УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОКОННОГО ПРОЕМА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройствам для защиты оконных проемов, обеспечивающих возможность экстренной эвакуации людей в аварийных ситуациях, например, при задымлении помещений, пожарах и т.п., через оконные проемы помещений промышленных, общественных и жилых зданий.
В целях безопасности в общественных помещениях запрещается устанавливать глухие решетки на окнах. Наличие глухих решеток на окнах препятствует своевременной эвакуации людей, например, при пожарах и стихийных бедствиях, так как люди, попадают в помещении в ловушку в случае пожара или другой экстремальной ситуации и не могут самостоятельно эвакуироваться из помещения через окна, что приводит к тяжелым травмам, в том числе гибели людей. Большинство известных устройств для защиты оконных проемов имеют сложную конструкцию и ненадежны из-за того, что элементы раскрытия решетки приводят к отказам в критические моменты. Поэтому разработка конструктивно простых и надежныx устройств защиты оконных проемов типа решетки, обеспечивающих оперативную эвакуацию людей из здания в критических ситуациях, является актуальным.
Известно устройство защиты оконного или дверного проема, содержащее устанавливаемые в проеме внутреннюю створку, открывающуюся внутрь помещения, и наружное заграждение проема с, по крайней мере, одним запором, при этом запор выполнен в виде опорного элемента, закрепляемого в проеме и располагаемого между опорным элементом и внутренней створкой рычага, установленного одним концом на оси, закрепленной на наружном заграждении, а длина рычага выбрана большей, чем расстояние между осью и внутренней створкой по прямой, проходящей через опорный элемент. Одна из сторон наружного заграждения снабжена петлями, предназначенными для крепления к стене дома. Наружное заграждение выполнено в виде решетки, а внутренняя створка снабжена внутренним запором (см. патент РФ на изобретение №2017920, МПК Е06В 09/02, опубл. 15.08.1994 г.).
Известное устройство характеризуется наличием большого количества запоров. При этом в процессе эксплуатации повышается вероятность заклинивания устройства вследствие несрабатывания вышеуказанных запоров, что приведет к выходу устройства из строя. Вместе с тем, открывание внутреннего запора требует дополнительного времени для открывания, что также снижает оперативность приведения устройства в
открытое состояние. Из-за наличия рычага, располагающегося в проеме и кинематически связанного как с наружным, так и с внутренним заграждениями, усложняется остекление проема, в связи с чем, невозможно использование устройства, например, в жилых помещениях, что сужает область его применения и снижает эксплуатационные, а также потребительские свойства.
Известно также устройство защиты оконного проема, содержащее рамку, металлическую решетку, средство для запирания решетки, включающее три элемента защиты, связанные стержнями, замок со средствами крепления, расположенный в закрытом кожухе, и операционный рычаг, расположенный дистанционно, при этом операционный рычаг и средства замка связаны механическим элементом в виде гибкого кабеля, а операционный рычаг позиционирован и конфигурирован таким образом, чтобы можно было использовать для открывания оконного проема ногу человека (см. патент Великобритании на изобретение №2383367, МПК Е06В 09/02, опубл. 25.06.2003 г.).
