РОЛЬСТАВНИ ВЗЛОМОСТОЙКИЕ Российский патент 2021 года по МПК E06B11/02 E06B9/15 E06B9/42 

Изобретение относится к конструкции взломостойких рольставень (жалюзи) и, в частности, может найти применение в конструкции взломостойких складных дверей, сворачивающихся в рулон по типу жалюзи или рольставень.

Заявляемые авторами рольставни могут использоваться при закрытии дверных и оконных проемов банков, ювелирных магазинов и помещений, требующих повышенной степени безопасности, а также объектов, находящихся под террористической угрозой.

Методы испытаний рольставень на устойчивость к взлому регламентируются ГОСТ 52503-2005. Данный ГОСТ устанавливает 8 (восемь) классов устойчивости к взлому: P1-Р8. Инструменты, принадлежности и вспомогательные средства при испытаниях на устойчивость к взлому выбирают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50862. Для классов взломостойкости Р2 и Р3 есть ограничения по применяемому инструменту для взлома. Рольставни классов защиты Р4-Р8 испытывают с использованием инструмента по ГОСТ Р 50862 без ограничений. Рольставни считаются не выдержавшими испытание на устойчивость к взлому по определенному классу, если выполнены условия полного доступа. Полный доступ - результат взлома, обеспечивающий проникновение в защищаемое помещение и характеризующийся образованием отверстия, через которое может проходить один из шаблонов полного доступа (по ГОСТ Р 50862).

Известны рольставни (жалюзи), описанные в патенте РФ №4775 (патент РФ на полезную модель №4775, опубликованный 16.08.1997), ламели в которых выполнены в виде двустенного усеченного полого цилиндра, верхний и нижний зацепы имеют крюкообразный профиль и встречно направлены, причем ламели выполнены из неметаллического противоударного материала. Полость ламели заполнена либо теплоизоляционным материалом, либо броневыми вкладышами.

Недостатком данных рольставень является наличие незащищенных зон с точки зрения взломостойкости. Самым слабым местом с точки зрения взломостойкости является место соединения двух ламелей между собой с помощью крючкообразных верхних и нижних зацепов, расположенных на концах ламелей. Эти зацепы ничем не защищены и находятся в открытом доступе как с внутренней, так и с наружной стороны рольставень. Для высоких классов взломостойкости (Р5-Р8) разрешено использование инструмента по ГОСТ Р 50862 без ограничений. Поэтому описанные рольставни не оказывают серьезного сопротивления режущим электроинструментам типа угловой шлифовальной машинки (далее - УШМ), т.к. выполнены из неметаллического материала. С помощью УШМ по горизонтальной линии перерезаются два места соединения ламелей между собой. Для обеспечения полного доступа останется либо выдавить/выбить прорезанные ламели, либо сделать два вертикальных реза с помощью УШМ длиной не более 400 мм, что также не представляет сложности.

Таким образом данная конструкция рольставень не обеспечивают устойчивость к взлому по классам защиты выше Р5 по ГОСТ 52503-2005.

Известны рольставни (жалюзи), описанные в патенте РФ №2636924 (патент на изобретение РФ №2636924 от 20.02.2013), заявленные как изобретения, относящиеся к рольставням, имеющим повышенную стойкость к штормам и взломам. Ламель представляет собой выгнутое тело, являющееся изогнутой однослойной стенкой, имеющей сторону, обращенную наружу, сторону, обращенную внутрь, верхний и нижний зацепы. Сторона, обращенная наружу, имеет выпуклое поперечное сечение, а сторона, обращенная внутрь, имеет вогнутое поперечное сечение в вертикальном разрезе, сделанном в любом положении по длине ламели. Верхний и нижний зацепы предназначены для соединения ламелей между собой при сборке полотна рольставень.

Недостатком данных рольставень является наличие ослабленных зон с точки зрения взломостойкости. Самым слабым местом с точки зрения взломостойкости является однослойная стенка ламели, т.е. практически вся площадь полотна рольставень. При испытаниях на соответствие классам взломостойкости выше Р5 по ГОСТ 52503-2005 в полотне рольставень может быть выполнено отверстие, через которое может проходить один из шаблонов полного доступа, с помощью режущего электроинструмента, термического режущего инструмента или сварочного инструмента. Устойчивость данных рольставень к взлому может быть повышена только за счет увеличения толщины стенки ламели, что приведет к существенному увеличению массы полотна рольставень, состоящего из ламелей, а, следовательно, к увеличению нагрузки на барабан и привод.

