna alkalmazását, mivel a csekély gördülő ellenállás miatt a reteszelemeknél kiékelődés nem következik be. Ezáltal a henger csavarónyomatékának csak csekély hányada alakul át olyan irányú erőkomponensé, mely a kulcs és rotormágnes közötti kritikus falvastagságot terhelné.

További felismerés, hogy a kulcscsatorna vastagsága lényegesen csökkenthető azáltal, ha egyrétegű de párhuzamos mágnesezésü - ezáltal nagyobb telítettségű kulcsmágnesek kerülnek alkalmazásra.

A kulcscsatoma csökkentett vastagsága vékonyabb méretű idegen eszköz felhasználását teszi lehetővé, és a henger erőszakos átfordításánál kisebb csavarónyomaték érhető el, ami a kulcs és a rotormágnes közötti válaszfalra ható fajlagos terhelés csökkenését vonja maga után, s ez a hengerzár biztonsági értékét növeli.

A falvastagság csökkenésével négyzetes arányban nő a kulcs és rotormágnesek közötti forgatónyomaték, ezáltal nő a rotorok beállásának pontossága és a hengerzár megbízhatósága javul.

A találmány egyrészt egy mágneses hengerzárbetét, legalább egy, zárházban rögzített és elforgathatóan elhelyezett hengerrel, és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető zárkonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatomát tartalmaz, melyben ún. saját kulcs van, a kulcstoliban elhelyezett kulcsmágnesekkel, és a kulcscsatorna két oldalán, fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor forgástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt, ellenkező polaritással helyezkedik el, továbbá a rotor hátoldalán egy lépcső vagy árok van, mely a kulcsmágnes hatására, a záró elemet befogadó, nyitó helyzetben van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, az üreg zárófedelén a rotorlépcsőket vagy rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében egy vonalban van a ház palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával, a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét, továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcscsatornában megtartja, és amelynek lényege, hogy a zárófedél nyílásába és a rotor lépcsős mélyedésébe vagy árkába egyaránt illeszkedő rugóterhelésű reteszelő szerelvény van, mely összetevődik a rugóterhelésű nyomólécből és a vele érintkező, egy vagy több reteszelő elemből, mely a hengerrel párhuzamos tengelyű forgástest, és amely a zárófedél nyílásába legalább egy keresztmetszetben formazáróan illeszkedik, továbbá a henger alaphelyzetében a reteszhorony falához egy érintési ponton vagy vonalon támaszkodik.

Célszerű, ha reteszelő elemként alkalmazott forgástestek: golyók, hordógörgők, hengergörgők, tűgörgők.

Előnyös, ha a reteszelő elem vagy elemek, a nyomólécen kialakított, egy vagy több fészekbe illeszkednek be, és/vagy a reteszelő elemre és/vagy a nyomólécre, keresztirányban hornyok vannak és a zárófedél nyílásában, a hornyokkal lazán illeszkedő bordák vannak kialakítva.

A találmány másrészt egy további mágneses hengerzárbetét, legalább egy zárházban rögzített és elforgatha3

HU 202 620 Β tóan elhelyezett hengered, és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető záikonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatomát tartalmaz, melyben ún. sajátkulcs van, a kulcstollban elhelyezett kulcsmágnesekkel, és a kulcscsatorna két oldalán, vékony fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor forgástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt, ellenkező polaritással helyezkedik el, a rotor hátoldalán egy lépcső vagy egy árok van, mely a kulcsmágnes hatására, a záró elemet befogadó, nyitó helyzetben van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, az üreg zárófedelén a rotorlépcsőket vagy rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek a tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében egy vonalban van a ház palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával, a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcscsatomában megtartja, és lényege, hogy a zárófedél nyílásába és a rotor lépcsős mélyedésébe vagy árkába egyaránt illeszkedőrugóterhelésű reteszelő elem van, amely egy tűgörgőből kialakított reteszgörgő mely a henger alaphelyzetében a reteszhorony falával egy érintési vonalon támaszkodik, továbbá a zárófedél nyílásába legalább egy keresztmetszetben formazáróan illeszkedik.