Недостатками известного устройства также являются недостаточная надежность и низкие потребительские и эксплуатационные свойства. Это связано с тем, что, во-первых, в процессе эксплуатации решетка предложенной конструкции открывается только во внутрь, вследствие чего ее нужно устанавливать между помещением и стеклом, что негативно сказывается на интерьере помещения. Во-вторых, подобное открывание (внутрь) затрудняет само открывание решетки, так как пользователю необходимо одновременно нажать на рычаг и, не отпуская его, потянуть на себя решетку, что сделать затруднительно, поскольку открывая решетку, как правило, правой рукой, пользователь закрывает собой доступ для открывания решетки. При нажатии левой рукой на рычаг, пользователю необходимо правой рукой открывать решетку, что также сделать затруднительно. Это затрудняет открывание и замедляет его, что негативно сказывается, например, на эвакуации людей и ее оперативность, необходимую в критических ситуациях. Кроме того, конструкция замка недостаточно надежна. Это объясняется тем, что стержень должен плотно входить в запирающий элемент, расположенный на решетке. Вместе с тем, элемент на решетке оказывает давление на стержень, затрудняя его движения вниз при открывании, что также препятствует открыванию решетки и увеличивает усилие, необходимое для приложения к рычагу для открывания решетки. Это снижает эксплуатационные и потребительские свойства устройства, а также его надежность, так как при приложении значительных усилий, запирающий стержень может деформироваться, что приведет к невозможности его
свободного движения вверх-вниз для открывания и запирания решетки, его дальнейшему повреждению и в конечном итоге выходу устройства из строя.
Известно устройство защиты оконного проема, содержащее закрепленную с наружной стороны здания секционную решетку, выполненную из образующих ячейки элементов и соединенную с наружной стороны стены посредством верхних и нижних шарниров со стержнями верхнего крепления, установленных с возможностью перемещения и имеющих фиксаторы и со стержнями нижнего неподвижного крепления к стене, при этом устройство снабжено размещенными с внешней стороны ограничителями перемещения стержней, сальниками, направляющими трубками, расположенными в отверстиях стены, выполненных под углом 0-50° к горизонтали, причем каждый стержень размещен в трубке, а полости, образованные между стержнями верхнего крепления и направляющими трубками заполнены смазкой. Секции решетки соединены между собой шарнирами. Шарнир выполнен в виде кольцевых деталей, первая из которых закреплена на решетке, а стержень зафиксирован в кольцевых деталях. Вторая кольцевая деталь закреплена на внешней стороне решетки. Каждая направляющая трубка для стержня верхнего крепления выполнена с диаметром, превышающим диаметр направляющей трубки для стержня нижнего крепления. Направляющие трубки выполнены из двух элементов, соединенных посредством резьбового соединения. Расстояние между элементами ячейки решетки составляет 120-180 мм (см. патент РФ на изобретение №2214494, МПК Е06В 09/02, опубл. 20.10.2003 г., а также свидетельство РФ на полезную модель №26070, МПК Е06В 09/02, опубл. 10.11.2002 г.).
Недостатком известного устройства является недостаточная надежность, низкие потребительские и эксплуатационные свойства, так как из-за отсутствия механизма одновременного открывания двух верхних шарниров пользователю необходимо сначала отомкнуть один стержень, а затем другой, что увеличивает время открывания. Известное устройство также невозможно использовать одному человеку при закрытом окне, что негативно сказывается на эксплуатации устройства, например, в зимний период, когда для приведения устройства в действие необходимо открыть окно, потянуть на себя решетку, приподнять рычаг с запирающим элементом, а затем, поддерживая тяжелую решетку в положении равновесия, другой рукой опустить рычаг, который попадает в запорное отверстие на решетке. Все это сложно произвести одному человеку, что увеличивает время запирания решетки, а также снижает эксплуатационные свойства устройства. При запирании решетки необходимо подтягивать трос с запирающим элементом. Подобное механическое воздействие также негативно сказывается на целостности троса, при этом в случае приложения значительного усилия могут
