Дверь противопожарная герметическая
FIREPROOF HERMETIC DOOR

Данное изобретение относится к дверям для герметизации и защиты помещений строений от пожаров, при этом имеются в виду двери с защитными функциями от поражающих защищаемое помещение теплового воздействия, огня и дыма. Имеются в виду двери в сборе, имеющие замоноличенную в стенном проёме массивную раму (комингс) с анкерами и навешенную на раме двери на петлях полотно двери, включающую раму полотна, обшивку, средства защиты и механизм задраивания двери. Имеются в виду также двери, предотвращающие проникновение через дверной проём в помещение вредных (отравляющих, ядовитых, заражённых) находящихся в воздухе веществ путем герметизации дверного проёма. Такие двери обеспечивают защиту помещений от распространения огня и дыма при пожаре и при этом они защищают помещения строений во время и после прохождения сейсмоударных нагрузок.
Изобретение относится к производству дверей для защищаемых объектов, работающих в условиях, отвечающих требованиям стойкости строений объектов на сейсмоударное воздействие с амплитудой до 20g и на сохранение защитных функций после прохождения воздействия. Дверь предназначена также для защиты помещений от высоких температур, дыма и пожара с любой из сторон двери с пределом огнестойкости по критериям EIS: потери целостности, теплоизолирующей способности, проницания дыма и газа за период не менее 90 минут.
В патенте RU 2644519 С1 раскрыта пожаровзрывозащитная дверь, включающая дверное полотно, содержащее наружные и внутренние металлические стенки, силовой элемент, элементы жесткости и по меньшей мере один слой огнестойкого материала, и дверную коробку, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя металлические стенки дверного полотна являются частями металлической оболочки, состоящей из корытообразной части, выполненной из цельногнутого металлического листа и образующей внутреннюю стенку, и металлического листа, жестко связанного по периметру с корытообразной частью и образующего наружную стенку, силовой элемент выполнен в виде сотовой панели, окантован по периметру элементами жесткости и размещен внутри металлической оболочки, при этом соты имеют форму шестигранников, а их внутренние полости заполнены огнестойким термокомпенсирующим материалом, между внутренними поверхностями металлической оболочки и наружными поверхностями силового элемента размещен слой огнестойкого термокомпенсирующего материала, а дверная коробка состоит из двух соединенных между собой частей, причём заходная часть выполнена из металлического замкнутого профиля с сечением в виде прямоугольной трапеции, острым углом повернутой к наружной стороне дверного проема, а опорная часть выполнена из металлической трубы прямоугольного сечения, при этом внутренние полости обеих частей заполнены огнестойким термокомпенсирующим материалом (RU 2644519 С1, 12.02.2018).
В патенте RU 2563213 С2 раскрыта огнестойкая дверь для зданий или сооружений, используемая для длительного противодействия повышению температуры одной стороны двери при контакте другой ее стороны с огнем. Дверь содержит, с одной стороны, неподвижную раму и, по меньшей мере, одно открывающееся полотно и, с другой стороны, уплотнительное средство, которые обеспечивают непроницаемость между неподвижной рамой и открывающимся дверным полотном, когда дверь закрыта. Указанное или каждое открывающееся полотно содержит, с одной стороны, корпус, окружающий пустое пространство, выполненное с возможностью приема или образования теплоизолятора, пространство расположено между двумя слоями термоизоляции, каждый из которых, по существу, выполнен из материала, имеющего низкие теплопроводность или диффузионные свойства, а с другой стороны, в случае необходимости, по меньшей мере один терморазрыв (RU 2563213 С2, 20.09.2015).
