ПОЖАРНЫЙ ШКАФ С БЫСТРО ЗАМЕНЯЕМЫМ СТЕКЛОМ СТВОРКИ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК A62C35/20 

Предлагаемое изобретение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, противопожарным средствам, противопожарной технике, ее стационарному оборудованию, стенным шкафам с противопожарными принадлежностями, а именно к шкафам для пожарных кранов, а также к строительству, окнам, а именно к конструкции створок.

«Пожарный шкаф» (обобщающее название: «шкаф») - это шкаф, скрепленный с полом или стеной (или в ее нише), содержащий створку.

Шкаф предназначен для удовлетворения 2-х противоречивых требований:

1. Беспрепятственного, потому мгновенного доступа к пожарному крану во время пожара.

2. Возможность определения в любое время осуществления неразрешенного доступа в шкаф по следующим признакам:

2зп. В момент доступа - по звуку пробивания стекла створки или

2зо. Постоянная возможность зрительного обнаружения произошедшего неразрешенного доступа в шкаф по отсутствию стекла в створке, изменению внутреннего состояния шкафа (изменение цвета внутренних поверхностей, исчезновению предметов или появления в нем новых предметов, может быть, террористических средств: взрывных, воспламеняющих, бактериологических и др., в том числе срабатывающих при открывании створки (кратко: «терсредств»).

Кроме того, есть непротиворечивое 3-е требование: возможность простого доступа в течение заданного времени для проверки исправности пожарного крана.

В качестве 1-го аналога устройства выбран шкаф, содержащий корпус 10 в нише стенки 11 с непрозрачной незапираемой створкой в виде заслонки 12, для открывания опускаемой вниз по направляющим [1].

Этот аналог полностью удовлетворяет требованиям 1 (беспрепятственного, потому мгновенного доступа к пожарному крану во время пожара) и 3 (беспрепятственного доступа во время проверок его исправности), поскольку створка не заперта.

Недостаток 1-го аналога шкафа - невыполнение требования 2, т.е. невозможность определения в любое время осуществления неразрешенного доступа в шкаф, поэтому руководитель, глядя на закрытую створку, верит, что неразрешенного доступа не было, ведь каждый человек знает только свои мысли, поэтому он приписывает их другим, т.е. «судит о других по себе», а для руководителя любой доступ - разрешенный, воровать рукав и устанавливать терсредство ему не нужно. Но что значит слово «верить»? «Верить» (как и однокорневые слова «веровать», «уверять» и т.д.) - принимать за истину то, что не доказано, следовательно, такая закрытая створка создает обманное, ложное чувство пожарной безопасности.

А на самом деле непрозрачная незапертая створка наталкивает некоторых людей на такие мысли:

1. Возможность нераскрываемой кражи: если без свидетелей, тихо и свободно открыть створку, унести пожарный рукав со стволом, закрыть створку, то материально ответственные лица и руководители будут уверены до пожара или очередной ежегодной проверки, что кран находится в постоянной готовности (рукав со стволом не украден).

2. Возможность установки в шкафе терсредства, и при проверке или пожаре может произойти срабатывание терсредства. Такой сравнительно дешевый шкаф можно устанавливать только в помещении с правильно подобранными кадрами (аналог установлен в семейном домике, на створке нарисована картина)

Специалистам по пожарной безопасности известны различные якобы «усовершенствования» таких шкафов, например, наиболее простые т.н. «свидетели»:

1. Свидетель в виде бумажной полоски с какой-то датой и росписью, наклеенная как «мостик» через щель между корпусом и створкой. Она усиливает чувство обманной безопасности, в то же время помогает преступнику: после доступа достаточно заклеить разорванную полоску такой же полоской несколько большего размера.

2. Еще более опасен свидетель в виде не бумажной, а самоклеющейся полоски: достаточно перед открытием створки отклеить один из концов, а потом наклеить на прежние место, здесь даже бумажка и клей не требуется. Таких «свидетелей» не должно быть.

В качестве 2-го аналога устройства выбран отечественный шкаф, содержащий непрозрачную створку с оконцем с прозрачным бесцветным стеклом, запираемую замком, причем один ключ от замка размещен в неоткрываемом ящичке за стеклом на шкафе или рядом со шкафом, а другой ключ хранится в сейфе для ключей [2].