Известны рольставни (жалюзи), описанные в патенте РФ №2039866 (патент на изобретение РФ №2039866, опубликованный 20.07.1995), в которых ламели выполнены из алюминиевой ленты, свернутой в полую секцию, имеющую внутреннюю и наружную стенки, а также верхний и нижний зацепы в виде крюка и гнезда, в которых алюминиевая лента расположена в два слоя, и полая секция имеет, по меньшей мере, одну точку контакта, в которой два слоя алюминиевой ленты жестко соединены между собой.

Недостатком данных рольставень является наличие ослабленных зон с точки зрения взломостойкости. Слабыми местами с точки зрения взломостойкости являются зацепы в виде крюка и гнезда, а также сами стенки ламелей. Т.к. ламели выполнены из алюминиевой ленты, при испытаниях на взломостойкость они могут быть прорезаны как с помощью УШМ, так и с помощью термического режущего инструмента. Тем самым, данные рольставни не будут соответствовать классам взломостойкости выше Р5 по ГОСТ 52503-2005.

Известны взломостойкие рольставни, представленные на российском рынке компанией «Алютех» (www.alutech-group.com). Данные рольставни включают в себя вертикальные направляющие, барабан с приводом для наматывания полотна, состоящего из полых ламелей в виде уплощенного профиля с верхними и нижними зацепами. Во внутренней полости ламели имеется перемычка, соединяющая наружную и внутреннюю стенки ламели. Ламели изготовлены из алюминия методом экструзии. Толщина стенки - 2 мм. По данным производителя (сертификат соответствия), максимальная устойчивость к взлому - Р5 по ГОСТ 52502-2012, что соответствует классу Р5 по ГОСТ 52503-2005.

Недостатком данных рольставень является то, что ламель, изготовленная из алюминия, не содержит в себе никаких дополнительных усиливающих вставок или элементов. При испытаниях на устойчивость к взлому по классам защиты выше Р5 по ГОСТ 52503-2005 в полотне рольставень, состоящим из таких ламелей, может быть выполнено отверстие полного доступа (по ГОСТ Р 50862), с помощью режущего электроинструмента (например, УШМ) или термического режущего инструмента. Таким образом, данные рольставни по своему конструктиву не могут соответствовать классу взломостойкости выше Р5 по ГОСТ 52503-2005.

Известны рольставни, описанные в патенте РФ №2732894 (патент на изобретение РФ №2732894, опубликованный 24.09.2020), выбранные авторами в качестве прототипа, в которых ламели выполнены в виде уплощенного профиля с зацепами и внутренней полостью, в которой выполнена металлическая вставка с твердостью в диапазоне 40-60 HRC.

Недостатком данных рольставень является отсутствие дополнительных усиливающих элементов, повышающих сопротивление взлому. При испытаниях на устойчивость к взлому по классам защиты выше Р5 по ГОСТ 52503-2005 в полотне рольставень, состоящим из таких ламелей, может быть выполнено отверстие полного доступа (по ГОСТ Р 50862), с помощью режущего электроинструмента (например, УШМ) или термического режущего инструмента. Таким образом, данные рольставни по своему конструктиву не могут соответствовать классу взломостойкости выше Р5 по ГОСТ 52503-2005.

Заявленные авторами взломостойкие рольставни включают в себя вертикальные направляющие, барабан с приводом для наматывания полотна, состоящего из ламелей в виде профиля с зацепами и внутренней полостью, в которой выполнена металлическая вставка. Каждая ламель (см. рис. 1) представляет собой профиль с верхними 5 и нижними 6 зацепами. Во внутренней полости ламели 1 выполнена металлическая вставка из стали 2. В ламели выполнены не менее двух дополнительных цилиндрических полостей 3, в которых размещены металлические круглые стержни 4.

Целью изобретения является получение рольставень, обладающих заданными взломостойкими свойствами.

Технический результат изобретения достигается за счет выбора диаметров цилиндрических полостей 1,0-1,5 толщины металлической вставки и размещения в цилиндрических полостях металлических круглых стержней диаметром 0,6-0,8 диаметров полостей и твердостью материала металлических круглых стержней не менее 60HRC. Выполнение трех этих условий обеспечивает гарантированную взломостойкость по заданному классу и высокие функциональные характеристики.