Наиболее близким аналогом к двери, представленной в данном изобретении, является дверь противопожарная герметическая, содержащая раму с установленной на петлях дверным полотном, герметизирующий уплотнитель, расположенный между рамой и дверным полотном, механизм задраивания, соединенный с наружным и внутренним штурвалами, фиксатор дверного полотна в закрытом состоянии двери, соединенные с механизмом задраивания пиноли, взаимодействующие с упорами, расположенными на раме, рама двери содержит дополнительную раму, взаимодействующую посредством дополнительного герметизирующего уплотнителя с дверным полотном, в котором установлены примыкающие соответственно к створке и наружному рамочному контуру по их периметру накладки с зазором между ними для заполнения зазора слоем вспучивающегося огнезащитного материала, причем основной и дополнительный герметизирующие уплотнители выполнены из резинообразного материала, вал штурвального узла выполнен в виде герметично соединенных с соответствующими штурвалами внутреннего вала, снабженного шпилькой, соединенной с кольцевым узлом, и жестко соединенного с кольцевым узлом наружного вала, соосно соединенного с передаточным элементом со стороны наружной поверхности створки, причем устройство двери содержит, по меньшей мере, одно отжимное устройство и, по меньшей мере, один путевой выключатель, установленный с возможностью его взаимодействия с механизмом задраивания и пультом управления. Дверное полотно выполнено из стальных листов, между которыми расположен термостойкий теплоплоизолирующий материал, На поверхность накладки, закрепленной на створке, и на наружные поверхности внешнего и внутреннего дверных полотен нанесен вспучивающийся огнезащитный материал (RU 105341 U1, 10.06.2011 - прототип).
Общими признаками прототипа и представленного в данном описании изобретения является то, что каждая дверь является противопожарной герметической и содержит раму двери (комингс) с упорами под пиноли механизма задраивания, расположенное в проеме рамы теплоизолированное дверное полотно, причем между рамой и дверным полотном расположены параллельно друг другу наклонные планки, а также замкнутые по периметру дверного полотна резиновые термостойкие уплотнители, дверное полотно имеет раму с прикрепленными к ней внутренним и наружным листами, на дверном полотне закреплен соединенный с пинолями механизм перемещения пинолей, соединенный со штурвалами, расположенными с двух сторон дверного полотна, а также закрепленные на наружном листе дверного полотна отталкивающие болты для взаимодействия с рамой двери, при этом внешние поверхности рамы двери и дверного полотна покрыты слоями из огнезащитного терморасширяющегося материала.
В прототипе раскрыта конструкция двери, которая не в полной мере отвечает требованиям надежности по показателям пожаростойкости и герметичности. Это связано с тем, что дверь прототипа имеет мостики передачи тепла, к которым относятся привод механизма перемещения пинолей, имеющий два соединенных вала, на концах которых закреплены штурвалы на сравнительно близком расстоянии друг от друга, а также значительная по размерам площадь передачи тепла от наружного металлического листа дверного полотна, через который передается при пожаре тепло на элементы крепления вала штурвала и через него на штурвал. При этом механизм перемещения пинолей не защищен от прямого действия тепла во время пожара и вследствие этого он подвержен короблению при чрезмерном нагревании, что также отрицательно действует на надежность двери по показателям пожаростойкости и герметичности. При этом расположение вспучивающегося огнезащитного материала на поверхности накладки, закрепленной на дверном полотне, и накладки на поверхности рамы снижает надежность двери вследствие того, что после вспучивания материала и его отверждения дверное полотно может оказаться в заклиненном состоянии вспученным в зазоре материалом, и для открывания дверного полотна требуются специальные не предусмотренные средства открывания дверного полотна. Указанные недостатки известным образом оказывают отрицательное действие на пожаростойкость и герметичность двери вследствие чрезмерного нагревания её частей и коробления в течение заданного периода времени.
Техническим результатом изобретения, представленного в данном описании, является повышение надежности двери при использовании в условиях воздействия на неё огня, газов и сейсмоударных нагрузок.
