ВЗЛОМОСТОЙКИЕ ВОРОТА
TAMPERPROOF GATES

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к строительным конструкциям, а более конкретно к взломостойким воротам, включающим две плоские створки, размещенные внутри прямоугольной рамы, образованной боковыми сторонами, верхней и нижней сторонами, причем каждая створка ворот с помощью верхних и нижних петель подвешена к прямоугольной раме с возможностью поворота.
В данном описании использованы термины горизонтальный и вертикальный, который применяются исключительно для удобства описания и соответствуют вертикальному и горизонтальному положениям соответственно (то есть параллельно и перпендикулярно силе тяжести) в случае, когда ворота установлены вертикально и находятся в своем рабочем положении. Разумеется, в общем случае ворота могут не быть установленными и, например, могут находиться в неустановленном состоянии, тогда термины «горизонтальный» и «вертикальный» нужно применять условно.
Уровень техники.
Существует множество ворот, в частности, устанавливаемых в проемах различных сооружений, например, гаражей. Такие ворота включают в себя две плоские створки, размещенные внутри прямоугольной рамы, образованной боковыми сторонами, верхней и нижней сторонами, причем каждая створка ворот с помощью верхних и нижних петель подвешена к прямоугольной раме с возможностью поворота. Это обычные ворота, которые используются повсеместно. Недостатком таких ворот является их низкая устойчивость ко взлому, так как злоумышленник может спилить петли и открыть ворота. Кроме того, он может воспользоваться тем, что петли, как правило, приварены сваркой, и можно сбить петли, просто постучав по ним массивным предметом, например, кувалдой.
Но такого недостатка лишены известные из уровня техники взломостойкие ворота, включающие две плоские створки, размещенные внутри прямоугольной рамы, образованной боковыми сторонами, верхней и нижней сторонами, причем каждая створка ворот с помощью верхних и нижних петель подвешена к прямоугольной раме с возможностью поворота, см. патент на изобретение РФ №2537834, опубликованный 10.01.2015.
Данные взломостойкие ворота являются наиболее близкими по технической сути и достигаемому техническому результату и выбраны за прототип предлагаемого изобретения. Данные взломостойкие ворота выполены так, что при попытке взлома ворот срабатывают защитные механизмы, выполненные в виде пружин, зафиксированных в отверстиях в заневоленном сжатом состоянии с помощью плотно с натягом утопленного в край отверстия кольцевой втулки из хрупкого материала, разрушаемого при заранее заданной силе ударного воздействия на ворота. Конец пружин соединен с продольными цилиндрическими упорами, свободно вставленными в отверстия. Соответственно, при ударе пружины выталкивают цилиндрические упоры, которые и не позволяют злоумышленникам открыть ворота, даже при спиленных петлях.
Недостатком этого прототипа является невысокое удобство эксплуатации таких ворот. Это связано с тем, что после срабатывания защитного механизма открыть такие ворота можно только изнутри, что неприменимо в случае помещений с одном входом, например для гаражей. Или приходится повреждать створки, что делает их непригодными к дальнейшему использованию. Кроме того такие ворота можно открыть, не прилагая резких усилий, заставляющих срабатывать защитный механизм, если аккуратно спилить петли, ворота откроются, то есть другим недостатком является невысокая устойчивость к взлому ворот.
Раскрытие изобретения.
Настоящее изобретение главным образом, имеет целью предложить взломостойкие ворота, включающие две плоские створки, размещенные внутри прямоугольной рамы, образованной боковыми сторонами, верхней и нижней сторонами, причем каждая створка ворот с помощью верхних и нижних петель подвешена к прямоугольной раме с возможностью поворота, позволяющие, по меньшей мере, сгладить указанные выше недостатки, а именно обеспечить повышение удобства эксплуатации ворот и обеспечить повышение устойчивости к взлому, что и является поставленной технической задачей.
Для достижения этой цели ось вращения каждой створки смещена относительно края створки таким образом, чтобы при открывании створки ее вертикальные торцы оказывались по разные стороны от прямоугольной рамы, при этом оси вращения верхней и нижней петель каждой створки совпадают с осью вращения створки. Ось вращения каждой створки смещена внутрь прямоугольной рамы относительно ее наружной поверхности, причем верхняя сторона прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединена с дополнительной горизонтальной верхней стойкой, предотвращающей поворот створок внутрь прямоугольной рамы, и расположенной между верхними петлями. Нижняя сторона прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединена с дополнительной горизонтальной нижней стойкой, предотвращающей поворот створок внутрь прямоугольной рамы, и расположенной между двумя нижними петлями.
Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность обеспечить возможность установки створок ворот на скрытых петлях, что не позволяет к ним добраться и спилить их. Кроме того, предложенная конструкция ворот, даже в случае теоретического отрывания или разборки петель, не позволит створкам ворот открыться или провалиться внутрь, так как их движение будет ограничено от открывания наружу дополнительными вертикальными стойками, а от проваливания внутрь - дополнительными горизонтальными верхней и нижней стойками. То есть ворота предложенной конструкции могут выдерживать многократные попытки взлома без существенного ущерба и необходимости замены.
Существует преимущественный вариант изобретения, в котором боковые стороны прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединены по всей длине с дополнительными вертикальными стойками, закрывающие зазор между торцом створки и боковой стороной прямоугольной рамы. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность закрывать зазор между торцом створки и боковой стороной прямоугольной рамы в варианте, когда боковые стороны прямоугольной рамы расположены от створок и не закрывают зазор.
Существует преимущественный вариант изобретения, в котором верхние петли состоят из двух втулок и пальца, причем одна из этих втулок жестко закреплена на верхней стороне прямоугольной рамы, а вторая на створке. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность размещать верхние петли с внутренней стороны ворот, обеспечивая при этом открывание створок ворот.
Существует также вариант изобретения, в котором нижние петли состоят из двух втулок и пальца, причем одна из втулок жестко закреплена на нижней стороне прямоугольной рамы, а вторая втулка на створке. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность размещать нижние петли с внутренней стороны ворот, обеспечивая при этом открывание створок ворот.
Существует вариант изобретения, в котором створки в средней части имеют дополнительные петли, состоящие из двух втулок и пальца, причем одна из этих втулок жестко закреплена на створке, а вторая через кронштейн жестко закреплена на боковой стороне прямоугольной рамы, при этом кронштейн выполнен так, чтобы не препятствовал открыванию створки. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность дополнительного укрепления ворот, а именно створок, так как появляется еще один крепеж в средней части створок по высоте.
Существует еще и такой вариант изобретения, в котором кронштейн выполнен в виде фрагмента металлического профиля. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность простого изготовления кронштейна из цельной заготовки, не имеющей сваренных деталей, а потому обладающей высоким запасом прочности.
Существует также вариант изобретения, в котором дополнительные вертикальные стойки выполнены в виде металлических уголков. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность изготовления дополнительных вертикальных стоек из цельной металлической заготовки, не имеющей сваренных деталей, а потому обладающей высоким запасом прочности, и имеющей ребро жесткости.
Существует еще один вариант изобретения, в котором дополнительная горизонтальная верхняя стойка выполнена в виде металлического уголка. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность изготовления дополнительной горизонтальной верхней стойки из цельной металлической заготовки, не имеющей сваренных деталей, а потому обладающей высоким запасом прочности, и имеющей ребро жесткости.
Существует еще и такой вариант изобретения, в котором дополнительная горизонтальная нижняя стойка выполнена в виде металлической профилированной трубы. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность изготовления дополнительной горизонтальной нижней стойки из цельной металлической заготовки, не имеющей сваренных деталей, а потому обладающей высоким запасом прочности, и имеющей ребро жесткости.
Существует также вариант изобретения, в котором нижние петли дополнительно содержат металлические шарики, расположенные внутри втулки между пальцем и рамой. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность облегчения открывания-закрывания ворот, а также при такой конструкции створки ворот не проседают.
Существует вариант изобретения, в котором боковые стороны прямоугольной рамы выполнены в виде уголка, расположенного таким образом, чтобы одна из граней указанного уголка закрывала зазор между торцом створки и боковой стороной прямоугольной рамы снаружи ворот. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить отсутствие зазора между торцом створки и боковой стороной прямоугольной рамы снаружи ворот.