A találmány végül egy még további mágneses hengerzárbetét, legalább egy, zárházban rögzített és elforgathatóan elhelyezett hengerrel, és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető zárkonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatomát tartalmaz, melyben ún. saját kulcs van, a kulcstollban elhelyezett kulcsmágnesekkel és a kulcscsatoma két oldalán, fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor forgástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt, ellenkező polaritással helyezkedik el, a rotor hátoldalán egy lépcső vagy árok van mely a kulcsmágnes hatására, a záró elemet befogadó, nyitó helyzetben van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, az üreg zárófedelén a rotorlépcsőket ill. rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek a tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében egy vonalban van a ház palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával; továbbá a zárófedélen kialakított nyílásban egy rugóterhelésű reteszelő szerelvény vagy reteszelő elem van mozgathatóan elhelyezve, a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét, továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcstartóban megtartja és lényege, hogy a kulcs vastagsága egyenlő a kulcsmágnes vastagságával, mely párhuzamos erővonalakkal van átmágnesezve, és azonosan mágnesezett rotormágnesekkel van két oldalról közrefogva. Célszerű, ha a kulcs és a rotormágnesek dipolmágnesezése 1 Γ-os szögosztásban van kialakítva.

A találmány szerinti hengerzárbetét néhány előnyös kiviteli alakját a mellékelt rajzok mutatják;

1. ábra. A találmány szerinti mágneses hengerzárbetét egyik kiviteli alakja, reteszelő szerelvénnyel ellátva, rész-hosszmetszetben.

2. ábra. Az 1. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszete a I-I vonal mentén, alaphelyzetben lévő zárhengerrel.

2a ábra. A 2. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszete, elforgatott hengerrel.

3. ábra. Az 1. ábra szerinti kiviteli alak rész-hosszmetszete a II-II vonal mentén.

4. ábra. A reteszelő szerelvény néhány változata.

5. ábra. A 4. ábra szerinti kiviteli alak metszete a ΙΠ-III vonal mentén.

6. ábra. A 4. ábra szerinti kiviteli alak metszete a

IV- IV vonal mentén.

7. ábra. A reteszelő szerelvény tűgörgős kiviteli alakja, árkos típusú rotorokhoz.

8. ábra. A 7. ábra szerinti kiviteli alak metszete az

V- V vonal mentén.

9. ábra. A reteszelő szerelvény tűgörgős kiviteli alakja lépcsős típusú rotorokhoz.

10. ábra. A 9. ábra szerinti kiviteli alak metszete a

VI- VI vonal mentén.

11. ábra. A közvetlen reteszelő elemként alkalmazott reteszgörgő.

12. ábra. All. ábra szerinti kiviteli alak metszete a

VII- VII vonal mentén.

13. ábra. A találmány szerinti hengerzárbetét rugóterhelésű reteszelő szerelvénnyel ellátott tűgörgős kiviteli alakjának rész-hosszmeteszete.

14. ábra. A13. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszete a VIII-VIII vonal mentén, alaphelyzetben lévő zárhengerrel.

15. ábra. A13. ábra szerinti kiviteli alak rész-hosszmetszete a IX-IX vonal mentén, alaphelyzetben lévő zárhengerrel.

16. ábra. A találmány szerinti további, reteszgörgővel ellátott kiviteli alakjának rész-hosszmetszete.

17. ábra. A16. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszete a X-X. vonal mentén, alaphelyzetben lévő zárhengerrel.

17a. ábra. A16. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszete, elforgatott zárhengerrel.

18. ábra. A16. ábra szerinti kiviteli alak rész-hosszmetszete a XI-XI vonal mentén alaphelyzetben lévő zárhengerrel.