Это - единственный аналог, который удовлетворяет в наибольшей мере всем 3-м требованиям:

1-му (практически беспрепятственному доступу во время пожара, для чего достаточно пробить обычное тонкое стекло),

2-му (не только обнаружение неразрешенного доступа по 2зп, т.е. по звуку пробиваемого стекла, и 2зо, т.е. зрительное обнаружение отсутствия стекла, но и создано препятствие неразрешенному доступу благодаря прочной запертой створке с малым оконцем) и

3-му (створку отпирают ключом из сейфа без ограничения по времени).

Недостатки 2-го аналога шкафа:

2.1. Затруднено выполнение требования 1: во время возгорания будут потеряны 1-е драгоценные секунды, ибо в спешке не сразу найдут ящичек с ключом, не сразу разобьют стекло перед ключом (в узком оконце небольшое стекло кулаком не разбить), не сразу попадут ключом в замочную скважину, не сразу отопрут замок и откроют створку.

2.2. Сложность конструкции створки (много частей), поэтому повышенная стоимость створки.

2.3. Остроугольные остатки пробитого стекла, оставшиеся скрепленными со створкой после разбития стекла, которые могут поранить руки пожарного.

2.4. Повышенная стоимость восстановления створки после пожара, ибо нужно удалить скрепленные со створкой упомянутые остатки стекла и закрепить новое стекло таким же способом, как при изготовлении створки.

2.5. Нет средства для своевременного обнаружения наиболее вероятной неисправности крана: капельного подтекания сквозь уплотнения в соединениях «труба-вентиль-рукав-ствол» и в самом вентиле из-за их старения, ибо капли бесцветны, а место, куда они падают, не видно через оконце.

2-й аналог подходит для помещения, где велика ожидаемая вероятность ущерба от кражи пожарного рукава и срабатывания терсредств.

В качестве 3-го аналога устройства выбран шкаф, содержащий корпус A, створку B в виде рамки с прямоугольным стеклом C со скругленными углами, при закрытой створке В прямые участки стекла C совпадают с периметром входа в шкаф [3].

Этот аналог полностью удовлетворяет требованиям 1 (беспрепятственного, мгновенного доступа к пожарному крану во время пожара благодаря разбитию стекла) и 3 (беспрепятственного доступа во время проверок его исправности), поскольку есть ключ от замка створки.

Недостатки 3-го аналога шкафа:

3.1. Неполное выполнение требования 2, ибо за закругленными углами стекла С есть непросматриваемые места в шкафе, где могут быть закреплены небольшие терсредства.

3.2. Некоторая сложность изготовления, ибо стекло С имеет скругленные углы, что повышает стоимость стекла.

3.3. Остроугольные остатки пробитого стекла, оставшиеся скрепленными со створкой после разбития стекла, которые могут поранить руки пожарного.

3.4. Повышенная стоимость восстановления створки после пожара, ибо нужно удалить скрепленные со створкой упомянутые остатки стекла и закрепить новое стекло таким же способом, как при изготовлении створки.

3.5. Нет средства для своевременного обнаружения наиболее вероятной неисправности крана: капельного подтекания сквозь уплотнения в соединениях «труба-вентиль-рукав-ствол» и в самом вентиле из-за их старения, ибо капли бесцветны.

В качестве прототипа устройства выбран шкаф, содержащий корпус 14, запираемую замком застекленную створку 28 в виде прямоугольной рамки, внутренние границы которой при закрытой створке совпадают с внутренними границами входа в корпус 14 [4].

Прототип шкафа содержит корпус 14, закрепленный в нише стены 12, створку 28 в виде прямоугольной рамки со сторонами 30 и прозрачным бесцветным стеклом 32 с английским замком 36. Стороны 30 должны выдерживать вес стекла 32 и прилегать к переднему торцу шкафа, а прямоугольное стекло 32, границы которого совпадают с внутренними границами торца входа в шкаф, обеспечивает обозримость всех углов внутреннего объема шкафа. Прототип устройства в основном удовлетворяет всем 3-м требованиям:

1-му (практически беспрепятственному доступу во время пожара, для чего достаточно пробить обычное тонкое стекло),

2-му (обнаружение неразрешенного доступа по 2зн, т.е. по звуку пробиваемого стекла, и 2зо, т.е. зрительное обнаружение отсутствия стекла, и 3-му (створку отпирают ключом из сейфа без ограничения по времени).

Недостатки прототипа шкафа:

П1. Остроугольные остатки пробитого стекла 32, оставшиеся скрепленными со створкой 28, большей частью в углах рамки 30, ибо они закреплены с двух сторон, а остатки у прямых участков рамки 30 выламывются силами, действующими перпендикулярно одной стороне рамки 30 (остатки стекла 32 могут поранить руки пожарного).

