устройство для хранения предметов

Формула изобретения

1. Устройство для хранения предметов, содержащее корпус с рядом контейнеров, удерживающие элементы, электромагниты и датчики положения, отличающееся тем, что в корпусе имеются направляющие для ввода-вывода контейнеров, перпендикулярно направляющим выполнен паз с введенным в него рядом ползунов, имеющим возможность перемещаться в пазу, контактируя с контейнерами, датчиками положения и с одним из электромагнитов, между сердечником которого и рядом ползунов имеется зазор, достаточный для ввода-вывода одного из контейнеров, удерживающие элементы представляют собой штыри, закрепленные напротив контейнеров на планке, имеющей возможность взаимодействовать со вторым электромагнитом и расположенной в пазу за рядом ползунов по ходу ввода контейнеров, которые, в свою очередь, имеют пазы для возможности соответствующей фиксации их штырями и ползунами, в корпусе напротив каждого контейнера установлены упругий элемент и датчик наличия контейнера в устройстве.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в носовой части контейнера и контактирующей с ней части ползуна выполнены скосы в виде фасок.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен вспомогательный электромагнит, сердечник которого установлен в имеющемся пазу второго электромагнита.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в корпусе установлен ключ с возможностью поступательного и поворотного движения, причем при поступательном движении ключ имеет возможность взаимодействия с сердечником вспомогательного электромагнита, а при повороте - с планкой удерживающих элементов.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ряд ползунов снабжен подпружиненным толкателем, установленным в направляющую, перпендикулярную направляющей ползунов, при этом взаимодействующие части толкателя и стоящего первым от электромагнита ползуна выполнены в виде фасок.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам, предназначенным для хранения таких предметов, как ключи, а также документов типа пропусков, носителей информации, их автоматического выбора с последующей выдачей и возвращением после пользования на хранение.

Среди известных устройств, позволяющих принимать на хранение и выдавать предметы индивидуального пользования на руки, не имеется таких, посредством которых обеспечивалась бы достоверно возможность как выдачи, так и приема лишь строго по одному предмету (или по одному комплекту предметов) во избежание случайного или преднамеренного его попадания не определенному лицу или не в ту ячейку хранилища. Поэтому продолжается работа по созданию устройства более совершенного по условиям эксплуатации, а также по надежности и простоте конструкции.

Известно устройство для хранения предметов по патенту СССР N 1827035, кл. G 11 В 23/03, публ. 07,07.07.93, в корпусе которого установлен держатель для предметов, имеющий клиновидную направляющую. Устройство снабжено электромагнитом и расположенными взаимно перпендикулярно подпружиненными фиксаторами, взаимодействующими с имеющим с торца клиновидную канавку ползуном, в соприкосновении с которым держатель вводится в корпус до тех пор, пока не зафиксируется в клиновидном пазу. Для извлечения держателя из корпуса достаточно нажать на внешний свободный торец держателя и ползун вытолкнет держатель из корпуса. Недостаток устройства состоит в том, что оно является хранителем лишь одного из ряда предназначенных для хранения предметов и значит на обслуживание каждого из устройств приходится, хотя и идентичный, но индивидуальный механизм управления. Если такие устройства собрать в блок, упоминаемый выше корпус необходимо крепить вкупе с идентичными корпусами еще в одном общем корпусе. Конструкция позволяет постановку на хранение в блок-корпус или извлечение из него по два или несколько предметов одновременно, что не гарантирует попадания их не в ту ячейку блок-корпуса или не в те руки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для хранения и выдачи предметов по патенту РФ N 2058591, кл. G 07 C 9/00, G 07 F 11/48, публ. 20.04.96, содержащее корпус, ряд контейнеров с предметами, подлежащими хранению, планки, удерживающие контейнеры в корпусе, ряд электромагнитов, управляющих рядом удерживающих планок, и ряд датчиков наличия контейнеров в корпусе. Для выдачи предмета, например ключа, по сигналу с блока управления срабатывает электромагнит, к его сердечнику притягивается соответствующая планка и освобождает от удержания соответствующий контейнер, который, находящийся на общей для всех контейнеров оси, опрокидываясь, выходит из корпуса, после чего нужный ключ извлекается из контейнера. Контейнер устанавливается на место по возвращении в него ключа.

Недостатком прототипа является то, что каждый из ряда контейнеров снабжен, хотя и одноименным (однотипным), но индивидуальным приводом в виде электромагнита с удерживающей планкой. Так же, как и в предыдущем аналоге, в этом устройстве нет защищенности от нежелательной выдачи или постановки на хранение одновременно двух или нескольких предметов.