19. ábra. A lépcsős kivitelű rotor és a hozzá illeszkedő reteszelő szerelvény görgős változatának keresztmetszete.

20. ábra. A lépcsős kivitelű rotor és a hozzá illeszkedő reteszgörgő keresztmetszete.

21. ábra. A lépcsős kivitelű rotor reteszgörgős változatának elölnézete, egy szögosztással elfordított helyzetben.

22. ábra. A 21. ábra oldalnézete, melyen látható, hogy már egy osztásnyi elfordulásnál is megtörténik a reteszgörgő alátámasztása a rotor által. Nagy terhelő erő hatására, amennyiben a görgő negyed-sugár mélységig benyomódik a rotor anyagába, már az f sraffozott felület áll ellent a nyomásnak.

23. ábra. A 2. ábra szerinti hengerzárbetét kinagyított részletét mutatja az elfordulás kezdeti szakaszán, a keletkező erővektorok ábrázolásával.

23a. ábra. A csúszó reteszléccel, árkos kiképzésű rotorral és szélesített reteszhoronnyal ellátott mágneses

HU 202 620 Β hengerzárbetét keresztmetszetének kinagyított részletét mutatja, az elfordulás kezdeti szakaszán, a keletkező erővektorok ábrázolásával.

24. ábra. A találmány szerinti még további, kulccsal azonos vastagságú párhuzamos mágnesezésű kulcsmágnessel ellátott hengerzárbetét keresztmetszetét mutatja, reteszelő szerelvénnyel, alaphelyzetben.

25. ábra. A 24. ábránál látható rotor hátulnézete 1Γos szögosztású mágnessel.

26. ábra. A 24. ábrán látható rotor, egy szögosztással elfordított helyzetben, továbbá a reteszelő szerelvény, a sraffozott felfekvési felülettel.

27. ábra. A 26. ábra oldalnézetben.

28. ábra. A 24. ábrán szereplő hengerzárbetét keresztmetszeti rajzának kinagyított részlete, egyrétegű vékony mágnessel és kulccsal, a mágnesek közötti kis faivastagsággal, egy mágneskörrel.

28a. ábra. A hagyományos hengerzárbetét keresztmetszetének kinagyított részlete, kétrétegű vastag mágnessel és kulccsal, a mágnesek közötti nagy faivastagsággal, két mágneskörrel.

Az 1. ábra bemutatja a találmány szerinti hengerzárbetét hosszmetszetének egy részét, behelyezett 3 kulccsal.

Ha összehasonlítjuk az eddig ismert konstrukciókkal látható a retesz eltérő kialakítása. A 2. ábrán látható, hogy a korábban alkalmazott rugóterhelésű reteszléc helyett, egy reteszelő szerelvény van alkalmazva, mely a 2 henger elfordulásakor a 11 rotorárokban besüllyedő 8b nyomőlécből valamint az ahhoz támaszkodó, az 1 ház belső palástján gördülő reteszelő elemből áll, mely a hengerrel párhuzamos tengelyű forgástest. Az 1-3. ábrákon ez a 8a reteszelő elem egy golyó, mely formazáróan úgy illeszkedik a 4 zárófedél 18 nyílásába, hogy ott mozogni tudjon, ugyanakkor a szennyeződésre kényes 6 rotort a külső környezettől elszigetelje.

A 23. ábra egy ilyen, 8b nyomóléccel, és 8a reteszgolyóval kialakított hengerzárbetét, kinagyított részletét mutatja, ahol a 9 reteszhorony már keskeny meredekfalú kiképzésű.