П2. Повышенная стоимость восстановления створки после пожара, ибо нужно удалить скрепленные со створкой упомянутые остатки стекла и закрепить новое стекло таким же способом, как при изготовлении створки.

П3. Нет средства для своевременного обнаружения наиболее вероятной неисправности крана: капельного подтекания сквозь уплотнения в соединениях «труба-вентиль-рукав-ствол» и в самом вентиле из-за их старения, ибо капли бесцветны.

Техническим результатом предлагаемого изобретения устройства является устранение указанных недостатков, т.е. уменьшение упомянутых остроконечных остатков стекла, особенно в углах рамки, сокращение затрат средств на восстановление створки и возможность своевременного обнаружения указанного выше капельного подтекания.

Этот технический результат достигается тем, что пожарный шкаф, содержащий корпус, запираемую замком застекленную створку в виде прямоугольной рамки, внутренние границы которой при закрытой створке совпадают с внутренними границами входа в корпус,

согласно предлагаемому изобретению,

снабжен створкой из упругого листового материала, внутренние углы рамки и прилежащие к ним внутренние края рамки выполнены совпадающими с внутренними углами и прилежащими внутренними сторонами входа в корпус шкафа при закрытой створке, между ними на боковых и нижнем внутренних краях рамки выполнены направляюще-зажимающие пазы для стекла в виде по меньшей мере 3-х выступов, направленных внутрь рамки, средний из которых отогнут в сторону корпуса с возможностью опирания на него стекла с зажатием стекла между средним и крайними выступам, нижняя внутренняя поверхность корпуса снабжена средством, видимо изменяющим свой цвет при попадании капли воды, такое же средство закреплено на торце пожарного ствола, единственный ключ от замка створки размещен в сейфе для ключей; кроме того, на внутренней стороне стекла приклеен датчик разбития стекла; далее, кромки средних выступов изогнуты по дуге преимущественно в 90° с наименьшим допустимым радиусом; наконец, в верхней стороне рамки ввинчен предохранительный винт.

Пояснение п.1 формулы. Совпадение углов рамки и входа в корпус обеспечивает осмотр всего внутреннего объема шкафа и отсутствие остатков стекла после его разбития, ибо в этих местах, как и по большей части внутреннего периметра рамки, стекло не прикреплено к рамке, поэтому осколки свободно падают в момент разбития стекла. Направляюще-зажимающие пазы (далее кратко: «пазы») предназначены направлять стекло во время его сборки со створкой на предназначенное для него место и удерживать его там до разбития зажиманием между средним и крайними выступами, а после разбития выжимать осколки из паза для их свободного падения. Незакрепленное стекло обычно дребезжит из-за колебаний стенки, створки, самого стекла, в том числе из-за быстрых изменений разности давлений воздуха снаружи и внутри, например, при открывании двери или окна, это явление предотвращает зажатие стекла между средним и крайними выступами. Выступы выполнены преимущественно прямоугольными, одинаковых размеров для единообразия, следовательно, уменьшения разнообразия инструментов для выполнения выступов. Размеры выступов зависят от многих условий, от свойств материала створки, веса и площади стекла и т.д. Наиболее нагруженным является выступ паза на нижней части рамки, поэтому рассмотрим условия для этого паза: при давлении снаружи на стекло отогнутый выступ будет играть роль наклонной плоскости, т.е. появится сила, направленная на стекло в его плоскости вертикально, при некоторых условиях она может поднять стекло выше кромки выступа, и стекло будет вдавлено в корпус, для предотвращения этого наклон выступа должен быть меньше 45° (например, без стекла - 30°, со стеклом - около 45°), а коэффициент трения между краем стекла и выступом должен быть большим, при этих условиях высота среднего выступа (как и крайних) должна быть не менее 3-х толщин стекла, а ширина может быть рассчитана по формулам сопромата. Боковые пазы должны иметь те же размеры, а ширина стекла должна быть меньше ширины окна рамки на 2 толщины стекла, чтобы оно могло пройти по этим пазам, как по направляющим (возникшая щель не имеет значения, ибо между створкой и корпусом шкафа всегда есть щель). Боковые направляющие должны быть в верхней части рамки, чтобы лучше противостоять дребезгу стекла.