разрушиться кронштейны, в которых размещается трос, что сделает невозможным открывание или закрывание решетки и приведет устройство в целом в нерабочее состояние.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является известное устройство защиты оконного проема, содержащее решетку, закрепленную со стеной посредством, по крайней мере, двух шарниров нижнего крепления, и контактирующие с ней через фиксирующие элементы, по крайней мере, два запирающих узла, общий привод открывания запирающих узлов, содержащий горизонтально расположенный стержень, выполненный с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и соединенный гибкими связями с каждым запирающим узлом и с рукояткой привода, а каждый запирающий узел снабжен тяговым механизмом, обеспечивающим перемещение фиксирующего элемента запирающего узла до его контакта с ответным фиксирующим элементом решетки. Каждый фиксирующий элемент решетки выполнен в виде пластины с пазом. Тяговый механизм запирающего узла может содержать диск, закрепленный на неподвижной оси с возможностью поворота, снабженный размещенным на его поверхности стопорным элементом, и соединенный гибкой связью со стержнем привода, при этом фиксирующий элемент запирающего узла выполнен в виде стержня, жестко закрепленного на диске. Тяговый механизм запирающего узла может содержать подпружиненный Г-образный запорный рычаг, установленный на опорном элементе с возможностью его поворота относительно неподвижной оси и соединенный гибкой связью со стержнем привода, и стопорный элемент, размещенный под Г-образным запорным рычагом, при этом фиксирующий элемент запирающего узла представляет собой выступ Г-образного запорного рычага. Каждая гибкая связь выполнена в виде троса, а каждый шарнир нижнего крепления выполнен в виде петли из двух планок, соединенных друг с другом с возможностью вращения, при этом одна из планок прикреплена к анкеру, установленному в оконном проеме, другая жестко закреплена на решетке, при этом точка вращения планок вынесена за оконный проем. Запирающий узел установлен в корпусе, состоящим из основания и защитной крышки, при этом основание выполнено в виде пластины, жестко закрепленной на откосе оконного проема, с возможностью крепления к ней защитной крышки (см. патент РФ на полезную модель №54608, МПК Е06В 09/02, опубл. 10.07.2006 г.).
Недостатки известного устройства следующие. Известное устройство предусматривает наличие запорного запирающего узла на оконных откосах. При этом в ряде случаев в зимнее время запирающий узел находится в зоне низких температур (ниже 0°) и на нем может образоваться наледь, например, вследствие конденсата. Вследствие этого будет затруднена фиксация решетки и повышается вероятность отказа работы
устройства при открывании решетки, что указывает на недостаточную надежность известного устройства. Кроме того, при таком расположении к фиксирующим узлам возможен несанкционированный доступ, что говорит о недостаточной надежности такой решетки. Вместе с тем, известная решетка имеет только два фиксируемых положения, а именно она либо полностью закрыта, либо полностью открыта. Вследствие этого в момент открытия она полностью распахивается под собственным весом, что может нанести травму человеку, например, пожарному, находящемуся около решетки на улице. При этом для закрытия решетки необходимо, чтобы один человек поднимал решетку с улицы, что очень неудобно, требует дополнительного применения физической силы и дополнительно указывает на низкие эксплуатационные и потребительские свойства. Кроме того, при наличии как минимум двух запирающих узлов при закрытии решетки необходимо их синхронное закрывание, что даже при небольшом перекосе решетке будет затруднительно осуществить, что также негативно сказывается на надежности известной конструкции.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства защиты оконного проема с конструкцией, обладающей повышенной надежностью и улучшенными эксплуатационными свойствами.
Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является уменьшение минимально необходимого количества запирающих узлов, размещение запирающего узла в зоне положительных температур, отсутствие контакта пользователя с решеткой при ее открывании и закрывании, а также возможность дискретного открывания решетки.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве защиты оконного проема, содержащем решетку, закрепленную со стеной посредством, по крайней мере, двух шарниров нижнего крепления, по крайней мере, один запирающий узел, содержащий фиксирующий элемент, привод открывания решетки с рукояткой, горизонтально расположенный стержень, выполненный с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, гибкие связи, согласно полезной модели, запирающий узел выполнен в виде зубчатого колеса, находящегося на горизонтально расположенном стержне и контактирующего с фиксатором, кинематически связанным с рукояткой привода открывания решетки, при этом на стержне установлены, по крайней мере, два шкива, каждый из которых снабжен гибкой связью, один конец которой закреплен на шкиве, а другой - через пластину к решетке, причем стержень снабжен участком, имеющим многогранный профиль.