A 23. ábrán látható, hogy a henger az Mes csavarónyomaték hatására kis mértékben elfordul, miáltal a 8a reteszgolyó a T támadásponton támaszkodik a 9 reteszhorony falának, közben a mindenkori csavamyomaték nagyságával arányos Rp-.Rí eredő reakcióerő keletkezik, mely felbontható Pv vízszintes és Ph függőleges komponensekre. Az R vektorok a T támadási pontnál merőlegesek a 9 reteszhorony falára. Ebből látható, hogy minél keskenyebb a 9 reteszhorony, annál kisebb lesz a Ph függőleges komponens, ami azzal jár, hogy amennyiben a 6 rotor zárt helyzetben van, sáli rotorárok nem tudja befogadni a 8 nyomólécet, és a hengert egy idegen eszközzel erőszakosan akaiják átfordítani, fajlagosan kisebb erő terheli a 6 rotort, s ezen keresztül a 2 henger 12 kulcsmágnes és 5 rotormágnesek között lévő, ún. kritikus falvastagságot.

Természetesen a 9 reteszhorony keskenyítésével, viszont nő a Pv vízszintes erőkomponens, s ezzel a súrlódás mértéke. Ez a növekedés azonban nem okoz problémát a működésnél, mert a gördülő ellenállás csekély volta miatt, oly kis mértékű súrlódás keletkezik, mely gyakorlatilag nem jár anyagleválással, ami a rotorok működését akadályozná. A kis mértékű anyagleválás bejutását a 6 rotorokhoz a 8a reteszgolyó a 4 zárófedél 18 nyílásába való laza illesztése gátolja.

A 23a ábrán szereplő reteszléces kivitelnél a kényszerűen alkalmazott széles 9 reteszhorony miatt a Ph függőleges erőkomponens mintegy háromszor nagyobb, mint az előző, találmány szerinti megoldásnál látható, ami nagy terhelést jelent a kritikus falvastagságra.

A 3. ábrán bemutatott rész metszetből látható, hogy a 8 nyomóléc alaphelyzete - az eddigi megoldásokkal azonos módon - a 13 rugókkal van biztosítva, ugyanakkor a 8 nyomóléc mérete lehetővé teszi, hogy a 8a reteszelőelem, a 8b nyomóléc és a 9 reteszhorony közé beilleszthető legyen.

A 8a reteszelő elem jó terhelés átvitelének biztosítására, továbbá a 8 nyomóléc axiális irányban történő erőszakos kihúzásának megakadályozására annak oldalán, a 8a reteszelő elem alakjához igazodó, 19 fészek van bemunkálva.

A 2a ábrán látható, hogy a 2 henger elfordulása közben a 8a reteszelő elem, az ábrán reteszgolyó, a 9 reteszhorony falán legördülve besüllyed a 4 zárófedél 18 nyílásába közben a 8b nyomóléc all rotorárokba kerül.

A 4. ábrán példaként három különbözőképpen kialakított 8a reteszelő elem látható; a 8 nyomóléc bal oldalán lévő 19 fészekben egy golyó, a középső 19 fészekben egy hordógörgő, a jobb oldali 19 fészekben egy hengergörgő illeszkedik.

Az 5-6. ábrákon a vonatkozó metszetek láthatók.

Ez a kiviteli alak mutatja, hogy a 8b nyomóléc, több hasonló 8a reteszelő elemmel kapcsolódhat, s ebben az esetben a 4 zárófedélen lévő 18 nyílások száma azonos a 8a reteszelemek számával.

A 7-10. ábrán a 8a reteszelő elemet egyetlen tűgörgő képezi, mely illeszkedik a 4 zárófedél 18 nyílásába. A 8a tűgörgőn 17 horony, a 4 zárófedélen, és a lépcsős rotorhoz illeszkedő, szélesített 8 nyomólécen 17a borda van, a reteszelő szerelvény axiális kihúzásának megakadályozására.

All. ábra egy 8 reteszgörgőt mutat, közvetlen reteszelő elemként való alkalmazásra, mely formazáróan illeszkedik a 4 zárófedél 18 nyílásába. Az axiális kihúzás ellen bemunkált 17 horony van.