О средстве для обнаружения капельного подтекания. В естественных условиях подтекание крана начинается с капельного подтекания с дальнейшим увеличением потока, поэтому следует возможно раньше обнаружить капельное подтекание. Можно нанести соответствующую краску на нижнюю внутреннюю поверхность шкафа. Наилучшее решение: на нижнюю внутреннюю поверхность шкафа положить исписанный лист обычной бумаги, при попадании капли воды на бумагу она сама несколько изменяет цвет, это изменение остается после высыхания, а на исписанном листе буквы расплываются, что очень заметно («дешево и сердито»), поэтому можно обнаружить капельное подтекание при малой частоте падения капель, хоть раз в неделю. Полоска такой бумаги, торчащая из ствола, предупредит о подтекании вентиля крана. Один ключ от замка, хранящийся на посту охраны, почти гарантирует невозможность неразрешенного доступа в пожарный шкаф.

Пояснение п.2. Стандартный датчик разбития стекла является частью автоматической системы сигнализации, звуковой и зрительный извещатели расположены на посту охраны.

Пояснение п.3. При опускании стекла сверху в створку оно упрется в средние выступы верхних щелей, их потребуется отгибать, чтобы это предотвратить, кромки средних выступов отогнуты по дуге 90°, стекло опустится до середин боковых отогнутых кромок, отогнет выступы и пройдет под ними.

Пояснение п.4. Для предотвращения выдвижения стекла вверх с целью неразрешенного доступа (хотя для этого нужны специальные средства, например, присоски) с внутренней стороны в рамку над стеклом ввинчен винт.

В качестве прототипа способа изготовления створки выбран способ, при котором в створке из листового упругого материала выполняют преимущественно прямоугольное окно, угловые части которого согласно технологической документации совпадают с соответствующими частями входа в корпус шкафа, закрепляют в окне стекло [4]. По способу-прототипу стекло прочно зажимают краем окна створки на предприятии-изготовителе.

Недостаток прототипа: после разбития стекла створка выходит из строя, ибо быстрая замена стекла не предусмотрена.

Техническим результатом предлагаемого изобретения способа является устранение этого недостатка, т.е. возможность быстрой замены стекла.

Этот технический результат достигается тем, что в способе, при котором в створке из листового упругого материала выполняют преимущественно прямоугольное окно, совпадающее с входом в корпус шкафа, закрепляют в окне стекло,

согласно предлагаемому изобретению,

между углами окна на внутренних краях, нижнем и боковых, оставляют по 3 выступа, направленные внутрь рамки, отгибают средний выступ внутрь корпуса так, чтобы его кромка отошла от плоскости крайних выступов на расстояние, несколько превышающее толщину стекла, образуя этим направляюще-зажимающие пазы, при открытой створке вставляют сверху стекло в верхние пазы, отгибая средние выступы, опускают стекло по этим направляющим пазам до вхождения нижнего края стекла в нижний паз до упора; кроме того, отгибают кромки средних выступов по дуге 90° с наименьшим допустимым радиусом; опускают стекло в верхние пазы, стекло отгибает верхние средние выступы, опускают стекло до упора в нижний паз; наконец, ввинчивают с обратной стороны в верхнюю часть рамки над стеклом предохранительный винт.

Пояснение п.5. На заводе изготавливают части шкафа (стенки и т.д.). Штампуют створку в виде рамки заданных размеров с одновременным отгибанием средних выступов на заданный угол (если штампа нет, выполняют окно вручную, как и все остальные операции). Все части шкафа упаковывают в виде чемодана за исключением стекла, ибо это увеличивает стоимость транспортировки упаковки (за отдельную плату вырезают стекло шириной на 2 толщины стекла меньше и добавляют в упаковку). Доставляют упаковку к пожарному крану, собирают шкаф. Заранее вырезают стекло по размеру окна, но шириной меньше на 2 толщины стекла (чтобы оно вошло в верхние пазы). Навешивают створку на корпус шкафа, открывают ее до упора, вставляют стекло сверху в верхние пазы, отгибая вручную средние выступы, опускают стекло до упора в нижний паз. Размещают в шкафе средства обнаружения капельного подтекания, приклеивают датчик разбития стекла. Для предотвращения неразрешенного подъема стела, например, с помощью присосок при открытой створке ввинчивают в створку над стеклом предохранительный винт. Запирают створку, сдают ключ от замка на пост охраны.

Пояснение п.6. После выполнения створки по п.5 отгибают кромки средних выступов согласно их описанию в п.3, после сборки шкафа при открытой створке опускают стекло в верхние пазы створки, нижний край стекла отгибает средние выступы, опускают стекло до упора в нижний паз.

Восстановление створки после пробития стекла в случае пожара (и других причин) выполняют описанным способом.