Фиксатор целесообразно выполнять в виде стержня, а также закреплять через направляющий паз относительно стены.
Гибкая связь между шкивом и пластиной решетки может быть размещена в направляющей, жестко прикрепленной к оконному откосу.
Между направляющей и пластиной решетки может быть размещена пружина, контактирующая с пластиной решетки.
Рукоятка привода может быть выполнена съемной, а гибкие связи - в виде троса.
Размещение запирающего узла с фиксатором на горизонтально расположенном стержне, т.е. фактически с внутренней стороны стены в помещении, позволяет устранить возможный несанкционированный доступ к нему с наружной стороны, например, в случае противоправных действий. В тоже время внутри помещения запирающий узел находится при положительной температуре, не испытывает различных температурных флуктуации, что также повышает его надежность. Кроме того, предложенная конструкция в отличие от прототипа, в котором присутствует, по крайней мере, два запирающих узла, работоспособна при наличии одного запирающего узла, что упрощает процесс закрывания решетки и повышает надежность механизма фиксации решетки в закрытом состоянии.
Вместе с тем, для проведения операций закрывания и открывания решетки не требуется контакт с ней. Это повышает эксплуатационные и потребительские свойства решетки, которые обеспечиваются за счет следующего. Запирающий узел представляет собой зубчатое колесо на горизонтально расположенном стержне, с которым через пазы на колесе контактирует вертикально ориентированный фиксатор, который можно выполнить, например, в виде стержня, пластины и размещать в направляющем пазу для исключения его смещения (отклонения) относительно стены. Для открывания решетки достаточно вывести при помощи рукоятки фиксатор из паза, после чего горизонтально расположенный стержень начнет вращаться, разматывая гибкую связь, например, трос, на шкиве и освобождая решетку. Вместе с тем, для закрывания решетки надо при помощи ручного инструмента, например, гаечного ключа, контактирующего со стержнем через участок с многогранным профилем, вращать стержень в обратном направлении, наматывая гибкие связи на шкивы и фиксируя его в конечном положении посредством ввода фиксатора в паз зубчатого колеса, что можно произвести, например, при помощи движения рукоятки привода, которая кинематически связана с фиксатaром.
Закрепление гибких связей на шкиве и решетке, а также наличие нескольких пазов на колесе и механизма его фиксации, позволяет добиться дискретного открывания решетки, а именно регулировать степень открывания решетки, например, остановить ее открывание в экстренном случае, при наличии под ней человека.
Пластина на решетке позволяет установить один конец гибкой связи в недоступном месте, например, для перекусывания гибкой связи, что также положительно влияет на надежность эксплуатации решетки. На это же направлено наличие направляющей, жестко прикрепленной к оконному откосу, для размещения внутри нее гибкой связи.
Выполнение фиксатора в виде стержня, профиль которого может соответствовать профилю паза на зубчатом колесе, дополнительно улучшает контакт между фиксирующими элементами запирающего узла, что также повышает надежность эксплуатации решетки.
Наличие между направляющей и пластиной решетки возвратной пружины, контактирующей с пластиной решетки, позволяет упростить открывание решетки и передать ей начальный импульс для движения в строну открывания.
Выполнение рукоятки привода съемной также повышает эксплуатационные свойства устройства, поскольку упрощает разбивание оконного стекла, например, после открывания решетки и возможном застопоривании механизма открывания окна - ручки или шпингалета.
Гибкую связь целесообразно выполнять в виде троса, что придаст ей дополнительную прочность без ухудшения качества намотки гибкой связи на шкив.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, на которых схематично изображены примеры конструктивного выполнения устройства защиты оконного проема: на фиг.1 - устройство защиты оконного проема, общий вид; фиг.2 - запирающий узел устройства защиты оконного проема, вид сбоку; на фиг.3 - элементы устройства, размещаемые в оконном проеме, в увеличенном масштабе; на фиг.4 показан вид сбоку устройства с шарниром нижнего крепления решетки в виде петли из планок; на фиг.5 - шарнир нижнего крепления решетки в виде петли из планок, вид сбоку, в увеличенном масштабе.
Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - решетка; 2 - рукоятка привода открывания решетки 1; 3 - горизонтально расположенный стержень привода открывания решетки 1; 4 - зубчатое колесо; 5 - фиксатор; 6 - участок многогранного сечения на стержне 3; 7 - шкив; 8 - гибкая связь; 9 - направляющая гибкой связи 8; 10 -
пластина решетки 1; 11 - возвратная пружина; 12 - планки шарнира крепления решетки.
Устройство защиты оконного проема содержит закрепленную с наружной стороны здания или внутри оконного проема решетку 1, выполненную, например, из образующих ячейки элементов, и закрепленную со стеной посредством, по крайней мере, двух шарниров нижнего крепления (фиг.1, 4 и 5).
Устройство защиты оконного проема также содержит, по крайней мере, один запирающий узел с фиксатором, привод открывания решетки 1 с рукояткой 2, горизонтально расположенный стержень 3, выполненный с возможностью поворота вокруг своей продольной оси (фиг.1 и 2). Рукоятка 2 может быть выполнена съемной.
Запирающий узел выполнен в виде находящегося на горизонтально расположенном стержне 3 зубчатого колеса 4, контактирующего с фиксатором 5, кинематически связанным с рукояткой 2 привода открывания решетки 1. Фиксатор 5 может быть выполнен в виде стержня, который через планки связан (например, приварен) к рукоятке 2 привода открывания решетки 1. Фиксатор-стержень 5 целесообразно размещать в направляющем пазу, образованном, например, пластиной, жестко прикрепленной к стене. Таким образом, фиксатор 5 получает возможность передвижения только в вертикальном направлении для совмещения с пазом зубчатого колеса 4, при этом исключаются его перемещения относительно стены, например, отклонения от нее, что затруднит фиксацию зубчатого колеса 4 (фиг.1 и 2).
Стержень 3 снабжен участком 6, имеющим многогранный, например, шестигранный профиль поперечного сечения.
На горизонтально расположенном стержне 3 установлены, по крайней мере, два шкива 7, каждый из которых снабжен намотанной на него гибкой связью 8, выполненной, например, в виде троса, с длиной, необходимой для полного открывания решетки 1 (фиг.1 и 2).
Один конец гибкой связи 8 закреплен на шкиве 7, а другой проходит в направляющую 9 гибкой связи 8, жестко прикрепленную к оконному откосу.
При этом направляющая 9 может быть выполнена с переменной площадью внутреннего поперечного сечения.
К решетке 1 жестко приварена пластина 10, к которой крепится второй свободный конец гибкой связи 8.
Между направляющей 9 и пластиной 10 решетки 1 размещена возвратная пружина 11, контактирующая с пластиной 10 решетки 1 (фиг.3).
2
2
Каждый шарнир крепления решетки 1 выполнен в виде петли из двух планок 12, соединенных друг с другом стержнем с возможностью вращения. Планки 12 выполнены с длиной, например, 100-300 мм в зависимости от ширины откоса (углубление решетки 1 в откосах), которые обрезаются по месту крепления. При этом конец одной из планок 12 приваривается к существующей решетке 1, конец другой планки 12 - к анкеру, установленному в оконном проеме, а точка, вокруг которой вращаются планки 12 (точка вращения), вынесена за оконный проем. Сечение планок 12 может быть выбрано равным 4×40 мм. В случае необходимости, например, при повышенных требованиях к безопасности, могут применяться более прочные планки, например, сечением 6×50 мм, или на планки навариваются стержни для повышения жесткости (фиг.4 и 5).
Устройство защиты оконного проема используется следующим образом.