A13-15. ábrák areteszelő szerelvénnyel ellátott hengerzárbetét, tűgörgős változatát mutatja be. Működése hasonló mint az 1-3. ábrán szereplő golyós változatnál láthattunk. A jó formazárás érdekében célszerű, ha a külső környezettel a nyomóléc nem, csak a tűgörgő érintkezik.

A 16-18. ábrákon további hengerzárbetét látható, ahol all. ábrán mutatott 8 reteszgörgő látható beépítve. A 8 reteszgörgő, mely formazáróan illeszkedik 4 zárófedél 18 nyílásába, a 17a ábrán ábrázolva a 2 henger elfordulása során a 9 reteszhorony falán legördülve, a 18. ábrán látható 13 rugóterhelés hatására besüllyed a 6 rotor 11a lépcsős mélyedésébe. A 8 reteszgörgő axiális irányú kihúzását a bemunkált 17 hornyok és a 4 zárófedélen lévő 17a bordák akadályozzák meg. A 13 rugók 21 nyomódugókkal támasztják a 8 reteszgörgőt, a 2 henger alaphelyzetében a 9 reteszhorony falához.

A 19-20. ábrák mutatják, hogy lépcsős rotoroknál célszerű, ha az alkalmazott 8 reteszgörgő átmérője közel azonos a 8b nyomóléc és a 8a tűgörgő átmérőjének összegével.

A 21-22. ábrákon látható, hogy a lépcsős 6 rotor egy osztásnyi (60‘) elfordulása már megfelelően alátámasztja a 8 reteszgörgőt.

A 2 hengeren ható nagy csavarónyomaték esetén a 8

-5HU 202620 Β reteszgörgő benyomódik a 6 rotor anyagába. A sraffozott mező mutatja, hogy a 8 reteszgörgő 1/4 sugár mélységű benyomódása esetén milyen nagyságú felfekvési vetiilet keletkezik. A 2 henger teljes átfordulásához 3/4 sugármélységű benyomódás szükséges. Ilyen nagy csavarónyomatókot a 2 hengerrel a viszonylag keskeny 10 kulcscsatoma miatt, átvinni nem lehet.

A 24. ábra a 2. ábrán szereplő hengerzárbetét keresztmetszetét mutatja be abban az esetben, ha 12 kulcsmágnesként egyrétegű párhuzamos mágnesezésű dipolmágnest használunk.

A 24. ábra a találmány egy még további változatát mutatja be, ahol a 3 kulcs vastagsága, és ezzel arányosan a 12 kulcs és 5 rotormágnes közötti 2 henger anyagának falvastagsága is jelentősen csökken, miáltal a mágnesek kölcsönhatása négyzetes arányban nő.

A 25. ábra egy árkos típusú rotor hátulnézetét mutatja, ahol a megnövekedett mágneses kölcsönhatás miatt, a mágnesezés szögosztása a semleges vonalhoz képest ll’-os.

A 26-27. ábrák mutatják, hogy a 6 rotor egy szögosztással történő elfordulása, a 11 rotorarok mellett, mindkét oldalon megfelelő f és f₂ felületet biztosít a nyomóléc kitámasztására és a terhelés viselésére. Vastagabb kulcscsatoma esetén, az átvihető maximális csavarónyomatéknak általában a kritikus favastagság szab határt

A szokásos rotormágnes nyomószilárdsága általában 700 N/mm².

A gyakorlatban természetesen a 6 rotorok általában rendezetlen helyzetben, nagyobb mértékű szögelfordulással állnak be, s így a felfekvő felületek is nagyobbak.