Технический результат получен дверью противопожарной герметической, содержащей раму двери с упорами под пиноли механизма задраивания, расположенное на петлях в проеме рамы теплоизолированное дверное полотно, причем между рамой и дверным полотном расположены параллельно друг другу наклонные планки, а также замкнутые по периметру дверного полотна резиновые термостойкие уплотнители, дверное полотно выполнено с прикрепленными к её раме внутренним и наружным листами, на дверном полотне закреплен связанный с пинолями механизм их перемещения с приводом от внутреннего и наружного штурвалов, расположенных соответственно на валу и валу-винте с двух сторон дверного полотна, при этом на наружном листе дверного полотна установлены отжимные болты, упирающиеся в работе в раму двери, внешние поверхности рамы двери и дверного полотна покрыты слоями из огнезащитного терморасширяющегося материала, отличающаяся тем, что на наружном листе дверного полотна разъемно закреплен выпуклый наружу защитный кожух с петлями, соединенными с петлями дверного полотна, защитный кожух имеет форму усеченной пирамиды с обращенной в переднюю сторону удаленной от дверного полотна плоской частью, на которой закреплен фиксатор механизма перемещения пинолей, в фиксаторе установлен конец вала-винта наружного штурвала, каждая петля имеет полупетлю дверного полотна и полупетлю рамы и на полупетлях дверного полотна установлены петли кожуха с возможностью их поворота относительно полупетель дверного полотна в положении когда кожух отсоединен от внешнего листа дверного полотна, при этом толщина наружного листа дверного полотна больше толщины внутреннего листа дверного полотна.
Петли кожуха выполнены с осями, расположенными в дополнительных втулках полупетель дверного полотна, в полупетлях каждой петли расположена поворотная ось, которая расположена во втулке полупетли дверного полотна и во втулке полупетли рамы, причем в полупетле дверного полотна выполнен паз, по которому втулка при закрывании дверного полотна перемещается относительно полупетли от действия пружин отжатия, расположенных в полупетле рамы двери,
Установленный в фиксаторе конец вала наружного штурвала выполнен с удлиняющей частью, которая расположена между валом-винтом наружного штурвала и валом внутреннего штурвала, конец удлиняющей части соединен штифтом с валом внутреннего штурвала, при этом для ограничения вала-винта от осевого перемещения на удлиняющей части вала жёстко установлено зубчатое колесо-упор.
На фиг.1 показана дверь, вид спереди.
На фиг.2 – дверь в проеме стены, вид сбоку.
На фиг.3 – разрез двери по А-А на фиг.1.
На фиг.4 – разрез Б-Б на фиг.1.
На фиг.5 – место В на фиг.3.
На фиг.6 – место Г на фиг.2.
На фиг.7 – механизм задраивания двери.
Дверь в сборе (фиг.1) содержит замоноличенную в стенном проеме раму 1 двери (комингс, далее рама), в которой установлено описанное ниже дверное полотно. Рама 1 служит для формирования дверного проёма, размещения на ней упоров 2. Упоры 2 выполнены с возможностью их дополнительной регулировки и в этой связи они выполнены разъёмными, с креплением при помощи болтового соединения отъёмной части каждого упора содержащего скос «в». Упоры 2 расположены с возможностью их взаимодействия с пинолями 3 дверного полотна. На раме 1 двери закреплены полупетли 4 двери (фиг.6), сейсмопланки 5 (фиг.1), замоноличенные в стену строения анкера «а» и защёлка 6 пружинного типа, которая служит для удержания полотна двери в закрытом положении перед задраиванием двери и для облегчения задраивания.
Рама 1 двери изготовлена из соединенных между собой уголков 7, 8 и 9 (фиг.5), которые в соединенном положении образуют двухступенчатую форму рамы 1 в её поперечном сечении для обеспечения прочности и для прилегания к двум ступеням рамы двух резиновых уплотнителей 22 и 23. Последние образуют собой два контура уплотнения дверного полотна в раме 1 двери.
Между уголками 7 и 8 установлена прокладка 10 из теплоизолирующего материала, которая расположена между резиновыми уплотнителями 22 и 23. Прокладка 10 обеспечивает разрыв теплового моста между двумя ступенями рамы 1 – между уголком 7 и уголками 8 и 9. На раме 1 по её по контуру установлена наклонная планка 11, располагающаяся параллельно аналогичной наклонной планке 12, которая закреплена на полотне 14 двери. Наклонные планки служат для обеспечения минимального, необходимого зазора 13 между рамой дверного полотна 14 и рамой 1 двери в закрытом положении полотна двери. Один конец наклонной планки 11 упирается в торец прокладки 10, а к другому концу планки 11 прилегает резиновый уплотнитель 22.