Задача изобретения - повышение надежности работы и удобства эксплуатации устройства за счет усовершенствования кинематических связей конструкции, обеспечивающей достоверность ввода каждого из предметов (или комплекта предметов) в предназначенную для него ячейку хранилища и достоверность выдачи предмета никому, кроме его владельца.

Устройство для хранения предметов содержит корпус с рядом контейнеров, удерживающие элементы, электромагниты и датчики положения и отличается тем, что в корпусе имеются направляющие для ввода-вывода контейнеров, перпендикулярно направляющим выполнен паз с введенным в него рядом ползунов, имеющим возможность перемещаться в пазу, контактируя с контейнерами, датчиками положения и с первым из электромагнитов, между сердечником которого и рядом ползунов имеется зазор, достаточный для ввода-вывода одного контейнера, удерживающие элементы представляют собой штыри, закрепленные напротив контейнеров на планке, имеющей возможность взаимодействовать со вторым электромагнитом и расположенной в пазу, выполненном за рядом ползунов по ходу ввода контейнеров, которые, в свою очередь, имеют пазы для возможности соответствующей фиксации их штырями и ползунами, а в корпусе напротив каждого контейнера установлены упругий элемент и датчик наличия контейнера в устройстве.

Введение в устройство следующих вплотную один за другим ползунов с наличием заданного определенного зазора между их рядом и управляющим им электромагнитом обеспечивает достоверность прохода через границу ползунов до упора в один из удерживающих штырей или на выход из устройства только одного контейнера при возможных попытках ввести в устройство или вывести из него одновременно два или несколько контейнеров с предметом или предметами, предназначенными для особого хранения. Установка штырей напротив контейнеров не позволяет вводимому в устройство контейнеру пройти границу удерживающих элементов до разрешения на то управляющего их планкой электромагнита. Наличие у контейнеров пазов для фиксации их штырями не позволяет вывести контейнер из устройства без разрешения того же управляющего электромагнита. Возможностью фиксации контейнеров ползунами с помощью соответствующих пазов контейнеров обеспечивается блокировка последних от любых перемещений на то время, пока с одним из них проводится операция установки на хранение или извлечение из устройства, в течение которой возникает момент, когда штыри удерживающей планки освобождают от удерживания все остальные контейнеры. Жесткое крепление ряда штырей на подвижной планке и возможность управления рядом ползунов посредством одного электромагнита позволяет использовать в кинематике устройства всего два электромагнита. Каждый из упругих элементов предназначен для автоматической установки до упора соответствующего контейнера в корпусе устройства после регистрации его датчиком наличия. Этот же упругий элемент служит и для частичного выброса соответствующего контейнера из ряда контейнеров за пределы корпуса при разрешенной выдаче контейнера устройством.

Устройство отличается также тем, что носовая часть контейнера и контактирующая с ней часть ползуна имеют взаимно параллельные скосы в виде фасок.

Скосы способствуют легкому, без заеданий, проникновению контейнера в зону ползунов с обеспечением надежного взаимодействия ряда ползунов с сердечником управляющего электромагнита.

Устройство отличается также тем, что в него может быть введен вспомогательный электромагнит, сердечник которого установлен в имеющемся пазу второго электромагнита.

Третий электромагнит вводится с целью предотвращения возможных попыток преднамеренного отвода планки со штырями вручную в сторону второго электромагнита, что возможно в тех случаях, когда не все ячейки заняты контейнерами.

Устройство отличается, кроме того, тем, что в корпусе установлен ключ с возможностью поступательного и поворотного движения, причем при поступательном движении ключ имеет возможность взаимодействия с сердечником вспомогательного электромагнита, а при повороте - с планкой удерживающих элементов.

Введением в устройство ключа с его кинематическими связями обеспечивается экстренное изъятие контейнера из хранилища в аварийных случаях, например при обесточивании электросхемы.

Устройство отличается и тем, что ряд ползунов снабжен подпружиненным толкателем, установленным в направляющую, перпендикулярную направляющей ползунов, при этом поверхности толкателя и стоящего первым от электромагнита ползуна имеют взаимно параллельные скосы в виде фасок с возможностью контактирования между собой.

Введение в устройство элемента, дублирующего работу электромагнита, дает возможность лицам, имеющим доступ к хранилищу, пользоваться толкателем для установки в исходное положение разведенных посредством контейнера ползунов в случаях выхода из строя по каким-либо причинам электромагнита.