28. ábra, mely a 24. ábra kinagyított részlete, mutatja, hogy a párhuzamos mágnesezésű 12 kulcsmágnes beépítésével egy közös 20 mágneses kör képződik ellentétben a 28a ábrával, ahol a két 12 kulcsmágnes két különálló mágneses 20 kört alkot Hasonlóan két mágneses kör alakul ki abban az esetben is, ha a gyakorlatban szokásos módon, a két kulcsmágnes helyett egy dupla vastagságú kulcsmágnest alkalmaznak, és azt két oldalról „U” alakú ún. visszatérő mágnesezéssel látják el. A gyakorlatban ezzel a módszerrel mágnesezik az 5 rotormágneseket is, mivel a huzalos mágnesező generátorok erre alkalmasak leginkább. A huzal körül kialakuló koncentrikus mágneses erővonalak hasonlóan viselkednek mint a visszatérő erővonalak. Az 5 rotormágneseknél is a párhuzamos mágnesezést célszerű alkalmazni, mivel egyrészt nagyobb mágneses telítettséget lehet elérni, másrészt a párhuzamos erővonalak egymásra hatása elősegíti az egymás mellett elhelyezkedő 6 rotorok kulcskihúzás utáni, rendezetlen beállását. A megfelelő minőségű párhuzamos mágnesezéshez állandó mágnessel működő mágnesező berendezésre van szükség. Ilyen speciális berendezés leírását tartalmazza a 190 975 lajstromszámú magyar szabadalom.

A 28. ábrán jól látható, hogy a 3 kulcs vastagsága és ezzel a befogadó 10 kulcscsatoma szélessége lényegesen kisebb minta hagyományos, a 28. ábrán bemulatott hengerzárbetétnél. Ily módon, egy viszonylag erősebb mechanikus konstrukció mellett, kisebb falvastagság alkalmazható a 10 kulcscsatoma két oldalán tekintve, hogy a vékonyabb kulcscsatomába helyezhető idegen eszközzel lényegesen kisebb csavarónyomatékot lehet elérni. Amellett, hogy a vékonyabb 10 kulcscsatoma az erőszakos átfordítás lehetőségét korlátozza, lényegesen nagyobb mágneses erőtér alakítható ki a mágnesek között, miáltal a működés biztonsága tovább javítható.

A mágneses erőtér fajlagos javulása lehetővé teszi a mágneses szögosztás sűrűségének, és ezzel a variáció számának növelését is. Amennyiben ΙΓ-os szögosztást alkalmazunk, kereken 33 féle kódolású kulcs és rotormágnes állítható elő, s ezzel kulcsonként három mágnes alkalmazásával 33³=35937 variáció érhető el, ami megfelel a csapos rendszerű hengerzáraknál kialakított nemzetközi gyakorlatnak.

A 28a. ábra szerinti kivitelnél hat kulcsmágnessel, 60°-os szögosztással, 6⁶=46656 variáció érhető el, tehát az eltérés nem jelentős. A mágneses erőtér fajlagos javulása lehetőséget ad a mágnesek tárcsaátmérőjének csökkentésére is, a szögosztás kisebb mértékű finomítása mellett. Kisebb méretű mágnestárcsákból a kulcs hosszúsági méretének növelése nélkül négy darabot is elhelyezhetünk.

A 29. ábra mutatja a 24. ábrán szereplő hengerzárbetét rész-hosszmetszetét. Mint az ábrán látható, a 6 rotorok átmérőjének kismértékű csökkentésével, a hengerzárbetét legfontosabb méreteinek meghagyásával, négy rotor került beépítésre. Ennél a konstrukciónál, amennyiben 24”-os szögosztást, vagyis tizenöt féle mágnesdipolt alkalmazunk, 15⁴ = 50625 variációt érhetünk el, amely minden követelményt kielégít.

A találmány bevezetésével új hatások keletkeznek, melyek a zárástechnikában nagy jelentőséggel bírnak.

A tartósság jelentősen javul, vagyis a hengerzárbetét használati ideje meghosszabbodik azáltal, hogy a csúszósúrlódás gyakorlatilag megszűnik a gördülő reteszek alkalmazásával, ezáltal a kopás mértéke mintegy harmicszor kevesebb lesz, s az élettartam megtöbbszöröződik.