Дверное полотно 14 (фиг.1,5) служит для закрывания проема рамы 1 двери, герметизации проёма рамы 1 двери и защиты от огня и дыма в соответствии с требованиями по пределам огнестойкости и прочности. На полупетлях 4 (фиг.6) установлены ответные полупетли 15 дверного полотна 14. На дверном полотне 14 установлен механизм 16 задраивания (фиг.3,7), блок 17 (фиг.1) концевого выключателя, электромагнитный замок 18 блокировки и отталкивающие отжимные болты 19. Дверное полотно 14 имеет защитный кожух 20, который закреплен на дверном полотне 14 болтами 32 и соединен с полупетлями 15 посредством петель 21 кожуха 20 (фиг.6). Дверное полотно 14 содержит также блок 17 концевого выключателя, связанный с тягой механизма задраивания, блок служит для выдачи сигналов о положении двери – «раздраено», «задраено». На дверном полотне 14 установлен электромагнитный замок 18 для дистанционной разблокировки задраенной двери и открывания дверного полотна 14. Отталкивающие болты 19, закрепленные на дверном полотне служат для облегчения открывания дверного полотна 14 в случае его заклинивания от ударных нагрузок. На полотне 14 двери закреплены также упомянутые выше резиновые уплотнения 22 и 23, (фиг.5), которые в закрытом положении дверного полотна прилегают к уголкам 7 и 9 рамы 1 двери, герметизируя её проём. Уплотнения закреплены на дверном полотне прижимными планками 24 и винтами 25.
Полотно 14 двери представляет собой сварную рамную конструкцию, включающую п-образную в поперечном сечении раму 26 (фиг.5) дверного полотна, изготовленную из прокатного профиля, при этом рама полотна заполнена внутри теплоизолирующим материалом 27. С внешней и внутренней сторон рама 26 полотна закрыта, соответственно, внешним листом 28 и внутренним листом 29, которые закреплены на раме 26 дверного полотна через прокладки 30, выполненные из прочного и термоустойчивого теплоизолирующего материала.
Внешние поверхности рамы 1 двери и рамы 26 полотна двери покрыты слоями 31 из огнезащитного терморасширяющегося материала. Упомянутый кожух 20 двери прикреплен к полотну 14 двери при помощи болтов 32 (фиг.1,5) Кожух 20 обеспечивает дополнительную теплоизоляцию полотна двери и также он выполняет защитную функцию – закрывает и защищает от повреждений механизм задраивания. Кожух 20 имеет петли 21. Ось каждой петли 21 расположена во втулке полупетли 15, что позволяет открывать кожух 20 для доступа к деталям механизма задраивания. Перед открыванием кожуха 20 отвинчивают болты 32.
Рама 26 дверного полотна шарнирно соединена с рамой 1 двери двумя петлями, каждое из которых содержит полупетли 4 и 15 (фиг.6). Полупетли 4 жёстко связаны с рамой 1 двери, а полупетли 15 жёстко связаны с рамой 26 полотна 14 двери. В несущие элементы полупетель 4 и 15 вставлены, соответственно, втулки 34 и 35. Во втулке 34 установлена поворотная ось 33, опирающаяся через шарик 37 и подпятник 38 на тарельчатые пружины 39, обеспечивающие восприятие сейсмической нагрузки. Радиально расположенные пружины 36, размещённые в несущем элементе полупетли 15, служат для отжатия полотна от рамы 1 двери с целью предотвращения повреждений уплотнений 22 и 23 (фиг.5) при закрывании полотна. При этом ось 33 соединена с втулкой 35 при помощи резьбы и дополнительно стопорится от самоотвинчивания гайкой 40.
Полупетля 15 имеет паз «б» (фиг.6), по которому она перемещается относительно втулки 35 при задраивании и отдраивании полотна, чем обеспечивается равномерное обжатие уплотнений 22 и 23 по их контурам. Также на каждой полупетле 15 закреплена петля 21 кожуха 20 полотна двери.
Дверь имеет выполненные из указанных полупетель две петли одинаковой конструкции, они установлены навстречу друг другу, благодаря чему одна и та же дверь может быть установлена в вариантах, как для правого, так и для левого открывания.