Сравнением предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области и смежных областях не выявлено конструкции, которая содержит три ряда одинакового количества, но разных по выполняемым функциям элементов, имеющим возможность реверсивного линейного перемещения, причем направления движения второго и третьего рядов пересекаются с направлениями движения первого ряда элементов, каждый из которых может перемещаться в ту или в другую сторону только обособленно от остальных в ряду, тогда как элементы второго и третьего рядов служат для удерживания от перемещения остальных элементов первого ряда и перемещаются все одновременно, но порядно и до упора в том или другом направлениях. При этом второй ряд элементов обладает возможностью, раздвинувшись и образовав зазор между любыми двумя этими элементами под воздействием одного из элементов первого ряда, пропустить мимо себя в зазор лишь этот элемент первого ряда и преградить путь всем другим на то время, пока третий ряд элементов, которые в отличие от элементов второго ряда жестко связаны между собой, освобождает от удерживания все удерживаемые им элементы первого ряда для предоставления возможности движения одному из них.

На фиг. 1 показан внешний вид устройства для хранения предметов; на фиг. 2 схематически изображен механизм устройства без контейнеров, вид сверху; на фигурах 3, 4 и 5 даны соответственно сечения А-А, Б-Б и В-В фигуры 2; на фигурах 6а-6з рассмотрена работа устройства в режимах установки контейнера на хранение и извлечения из хранилища.

Устройство для хранения предметов содержит корпус 1 с рядом контейнеров 2, удерживающие элементы 3, электромагниты 4 и 5, датчики положения 6. В корпусе имеются направляющие 7 для ввода-вывода контейнеров, перпендикулярно направляющим выполнен паз с введенным в него рядом ползунов 8. Ползуны имеют возможность продольного перемещения, контактируя с контейнерами 2, датчиками положения 6 и с электромагнитом 4, между сердечником 9 которого и рядом ползунов имеется зазор S (показан на фиг. 6а и 6е), достаточный для прохода одного контейнера между двумя любыми ползунами. Удерживающие элементы 3 представляют собой штыри, закрепленные напротив контейнеров на планке 11, имеющей возможность взаимодействовать с электромагнитом 5 и расположенной в пазу, параллельном пазу ползунов 8. Контейнеры имеют пазы 12 (см. фиг. 6а) для фиксации их штырями 3 и пазы 13 и 14 - для фиксации ползунами 8. В корпусе 1 против контейнеров 2 (см. фиг. 5) установлены упругие элементы в виде плоских пружин 15 и датчики 16, фиксирующие наличие контейнеров в устройстве.

Устройство работает следующим образом (фиг. 6а-6з).

На фиг. 6а показано исходное положение механизма устройства при установке контейнера 2а на хранение в корпус 1 при двух из четырех временно свободных ячейках 16 и одной, занятой контейнером 26, находящимся на хранении. В исходном положении удерживающие штыри 3 находятся в крайнем правом положении в пазах 17, а ряд ползунов сомкнут, на что указывает наличие зазора S между концом 18 этого ряда и сердечником 9 электромагнита 4. (На чертеже в пазах 20 показаны затушеванными части ползунов, контактирующие непосредственно с контейнерами, и расположенный ниже участок 19 ползуна, имеющий возможность контактировать с сердечником электромагнита.)