A megbízhatóság javul azáltal, hogy egyrészt a súrlódásos kopás csökkenése miatt gyakorlatilag megszűnik az anyagrészecskék leválása miatt történő belső szennyeződés, másrészt a rotor és a kulcsmágnesek egymástól való távolságának csökkenésével négyzetes arányban javul az egymásra ható forgatónyomaték. A két hatás a rotorok mindenkori pontos beállását teszi lehetővé s ezáltal a hengerzárbetét hibamentesen működik. A biztonság megnő azáltal, hogy az idegen eszközzel történő erőszakos átfordítással járó nyitás lehetetlenné válik, miután a gördülő reteszhorony alkalmazásával elérhető a reteszhorony keskenyítés, továbbá a kulcscsatoma vastagságának csökkentése, a hengerzár működtetése során keletkező erővektorok irányát és nagyságát, biztonsági szempontból kedvezően módosítja.

A karbantartási igény gyakorlatilag teljesen megszűnik azáltal, hogy a használat során keletkező csekély belső szennyeződés, továbbá a rotorok környezettől való jobb elszigetelése révén, szükségtelenné válik a hengerzárbetétek használat közbeni rendszeres mosása, kenése.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Mágneses hengerzárbetét, legalább egy, zárházban rögzített és elforgathatóan elhelyezett hengerrel és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető zárkonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatomát tartalmaz, melyben ún. saját kulcs van a kulcstoliban elhelyezett