Самым эффективным способом получения отверстия полного доступа при испытаниях на устойчивость по классам взломостойкости выше Р5 по ГОСТ 52503-2005 является использование электрических (УШМ) или термических (кислородная резка) режущих инструментов. Конструкция заявляемой ламели такова, что верхние и нижние зацепы, с помощью которых ламели соединяются в полотно, недоступны для злоумышленника. Они перекрыты внешней стенкой ламели и металлической вставкой во внутренней полости ламели. Таким образом, нет возможности перерезать места соединения ламелей между собой для дальнейшего выдавливания или выбивания. При попытке сделать в полотне отверстие полного доступа режущий инструмент встречает следующие препятствия: внешняя стенка ламели, не менее двух металлических круглых стержней, металлическая вставка во внутренней полости и внутренняя стенка ламели. Следует отметить важный момент: дополнительные цилиндрические полости в ламели, в которых выполнены металлические круглые стержни, расположены в одной плоскости, параллельной плоскости металлической вставки. Такое размещение полостей минимизирует возможность перерезания стержней по очереди и по одному, что могло бы существенно упростить задачу взломщика.

Металлические круглые стержни, выполненные в цилиндрических полостях и имеющие твердость не менее 60 HRC, создают следующие сложности для режущего электроинструмента:

1. Высокая твердость материала круглого стержня приводит к существенно повышенному износу абразивного режущего инструмента либо требует его замены на инструмент, подходящий для высокотвердых металлов.

2. Т.к. диаметр металлического круглого стержня меньше диаметра полости, в которой он расположен, то круглый стержень имеет определенную свободу перемещения. При касании металлического круглого стержня вращающимся инструментом УШМ, стержень будет прокручиваться и перемещаться внутри полости, тем самым препятствую перерезанию.

Для термического режущего инструмента, например, кислородной резки, конструкция ламели оказывает еще большее сопротивление. Особенности термической резки таковы, что ее эффективность резко снижается при резке композиции из разных материалов, особенно при наличии воздушных полостей между материалами. Любая воздушная полость между разрезаемыми материалами приводит к расфокусировке режущей газовой струи. А в предлагаемой конструкции ламели воздушные полости имеются между внешней стенкой ламели и металлической вставкой, а также между металлической вставкой и внутренней стенкой ламели. В дальнейших рассуждениях будем рассматривать использование электрического режущего инструмента как самый эффективный способ взлома рольставень и получения полного доступа.

Гарантированная эффективность достигается при выборе диаметра металлического круглого стержня 0,6-0,8 диаметра цилиндрической полости.

При диаметре металлического круглого стержня менее 0,6 диаметра цилиндрической полости эффективная площадь сечения круга, которая оказывает сопротивление режущему инструменту недостаточна.

При диаметре металлического круглого стержня более 0,8 диаметра цилиндрической полости, зазор между круглым стержнем и стенками полости становится недостаточным для того, чтобы круглый стержень мог свободно перемещаться и прокручиваться в полости при воздействии на него вращающегося отрезного круга УШМ, тем самым создавая дополнительные трудности при взломе. Также, при диаметре металлического круглого стержня более 0,8 диаметра цилиндрической полости могут возникнуть технологические сложности при размещении стержня внутрь полости из-за неровности проката.

Гарантированная эффективность достигается при выборе диаметра цилиндрической полости 1,0-1,5 толщины металлической вставки.

При диаметре цилиндрической полости менее 1,0 толщины металлической вставки, а также с учетом того, что диаметр металлического круглого стержня составляет 0,6-0,8 диаметра цилиндрической полости, эффективная площадь сечения круга оказывается недостаточной для обеспечения сопротивления режущему инструменту.

При диаметре цилиндрической полости более 1,5 толщины металлической вставки, эффективного сечения металлического круглого стержня будет достаточно для противостояния режущему инструменту, но такой диаметр стержня будет избыточен, что приводит к увеличению массы полотна рольставень, и, следовательно, к увеличению нагрузки на привод и барабан. Также, увеличение диаметра цилиндрической полости более 1,5 толщины металлической вставки приводит к увеличению толщины ламели и полотна, что, в свою очередь, существенно увеличит объем барабана с намотанным на него полотном, т.к. полотно наматывается на барабан в несколько слоев.

Таким образом, оптимальный диаметр цилиндрической полости, при котором обеспечивается необходимый уровень взломостойкости при минимальной массе изделия, составляет 1,0-1,5 толщины металлической вставки.