Преимущества заявленного шкафа: полное соответствие упомянутым 3-м требованиям, предотвращение дребезга стекла благодаря его зажатию в направляющих, возможность обнаружения капельного подтекания крана при простоте конструкции. Преимущества заявленного способа: простота изготовления створки и замены пробитого стекла, возможность беззатратного превращения некоторых шкафов с непрозрачными створкам и со створками с оконцами в заявляемые шкафы с полным удовлетворением упомянутых противоречивых требований путем выполнения в старых створках описанных больших окон.

Створки с быстро заменяемым стеклом могут понадобиться и в других местах, например, в электрощитках с рубильниками, которые следует немедленно отключать в случае пожара, в медицине для быстрой дезинфекции и т.д., а также логичны такие створки в общедоступных местах по упомянутым причинам.

Источники информации

1. Х.М.Шлегель «Пожарный шкаф», патент США №4018242, НК США 137-355.18.

2. «Инструкция на пожарный шкаф».

3. C.A.Carnell «Пожарный шкаф», патент США №2214761, НК США 137-255.18.

4. J.B.Hughey «Пожарный шкаф», патент США №3091251. НК США 137-355.28.

Изобретение относится к противопожарной технике, ее стационарному оборудованию, а именно к шкафам для пожарных кранов, а также к строительству, а именно к конструкции створок пожарного шкафа, и направлено на облегчение доступа к пожарному крану в случае пожара, на быстрое и несложное восстановление створки шкафа и на возможность своевременного обнаружения подтекания крана. Пожарный шкаф содержит корпус, запираемую замком застекленную створку в виде прямоугольной рамки, внутренние границы которой при закрытой створке совпадают с внутренними границами входа в корпус. Рамка выполнена из упругого листового материала, внутренние углы рамки и прилежащие к ним внутренние края рамки выполнены совпадающими с внутренними углами и прилежащими внутренними сторонами входа в корпус шкафа при закрытой створке, между ними на боковых и нижнем внутренних краях рамки выполнены направляюще-зажимающие пазы для стекла в виде, по меньшей мере, трех выступов, направленных внутрь рамки, средний из которых отогнут в сторону корпуса с возможностью опирания на него стекла с зажатием стекла между средним и крайними выступам. Нижняя внутренняя поверхность корпуса снабжена средством, видимо изменяющим свой цвет при попадании капли воды, такое же средство закреплено на торце пожарного ствола. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

1. Пожарный шкаф, содержащий корпус, запираемую замком застекленную створку в виде прямоугольной рамки, внутренние границы которой при закрытой створке совпадают с внутренними границами входа в корпус, отличающийся тем, что рамка выполнена из упругого листового материала, внутренние углы рамки и прилежащие к ним внутренние края рамки выполнены совпадающими с внутренними углами и прилежащими внутренними сторонами входа в корпус шкафа при закрытой створке, между ними на боковых и нижнем внутренних краях рамки выполнены направляюще-зажимающие пазы для стекла в виде по меньшей мере 3-х выступов, направленных внутрь рамки, средний из которых отогнут в сторону корпуса с возможностью опирания на него стекла с зажатием стекла между средним и крайними выступами, нижняя внутренняя поверхность корпуса снабжена средством, видимо изменяющим свой цвет при попадании капли воды, такое же средство закреплено на торце пожарного ствола.

2. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что на внутренней стороне стекла приклеен датчик разбития стекла.

3. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что кромки средних выступов изогнуты по дуге преимущественно в 90° с наименьшим допустимым радиусом.

4. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что в верхней стороне рамки ввинчен предохранительный винт.

5. Способ изготовления створки пожарного шкафа, при котором в створке из листового упругого материала выполняют преимущественно прямоугольное окно, совпадающее с входом в корпус шкафа, закрепляют в окне стекло, отличающийся тем, что между углами окна на внутренних краях, нижнем и боковых, оставляют по три выступа, направленных внутрь рамки, отгибают средний выступ внутрь корпуса так, чтобы его кромка отошла от плоскости крайних выступов на расстояние, несколько превышающее толщину стекла, образуя этим направляюще-зажимающие пазы, при открытой створке вставляют сверху стекло в боковые пазы, отгибая средние выступы, опускают стекло по этим направляющим пазам до вхождения нижнего края стекла в нижний паз до упора.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что отгибают кромки средних выступов по дуге 90° с наименьшим допустимым радиусом, опускают стекло в боковые пазы, стекло отгибает боковые средние выступы, опускают стекло до упора в нижний паз, ввинчивают с обратной стороны в верхнюю часть рамки над стеклом предохранительный винт.