Решетка 1 монтируется в оконный проем, имеющийся на наружной стороне здания. К нижнему краю решетки 1 жестко крепится шарнирное крепление в виде петли из двух планок 12, соединенных стержнем. Планки 12 устанавливаются с возможностью вращения друг относительно друга, при этом конец одной из планок 12 жестко прикреплен к анкеру, установленному в оконном проеме, а конец другой - жестко закреплен на решетке 1.
При помощи гаечных ключей, контактирующих с участком 6, имеющим многогранное, например, шестигранное сечение, поворачивается горизонтально расположенный стержень 3. Вследствие этого, вращаются расположенные на стержне 3 шкивы 7, к каждому из которых одним концом закреплена гибкая связь 8.
Гибкие связи 8, проходя через направляющую 9, наматываются на шкивы 7. При этом гибкая связь 8, прикрепленная через пластину 10 к решетке 1, плавно поднимает ее.
Когда решетка 1 поднята до необходимого уровня поднимают рукоятку 2 привода, при этом фиксатор 5 перемещается вверх, входя в соответствующий паз зубчатого колеса 4, жестко фиксируя его и решетку 1 в целом.
Для открывания решетки 1 рукоятка 2 опускается вниз, опуская за собой фиксатор 5, освобождая зубчатое колесо 4 и стержень 3.
После этого срабатывает возвратная пружина 11, размещенная между направляющей 9 и пластиной 10 решетки 1, контактирующая с пластиной 10 решетки 1 и придающая решетке 1 первоначальный импульс для открывания.
Вращаясь, шкивы 7 освобождают гибкую связь 8 на длину, необходимую для открывания решетки 1. При этом за счет контакта с поверхностью стены, а также при помощи подбора диаметра отверстия в направляющей 9 и его изменения по длине
направляющей 9, можно регулировать скорость прохождения гибкой связи 8 через направляющую 9, тем самым регулируя скорость открывания решетки 1.
В необходимый момент, когда экстренно требуется прекратить открывание решетки 1, достаточно резко поднять рукоятку 2, фиксируя зубчатое колесо 4.
После открывания решетки 1 в случае заклинивания механизма открывания окна, можно разбить оконное стекло съемной рукояткой 2, освобождая путь для эвакуации людей.
Одним приводом устройства защиты оконного проема можно одновременно открывать не только фиксаторы 5, расположенные на одной решетке, но также и фиксаторы, расположенные на нескольких решетках. В этом случае один стержень 3 привода открывания должен быть установлен одновременно над несколькими оконными проемами.
Кроме того, откинутая решетка в открытом состоянии может служить трапом или лестницей, упрощающей эвакуацию людей.
Предложенное устройство применимо для любого вида существующих и вновь устанавливаемых оконных решеток (в откосах, накладных), при этом конструкция решеток (дизайн ячеек и форма самой решетки) может быть выполнена различной по желанию заказчика. При монтаже устройства не нарушаются существующие элементы, например, откосы, рамы окон, стены, подоконники независимо от их конструкции. Устройство изготавливается из простых по конструкции существующих деталей и элементов, не содержит специальных и высокоточных узлов и деталей.
При этом предложенная конструкция предусматривает возможность установки на оконном проеме комбинированной решетки, например, наполовину глухой, наполовину открывающейся. Это целесообразно делать на оконном проеме значительной площади, часть которой можно закрыть глухой решеткой, а часть, которая будет использоваться для эвакуации людей, закрыть открываемой решеткой, снабженной устройством открывания предложенной конструкции.
Предложенная полезная модель имеет простую конструкцию, технологична при изготовлении, обладает повышенной надежностью, которая дополнительно обеспечивается удобством в эксплуатации в случае необходимости экстренной эвакуации людей через оконные проемы, защищенные металлическими решетками, помещений промышленных, общественных и жилых зданий, например, при задымлении помещений, пожарах или других аварийных ситуациях.