Механизм задраивания 16 (фиг.1, 7) служит для прижатия полотна 14 к раме 1, что необходимо для герметизации проёма и предотвращения коробления полотна при воздействии на него высоких температур и ударных нагрузок. Вращение штурвала 41 вызывает вращение связанного с ним винта 42. Винт 42 закреплён от осевого перемещения и при его вращении перемещается связанный с ним при помощи резьбы ползун 43. Перемещение ползуна 43 вдоль винта 42 вызывает осевое перемещение пинолей 44, шарнирно связанных с ползуном 43 при помощи тяг 45. Пиноли установлены с возможностью их поступательного перемещения в опорах 47, жёстко закреплённых на полотне двери. При задраивании дверного полотна 14 скос «в» на конце пиноли 44 скользит по ответному скосу упора 2, обеспечивая плотное прижатие полотна к раме 1. Для регулирования вылета пинолей и обеспечения равномерного прижима полотна к раме 1, пиноли 44 выполнены из двух частей, соединённых между собой талрепом 46, позволяющим изменять длину пиноли 44.
Для задраивания и раздраивания дверного полотна служит расположенный с внутренней стороны двери штурвал 48, закреплённый на валу 49, а также служит находящийся на противоположной стороне штурвал 41, закреплённый на винте 42. Вал 49 соединен с винтом 42 при помощи штифта 50, входящего в паз на конце винта 42. Такое соединение обеспечивает минимизацию теплопередачи от вала 49 на винт 42 и наоборот. На винте 42 жёстко установлено зубчатое колесо 51, служащее упором от осевого смещения винта, колесо 51 взаимодействует с электромагнитным замком 18 (фиг.1) при блокировании и разблокировании механизма задраивания. Дверь имеет фиксатор 52 ползуна, который закреплен на дверном полотне и препятствует проворачиванию ползуна на винте, предотвращая заклинивание механизма. При задраивании полотна скос «в» на конце пиноли 44 скользит по ответному скосу упора 2, обеспечивая плотное прижатие полотна к раме 1 двери.
Для регулирования вылета пинолей 44 (фиг.7) и обеспечения равномерного прижима полотна к раме 1, пиноли 44 выполнены из двух частей, соединённых между собой при помощи талрепа 46, позволяющего изменять длину пиноли 44.
Для задраивания и раздраивания полотна с внутренней стороны служит штурвал 48, закреплённый на валу 49. Вал 49 служит для передачи вращения винту 42 через штифт 50, входящего в паз, выполненный на конце винта 42. Вал 49 имеет дополнительный вал 53, на котором жёстко установлено зубчатое колесо-упор 51 для ограничения винта 42 механизма от осевого смещения, при этом зубчатое колесо 51 связано с электромагнитным замком 18 при блокировании и разблокировании механизма задраивания.
Соединение валов 49 и 53 штифтом 50 обеспечивает минимизацию теплопередачи от вала 49 на винт 42 и наоборот. Зубчатое колесо 51 жестко установлено на винте 42, оно служит упором от осевого смещения винта, а также для взаимодействия с электромагнитным замком 18 (фиг.1) при блокировании и разблокировании механизма задраивания. Фиксатор 52 (фиг.7) ползуна 43 закреплен на кожухе, он препятствует проворачиванию ползуна на винте, предотвращая заклинивание механизма. Сейсмопланки 5 при задраенном полотне двери взаимодействуют со скосами «г» (фиг.4), выполненными в листе 28 полотна 14 двери.
Работает дверь следующим образом.
Для задраивания полотна двери необходимо повернуть дверное полотно на петлях в положение, параллельное проёму. Дверное полотно поворачивают до момента срабатывания пружинной защёлки 6, удерживающей полотно в этом положении перед задраиванием. При этом пружины 36 (фиг.6) каждой полупетли 15 упираются одними своими концами во втулку 35, размещённую на неподвижной оси 33 и перемещают по пазу «б» полупетлю 15 вправо, предотвращая повреждение («закусывание») уплотнений 22 и 23, закрепленных на дверном полотне. В этом положении, перед задраиванием двери, электромагнитный замок 18 должен быть переведён в положение «разблокировано».