Гарантированная эффективность достигается при выборе твердости материала круглого стержня не менее 60 HRC.

При твердости материала круглого стержня менее 60 HRC она становится соизмерима с твердостью металлической вставки, и, соответственно, может быть перерезана тем же инструментом, что и сама металлическая вставка, что упрощает задачу взломщика.

Для проведения испытаний был изготовлен каркас рольставень, включающий в себя вертикальные направляющие и барабан с приводом для наматывания полотна. Данный каркас был закреплен на испытательном стенде в вертикальном положении. Была изготовлена серия образцов ламелей в виде профиля с зацепами и внутренней полостью, в которой выполнена металлическая вставка, а также с цилиндрическими полостями, в которых выполнены металлические круглые стержни. Переменные параметры в образцах - диаметр цилиндрических полостей (в долях от толщины металлической вставки), диаметр металлических круглых стержней (в долях от диаметра цилиндрической полости) и твердость материала металлических круглых стержней.

Таким образом, каждый испытываемый образец получали путем монтажа определенного типа ламелей на каркас рольставень. После монтажа ламелей каждый образец представлял собой полноценные рольставни в сборе.

В качестве материала металлического круглого стержня была выбрана сталь ХВГ. Для получения твердости выше 60 HRC на заводе специальных материалов АО «НПО Спецматериалов» в камерной электрической шахтной печи была проведена термообработка согласно Таблице 4 ГОСТ 5950-2000.

Толщины металлических вставок во внутренней полости были выбраны 4,0-6,7 мм.

В испытательном центре специальных материалов АО «НПО Спецматериалов» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.22C308 от 26.08.2014) каждый образец был подвергнут испытаниям на взломостойкость в соответствии с ГОСТ 52503-2005.

Проверяемые классы взломостойкости - Р5-Р7 по ГОСТ 52503-2005.

Испытательное оборудование: специальный стенд для жесткого закрепления каркаса рольставень. Инструменты, принадлежности и вспомогательные средства - в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50862.

Результаты серии испытаний подтвердили, что, заявленные в формуле изобретения параметры обеспечивают необходимую взломостойкость рольставень до класса Р7 по ГОСТ 52503-2005 включительно без избыточного увеличения массы и нагрузки на барабан и привод.

Более того, заявленное изобретение было реализовано в серии образцов, которые были успешно испытаны на взломостойкость по классам Р1-Р7, что подтверждено сертификатом соответствия № РОСС RU. С315. Н07353.

Таким образом, действие заявляемых параметров изобретения позволило обеспечить достижение заявленного технического результата - получение рольставень, обладающих заданными взломостойкими свойствами.

Заявленное техническое решение по конструктивным особенностям взломостойких рольставень является новым, так как совокупность отличительных признаков изобретения, в том числе и в частных случаях, неизвестна из литературных данных и практического опыта работ в этой области.

Решение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как предложенное не следует явным образом для специалиста из анализа отечественного и зарубежного уровня техники.

Изобретение относится к конструкции взломостойких рольставень (жалюзи) и, в частности, может найти применение в конструкции взломостойких складных дверей, сворачивающихся в рулон по типу жалюзи или рольставень. Рольставни взломостойкие включают в себя вертикальные направляющие, барабан с приводом для наматывания полотна, состоящего из ламелей в виде профиля с зацепами и внутренней полостью, в которой выполнена металлическая вставка, а также не менее двух дополнительных цилиндрических полостей диаметром 1,0-1,5 толщины металлической вставки, расположенных в одной плоскости, параллельной плоскости металлической вставки, в которых размещены металлические круглые стержни с твердостью не менее 60 HRC и диаметрами 0,6-0,8 диаметров цилиндрических полостей. Техническим результатом, который достигается при осуществлении настоящего изобретения, является получение рольставень, обладающих заданными взломостойкими свойствами. 1 ил.

Рольставни взломостойкие, включающие в себя вертикальные направляющие, барабан с приводом для наматывания полотна, состоящего из ламелей в виде профиля с зацепами и внутренней полостью, в которой выполнена металлическая вставка, отличающиеся тем, что в ламели выполнены не менее двух дополнительных цилиндрических полостей диаметром 1,0-1,5 толщины металлической вставки, расположенных в одной плоскости, параллельной плоскости металлической вставки, в которых размещены металлические круглые стержни с твердостью не менее 60 HRC и диаметрами 0,6-0,8 диаметров цилиндрических полостей.