Существует преимущественный вариант изобретения, в котором створки в верхней части имеют фиксаторы против ветра. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить фиксацию открытых ворот, предотвращающую их захлопывание под действием ветра, что повышает удобство эксплуатации ворот.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения. Также совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения не следует явным образом из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень» для изобретения.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на чертежи, на которых:
- фиг. 1 изображает общий вид взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии снаружи проема, согласно изобретению,
- фиг. 2 изображает общий вид взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии изнутри проема, согласно изобретению,
- фиг. 3 изображает сечение А-А взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии, согласно изобретению,
- фиг. 4 изображает сечение В-В взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии, согласно изобретению,
- фиг. 5 изображает сечение В-В взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии, альтернативный вариант расположения боковых сторон прямоугольной рамы, согласно изобретению,
- фиг. 6 изображает часть вида взломостойких ворот в установленном закрытом состоянии изнутри проема, где крупе показаны петли, согласно изобретению,
- фиг. 7 изображает вид сверху взломостойких ворот в установленном, но незакрытом состоянии, согласно изобретению,
- фиг. 8 схематично изображает этапы открывания взломостойких ворот, согласно изобретению.
Согласно фиг. 1-7 взломостойкие ворота включают две плоские створки 1, размещенные внутри прямоугольной рамы, образованной боковыми сторонами 2, верхней 3 и нижней 4 сторонами. Все стороны 2-4 жестко прикреплены к стене помещения, образующего проем, в котором и установлены ворота. Проем показан на фиг. 1 и 2 со штриховкой в виде кирпичной кладки. Крепление может производиться любыми крепежными деталями, например, путем сверления и установки через дюбеля на шурупы.
Каждая створка 1 ворот с помощью верхних 5 и нижних 6 петель подвешена к прямоугольной раме с возможностью поворота. Ось вращения 7 каждой створки смещена относительно края створки таким образом, чтобы при открывании створки ее вертикальные торцы оказывались по разные стороны от прямоугольной рамы. Это хорошо видно на фиг. 3, 4 и 7.
Оси вращения верхней и нижней петель 5 и 6 каждой створки совпадают с осью вращения створки, а ось вращения каждой створки смещена внутрь прямоугольной рамы относительно ее наружной поверхности. Боковые стороны 3 прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединены по всей длине с дополнительными вертикальными стойками 8, закрывающие зазор между торцом створки и боковой стороной 2 прямоугольной рамы.
Верхняя сторона 3 прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединена с дополнительной горизонтальной верхней стойкой 9, предотвращающей поворот створок 1 внутрь прямоугольной рамы, и расположенной между верхними петлями 5. Это показано на фиг. 2.
Нижняя сторона 4 прямоугольной рамы с внутренней стороны жестко соединена с дополнительной горизонтальной нижней стойкой 10, предотвращающей поворот створок 1 внутрь прямоугольной рамы, и расположенной между двумя нижними петлями 6. Это также показано на фиг. 2.
Дополнительные вертикальные стойки 8 могут быть выполнены в виде металлических уголков. Дополнительная горизонтальная верхняя стойка 9 может быть выполнена в виде металлического уголка. Дополнительная горизонтальная нижняя стойка 10 может быть выполнена в виде металлической профилированной трубы.
Верхние петли 5 состоят из двух втулок 51, 52 и пальца 53, причем одна из этих втулок 51 жестко закреплена на верхней стороне 3 прямоугольной рамы, а вторая - 52 на створке 1. Дополнительно втулка 51 может крепиться к торцу неподвижной дополнительной горизонтальной верхней стойки 9. Это показано на фиг. 6, причем в варианте, когда палец 53 прикреплен к втулке 51.
Нижние петли 6 состоят из двух втулок 61, 62 и пальца 63, причем одна из втулок 61 жестко закреплена на нижней стороне 4 прямоугольной рамы, а вторая втулка 62 - на створке 1. Дополнительно втулка 61 может крепиться к торцу неподвижной дополнительной горизонтальной нижней стойки 10. Это показано на фиг. 6, причем в варианте, когда палец 63 прикреплен к втулке 62.
Створки в средней части могут иметь дополнительные петли 11, состоящие из двух втулок 111, 112 и пальца 113, причем одна из этих втулок жестко закреплена на створке 1, а вторая через кронштейн 12 жестко закреплена на боковой стороне 2 прямоугольной рамы. При этом кронштейн 12 выполнен так, чтобы не препятствовал открыванию створки 1.
Кронштейн 12 может быть выполнен в виде фрагмента металлического профиля.