-611

HU 202 620 Β kulcsmágnesekkel, és a kulcsésatoma két oldalán, fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor forgástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt, ellenkező polaritással helyezkedik el, továbbá a rotor hátoldalán egy lépcső vagy árok van, mely a kulcsmágnes hatására a záróelemet befogadó nyitó helyzetbe van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, továbbá az üreg zárófedelén, a rotorlépcsőket vagy rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében egy vonalban van a ház belső palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával, továbbá a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét, továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcscsatomában megtartja, azzal jellemezve, hogy a záiófedél (4) nyílásába (18) és a rotor (6) lépcsős mélyedésébe (11a) vagy árkába (11) egyaránt illeszkedő rugóterhelésű (13) reteszelő szerelvény van, mely összetevődik a rugóterhelésű (13) nyomólécből (8b) és a vele érintkező egy vagy több reteszelő elemből (8a), mely a hengerrel párhuzamos tengelyű forgástest, és amely a zárófedél (4) nyílásába (18) legalább egy keresztmetszetben formazáróan illeszkedik, továbbá a henger (2) alaphelyzetében a reteszhorony (9) falához egy érintési ponton vagy vonalon támaszkodik.
2. Az 1. igénypont szerinti hengerzárbetét azzal jellemezve, hogy a reteszelő elem (8a) a kör alakú nyílás (18) keresztmetszetével formazáró, azonban abban mozgathatóan illeszkedő golyó.
3. Az 1. igénypont szerinti hengerzárbetét, azzal jellemezve, hogy a reteszelő elem (8a) a nyílás (18) keresztmetszetével formazáró, azonban abban mozgathatóan illeszkedő hordógörgő.
4. Az 1. igénypont szerinti hengerzárbetét azzal jellemezve, hogy a reteszelő elem (8a) a nyílás (18) keresztmetszetével formazáró, azonban abban mozgathatóan illeszkedő hengergörgő.
5. Az 1. igénypont szerinti hengerzárbetét azzal jellemezve, hogy a reteszelő elem (8a) a nyflás(18) keresztmetszetével formazáró, azonban abban mozgathatóan illeszkedő tűgörgő.
6. Az 1-5. igénypont bármelyike szerinti hengeizárbetét azzal jellemezve, hogy a reteszelő elem (8a) a nyomóléc (8b) oldalán kialakított egy, vagy több fészekbe (19) illeszkedik be, és/vagy a reteszelő elemre (8a) és/vagy a nyomólécre (8b) keresztirányban hornyok (17) vannak, és a zárófedél (4) nyílásában (18) a hornyokkal (17) lazán illeszkedő bordák (17a) vannak kialakítva.
7. Mágneses hengerzárbetét, legalább egy, zárházban rögzített és elforgathatóan elhelyezett hengerrel és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető zárkonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatomát tartalmaz, melyben ún. saját kulcs van, a kulcstollban elhelyezett kulcsmágnesekkel, és a kulcscsatoma két oldalán, fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró, zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor foigástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt ellenkező polaritással helyezkedik el, továbbá a rotor hátoldalán egy lépcső vagy árok van, mely a kulcsmágnes hatására, a záróelemet befogadó nyitó helyzetbe van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, továbbá az üreg zárófedelén, a rotorlépcsőket vagy rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében egyvonalban van a ház belső palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával, továbbá a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét, továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcscsatornában megtartja, azzal jellemezve, hogy a zárófedél (4) nyílásába (18) és a rotor (6) lépcsős mélyedésébe (1 la) vagy árkába (11) egyaránt illeszkedő rugőterhelésű (13) reteszelő elem van, amely egy tűgörgőből kialakított reteszgörgő (8) mely a henger (2) alaphelyzetében a reteszhorony (9) falával egy érintési vonalon támaszkodik, továbbá a zárófedél (4) nyílásába (18) legalább egy keresztmetszetben formazáróan illeszkednek.
8. A 7. igénypont szerinti hengerzárbetét azzal jellemezve, hogy a reteszgörgőn (8) keresztirányban hornyok (17) vannak, melyek a zárófedél (4) nyílásában (18) kialakított bordákkal (17a) illeszkedik.
9. Mágneses hengerzárbetét, legalább egy, zárházban rögzített és elforgathatóan elhelyezett hengerrel és a hozzá csatlakozó tolókavivővel, mely a hengerzárbetéthez erősíthető zárkonstrukcióval működtető kapcsolatban áll, ahol a henger egy kulcscsatornát tartalmaz, melyben ún. saját kulcs van a kulcstollban elhelyezett kulcsmágnesekkel, és a kulcscsatorna két oldalán, fallal elválasztva, legalább egy-egy üreg van, melynek úgy a kulcs felőli válaszfalában, mint az üreget lezáró zárófedél anyagában furat van, melyek az üregben elhelyezett rotor forgástengelyének csapágyai, minden rotorban egy rotormágnes van rögzítve, mely a kulcsmágnessel szemben, de a mágneses kölcsönhatás miatt ellenkező polaritással helyezkedik el, továbbá a rotor hátoldalán egy lépcső vagy árok van, mely a kulcsmágnes hatására, a záróelemet befogadó nyitó helyzetbe van elfordulva, ezáltal több rotor esetén egy összefüggő lépcsős mélyedés vagy árok képződik, továbbá az üreg záröfedelén a rotorlépcsőket vagy rotorárkokat átfedő nyílás van, melynek tengelyvonala a henger nyitó-záró alaphelyzetében, egyvonalban van a ház belső palástján kialakított reteszhorony tengelyvonalával, továbbá a zárófedélen kialakított nyílásban egy rugóterhelésű reteszelő szerelvény vagy reteszelő elem van mozgathatóan elhelyezve, továbbá a ház egyik furatában golyós csappantyú van, mely meghatározza és rögzíti a henger alaphelyzetét, továbbá minden más hengerállásnál a kulcsot a kulcscsatomában megtartja, azzal jellemezve, hogy a kulcs (3) vastagsága egyenlő a kulcsmágnes (12) vastagságával, mely párhuzamos erővonalakkal (20) van átmágnesezve és párhuzamosan mágnesezett rotormágnesekkel (5) van két oldalról közrefogva.
10. A 9. igénypont szerinti hengerzárbetét kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kulcsmágnesek mágnesezése ΙΓ-os szögosztással van kialakítva.