Далее, вращением штурвала 41 или штурвала 48 вращают винт 42, при этом ползун 43, взаимодействуя с резьбой винта 42, перемещается в сторону дверного полотна двери. Тяги 45, шарниро связанные с ползуном 43, поворачиваются вокруг пальцев, установленных в проушинах ползуна, и толкают пиноли 44, шарнирно связанные с тягами 45, при этом пиноли перемещаются в отверстиях опор 47. После соприкосновения скоса «в» (фиг.7) на конце пиноли со скосом упора 2 рамы 1, пиноли начинают перемещать дверное полотно 14 к раме 1, при этом уплотнения 22 и 23 (фиг.5), установленные на листах 28 и 29 дверного полотна сжимаются и дверное полотно прижимаются к уголкам 7 и 9 рамы 1, образуя герметичные стыки дверного полотна с рамой 1 двери. Одновременно каждая полупетля 15 (фиг.6), перемещаясь вместе с полотном влево, сжимает пружины 36. Задраивание двери прекращается, когда скосы «г» (фиг.4) на полотне 28 войдут в соприкосновение с сейсмопланками 5, установленными на раме 1. В результате проём оказывается загерметизирован двумя контурами уплотнений 22 и 23, при этом дверное полотно прижато к раме 1 и не имеет возможности перемещаться относительно рамы, так как опирается на неё без зазоров. Раздраивание и открывание двери выполняется в обратной последовательности. Перед раздраиванием электромагнитный замок 18 переводят в положение «разблокировано».
При вращении штурвала 41 или штурвала 48 механизма задраивания вращается винт 42. Ползун 43, взаимодействуя с резьбой винта 42, перемещается в сторону от полотна двери. Тяги 45, шарниро связанные с ползуном 43, поворачиваются вокруг пальцев, установленных в проушинах ползуна и тянут пиноли 44, шарнирно связанные с тягами 45, при этом пиноли перемещаются в отверстиях опор 47 в обратном направлении. После выхода из соприкосновения скоса «в» (фиг.7) на конце пиноли со скосом упора 2 на раме 1, дверное полотно отжимается от рамы 1. Раздраивание двери прекращается полностью, когда пиноли выйдут из окон упоров 2 (фиг.7). После проведенных операций дверное полотно открывают, преодолевая сопротивление защёлки 6.
В случае пожара, при тепловом воздействии на дверь, нагревается и многократно расширяется в объёме терморасширяющееся покрытие 31, нанесённое на листы полотна 28 и 29 дверного полотна и уголки 7,9 рамы 1 двери по всему её периметру. При этом перекрывается путь тепловому потоку в зазоры между рамой 1 и дверным полотном 14, а зазоры герметично закупориваются композицией терморасширяющегося покрытия 31. Теплопередача через поверхности листов 28 и 29 снижается. Дальнейшей передаче тепла препятствуют теплоизолирующие прокладки 30, дверного полотна 14 и расположенные в раме 26 дверного полотна между её листами 28 и 29 теплоизоляция 27 дверного полотна.
Расположение и количество пинолей, установленных на дверном полотне и прижимающих его к раме двери выбрано таким образом, чтобы при возможных деформациях рамы и полотна, вызванных нагревом, дверное полотно 14 оставалось прижатым к раме 1 двери и препятствовало образованию зазоров, нарушающих герметичность соединения полотна двери с рамой двери. Сейсмоударостойкость двери в её задраенном положении обеспечивается невозможностью перемещения дверного полотна относительно рамы в каждом из координатных направлений.
В случае заклинивания дверного полотна в результате её деформирования или деформирования рамы двери и невозможности открыть дверное полотно вручную, используют отжимные болты 19 (фиг.5). При заворачивании болтов они упираются в уголок 7 рамы 1 и создают необходимое усилие для отрыва дверного полотна от рамы 1 двери. При этом в случае заклинивания механизма задраивания и невозможности вывести пиноли 44 из окон упоров 2 – развинчивают болтовые соединения механизма, отделяют съёмные части упоров 2 и после этого открывают полотно двери.
Технический результат изобретения – повышение надёжности двери получен совокупностью признаков изложенных в формуле изобретения, причём надёжность двери установлена в течение более длительного периода времени воздействия на неё открытого огня, отравляющих газов под давлением и ударных воздушных и сейсмических нагрузок.