Нижние петли 6 дополнительно могут содержать металлические шарики 13, расположенные внутри втулки 61 между пальцем 63 и нижней стороной 4 рамы.
Створки 1 в верхней части могут иметь фиксаторы против ветра, не показаны.
На фиг. 4 и 5 обозначено как 14 - крепление створки к одной из втулок 111 средней петли 11 (при этом к кронштейну 12 крепится путем, например, сварки вторая втулка 112). Крепление 14 может быть выполнено в виде фрагмента металлического уголка или профиля. Это показано на фиг. 4 и 5.
Также на фиг. 2 показан замок 15.
На фиг. 3, 4 и 5 пунктиром 16 также показано положение створки 1 в открытом состоянии. Видно, что предлагаемая конструкция ворот позволяет створкам 1 открываться до положения 16, когда они касаются уголка 8. При этом ворота могут открываться на угол, больший 90°.
Направление действия силы тяжести на фигурах показано стрелкой и обозначено как g.
Очевидно, что зазор между торцом створки и боковой стороной прямоугольной рамы может быть закрыт вертикальной уголком самой прямоугольной рамы, повернутым внутрь. См. фиг. 5.
Осуществление изобретения.
Взломостойкие ворота используют следующим образом. Приведем наиболее исчерпывающий пример использования изобретения, имея в виду, что данный пример не ограничивает применения изобретения.
Согласно фиг. 8 процесс открытия ворот из закрытого состояния происходит:
Этап А1. Из закрытого положения ворот, открывают замок 15. Так как створки представляют собой в закрытом положении изогнутый лист за счет упора края створки 1 в профиль дополнительной вертикальной стойки 8, как это видно на фиг. 7, то в закрытом положении ворот створки находятся под небольшой упругой деформацией. Открытие замка приводит к тому, что створки распрямляются и приоткрываются.
Этап А2. Каждую створку поворачивают вокруг оси 7, которая смещена относительно рамы из элементов 2-3-4 как показано на фиг. 7. При этом края створок, закрытые снаружи дополнительными вертикальными стойками 8, перемещаются внутрь помещения.
Этап A3. Створки могут открываться до тех пор, пока они не займут положения 16, то есть не упрутся своей наружной поверхностью в дополнительную вертикальную стойку 8.
Этот угол зависит от расположения оси, то есть от величины ее смещения относительно дополнительной вертикальной стойки 8. То есть, регулируя указанное смещение при изготовлении ворот, можно регулировать максимальный угол раскрытия створок.
Этап А4. При необходимости закрыть ворота, производят обратное движение створок до их смыкания, надавливают, чтобы замок мог закрыться, и закрывают замок.
Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, убавлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно.
Промышленная применимость.
Предлагаемые взломостойкие ворота могут быть осуществлены специалистом на практике и при осуществлении обеспечивают реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.
В соответствии с предложенным изобретением заявителем был изготовлен опытный образец взломостойких ворот, которые был установлены на гараже.
Основной каркас был выполнен из стального уголка 60 мм, кроме нижней стороны прямоугольной рамы, которая была выполнена в виде профилированной трубы. 2×25×40 мм. Дополнительные стойки были выполнены из стального уголка 25 мм. Размер ворот был 2660 мм в длину, 2125 мм в высоту.
Для испытаний использовали многократные попытки взлома ворот с применением кувалды, зубила, а также ударов грузовика.
Испытания опытного образца взломостойких ворот показали, что они обеспечивает возможность:
- защиты ворот против спиливания петель, а также против иного воздействия на петли, так как створки даже в отсутствие петель не могут быть открыты за счет упора в дополнительные вертикальные стойки 8 снаружи;
- открывания створок ворот на широкий угол - около 120°;
- защиты ворот от взлома за счет того, что отсутствует щель между створками и рамой, которая закрыта дополнительной вертикальной стойкой 8;
- удобства пользования воротами, так как они при попытках взлома не теряют возможности быть открытыми и закрытыми в дальнейшем;
- легкого открытия ворот за счет наличия шариков в нижних петлях и за счет небольшой упругой деформации створок;
- несложного закрытия, так как усилие, которое необходимо приложить для закрытия составляет всего 3-4 кг;
- отсутствия проседания створок ворот.
Таким образом, в данном изобретении достигнута поставленная задача - повышение удобства эксплуатации ворот и повышение устойчивости к взлому.