При проходе контейнером 2а зоны ползунов (фиг. 6б) имеющийся в носовой части контейнера скос входит в контакт с соответствующим скосом соответствующего ползуна 8, и весь ряд ползунов, находящийся справа от контейнера, легко смещается до упора в сердечник 9 электромагнита 4, а во временно образовавшийся между ползунами зазор S (см. фиг. 2 и 4) также легко проходит контейнер по упора в соответствующий штырь 3. При этом один из ползунов 8 (на фиг. 6б - крайний справа) выходит из паза 14 контейнера 2б (нумерация пазов показана на контейнере 2а, фиг. 6а), а соседний с ним ползун входит в паз 13 этого же контейнера, запрещая любое его перемещение на время установки на хранение контейнера 2а. Дальнейшему продвижения контейнера 2а препятствует соответствующий штырь 3. Датчик 6 (см. фиг. 2) тот, что второй слева, регистрирует наличие зазора S между ползунами, сигнализируя об установке контейнера на хранение. Если установка данного контейнера в данную ячейку разрешена, срабатывает (фиг. 6в) электромагнит 21 (этот электромагнит введен для предотвращения возможных попыток преднамеренного отвода планки со штырями с помощью подходящего "инструмента" в сторону электромагнита 5, что возможно, когда не все ячейки заняты контейнерами), сердечник 22 которого разблокирует блокируемый им (на фиг. 6а и 6б) сердечник 23 электромагнита 5. Последний посредством серьги 24 (см. также фиг. 2 и 3) отводит планку 11 со штырями 3 на себя, что позволяет продвинуть контейнер 2а до упора в датчик 16, сжав при этом пружину 15 (на фигурах 6 в отличие от фигуры 5 пружины условно показаны винтовыми). Теперь только ползуны не позволяют ввести другие контейнеры в свободные ячейки корпуса или вывести их из устройства до тех пор, пока не будет зафиксирован в устройстве контейнер 2а соответствующим штырем удерживающей планки. Датчиком 16 подается команда на обесточивание электромагнита 5, пружина 25 (показана на фиг. 2 и 3) возвращает (фиг. 6г) планку со штырями 3 в исходное положение, при котором штыри входят в пазы 12 контейнеров 2 и 2а и препятствуют как вводу, так и выводу всех контейнеров. Сердечник 22 электромагнита 21 также возвращается в исходное положение, блокируя электромагнит 5. Пружина 15 прижимает (фиг. 6д) опорной площадкой 26 контейнер 2а к штырю 3, а (фиг. 6е) кратковременное срабатывание электромагнита 4 посредством толчка сердечником 9 возвращает и ряд ползунов 8 в исходное положение. Таким образом, оба контейнера находятся в состоянии их удерживания штырями 3 и ползунами 8.

Извлечение контейнера из устройства производится аналогично установке. Контейнер 2а (фиг. 6ж) продвигают пальцем до упора в датчик 16 и, если контроллер управления допускает выдачу данного контейнера, то (фиг. 6з) последовательное срабатывание электромагнитов 21 и 5 выводит штыри 3 из зацепления с контейнерами (контейнеры, не подлежащие выемке, временно удерживаются в корпусе ползунами), и пружина 16 после удаления усилия от свободного торца контейнера выталкивает контейнер из устройства настолько, чтобы его было удобно взять рукой. Срабатывание электромагнита 4 возвратит механизм в исходное положение (фиг. 6а).

Ряд ползунов может быть снабжен помимо электромагнита 4 подпружиненным (пружиной 27) толкателем 28, встроенным в направляющую 29, при этом в носовой части толкателя и в соответствующей части того ползуна, который имеет возможность непосредственно взаимодействовать с сердечником 9 электромагнита 4, выполнены соответствующие скосы, как и в носовой части контейнеров и контактирующих с ними участках контейнеров. Толкатель 28 дублирует работу электромагнита 4 в случаях отключения электричества. Удерживающая планка 11 снабжена, кроме электромагнитного привода, ключом 30 (см. фиг. 2), установленным в замке 31 (конструкция замка не рассматривается) и в направляющих 32, в которых он имеет возможность поступательного и поворотного движения. При этом сердечник 22 электромагнита 21 имеет плечо 33, взаимодействующее с ключом при его поступательном движении, а планка 11 имеет плечо 34, взаимодействующее с ключом при его повороте. Введением в устройство ключа обеспечивается экстренное изъятие контейнера из хранилища в аварийных случаях, например при обесточивании электросхемы.

Практика показывает, что ввести в устройство или извлечь из него одновременно два или несколько контейнеров невозможно, если зазор S рассчитан на ввод-вывод лишь одного контейнера, а благодаря последовательному управлению рядом ползунов и рядом удерживающих элементов (а также определенному алгоритму опроса датчиков) и стало возможным осуществление последовательного ввода и вывода строго по одному контейнеру. Простота элементов конструкции, несложность их взаимосвязей упрощает изготовление и эксплуатацию устройства, повышает или, по крайней мере, не снижает надежность работы. Существенно новая конструкция блока хранения предметов дает возможность обойтись максимум тремя электромагнитами и единым механизмом управления всеми контейнерами. В рассмотренном устройстве условно показано только четыре ячейки для контейнеров. В действительности количество ячеек и соответственно габарит длины устройства зависят от количества предметов или документов, подлежащих особой сохранности, от удобства пользования устройством (или устройствами) в помещении, в котором целесообразно его установить (обычно, на стене), и от других эргономических факторов.