МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ДВЕРЬ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при изготовлении металлических дверей, используемых в местах с особыми требованиями к пожаро-, шумо- и теплозащищенности.
Известны конструкции металлических дверей, представляющие собой многослойную структуру, включающую в свой состав металлический, часто не один лист, а более, между которыми размещены связующие конструкционные элементы и/или различного рода наполнители в виде, например, металлических включений, оставшихся в результате металлических производств:
патент RU на полезную модель №948,
патент RU на полезную модель №8393,
патент DE на изобретение №3820342,
патент RU на полезную модель №66397 (патентообладатель - «Торэкс»),
патент RU на полезную модель №12027 (патентообладатель - «Торэкс»).
Известны также двери, имеющие, кроме металлического полотна или полотен в составе многослойной структуры, набор полотен из другого материала, среди которых имеются включения, например, в виде гранитной или мраморной крошки, а также отходов металлических производств - уголков, «кругляшей» и т.д. Часто уместно применение между дверными полотнами металлических решеток, которые включениями можно назвать условно. И те и другие включения заполимеризованы пенополиуретаном:
патент CN на изобретение №103726760,
патент CN на полезную модель №203584242,
патент US на изобретение №8845847,
патент RU на полезную модель №143166,
патент RU на полезную модель №98776,
патент RU на полезную модель №123442 (патентообладатель - «Торэкс»),
патент RU на полезную модель №106294 (патентообладатель - «Торэкс»),
патент RU на полезную модель №104225 (патентообладатель - «Торэкс»),
патент RU на полезную модель №71690 (патентообладатель - «Торэкс»).
1
1
Известные конструкции Заявителя данной заявки - завода стальных дверей «Торэкс» (Завод стальных дверей «Торэкс» производит двери более 20 лет. За это время продукция инновационного предприятия стала популярной в России и за рубежом. Ежедневно завод впускает не менее 1000 штук стальных дверей с заданными характеристиками.) отражены в патентах, входящих как в первую группу аналогов, имеющих ряд полотен, так и во вторую (см. последние патенты второго представленного списка), характеризуются наличием многовариантных различных многослойных структур, в которых наряду с названными выше дверными полотнами могут быть использованы и MDF плиты.
Однако для вышеперечисленных групп аналогов характерен не самый высокий класс пожаростойкости, шумо- и теплозащищенности.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является конструкция двери, описанная в патенте RU на полезную модель №123443 (патентообладатель - «Торэкс»). Дверь металлическая имеет многослойную структуру с каркасом, включающую внутреннее полотно, наружное металлическое полотно. Промежуточное пространство между полотнами заполнено укрепляющими элементами. В качестве последних введены уложенные как в продольном, так и в поперечном направлении в виде поочередно расположенных слоев, содержащих защитные включения, металлические прутковые стержни, залитые пенополиуретаном. В качестве защитных включений используются отходы гранита в виде крошки и обломков гранитных камней. Внутреннее полотно может быть изготовлено из MDF плиты.
Однако защитные включения в виде гранитной крошки - не самый дешевый наполнитель и не часто распространенный в местах, где нет гранитного производства.
В решениях-аналогах решались задачи введения тех или иных полотен, их толщин, специфики выполнения и их конфигурации. В результате освоены серии выпусков разных металлических дверей с разнообразными характеристиками, интересующими заказчиков и успешно решились сначала задачи конструирования металлических дверей повышенной прочности, затем - упрощения технологии их изготовления без снижения надежности.
В настоящем заявляемом решении ставится задача повышения пожаро-, шумо- и теплозащитных свойств.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в металлической двери в виде многослойной структуры с каркасом, включающей два крайних дверных полотна - ближайшее к защищаемому объему и внешнее металлическое и заключенный между ними набор дверных полотен и включений, имеется в составе указанного набора дверных полотен в направлении от внешнего дверного полотна к внутреннему защищаемому пространству следующее: полотно перфорированного гофрокартона; арматурная металлическая решетка; предварительно заготовленные под заданную конфигурацию зон укрепления двери блоки пенобетона, помещенные в полиэтилен, уложенные поперечными рядами и в один слой, зафиксированные на местах укладки; затем - металлический лист; пенополиэтилен и плита MDF, служащая крайним дверным полотном со стороны охраняемого объема; пространство, с помещенными между металлическими листами полотнами и включениями залито жидким пенополиуретаном; при этом число блоков из пенобетона равно, по крайней мере, четырем и они уложены в средней зоне двери в два ряда по вертикали - верхний и нижний, а по горизонтали - во внешний и внутренний - ближний к петлям ряды, причем блок, находящийся в нижнем внутреннем, ближнем к петлям, ряду уложен в виде горизонтально вытянутого, остальные блоки ориентированы вертикально.
Кроме того заявляемая конструкция металлической двери имеет дополнительное металлическое полотно.
Заявляется также металлическая дверь, в которой наряду с вышеописанными признаками плита MDF имеет декоративное покрытие.
Техническим результатом заявляемого решения является повышение пожаростойких, шумо- и теплозащитных свойств металлической двери.
Указанный технический результат достигается за счет использования инновационного по своим характеристикам материала нового в производстве дверей - пенобетона, причем особо сформированного, особо уложенного, принципиального количества блоков и геометрии.
Пенобетон - ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счет замкнутых пор по всему объему, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пенообразователя. Благодаря пористой структуре пенобетон имеет ряд преимуществ:
- обладает лучшими теплоизоляционными свойствами, коэффициент теплопроводности пенобетона 0,07-0,3 Вт/м°С,
- пенобетон гидроустойчив,
- даже при высоких температурах - порядка 800-1000°C сохраняет высокие прочностные характеристики.
Конструктивное выполнение слоя блоков, выполненных из материала с низкой плотностью и низким коэффициентом теплопроводности - пенобетона, улучшает и другие служебные свойства двери. При возникновении пожара с наружной стороны помещения наружное полотно двери от нагрева может потерять прочностные свойства. Однако дальнейшее распространение тепла внутрь охраняемого помещения будет затруднено из-за теплоизолирующего свойства пенобетона - демпфирующего материала. Промежуточные и внутренние полотна будут сохранять свои несущие характеристики и разрушения двери не произойдет.
Повышается также защищенность металлической двери от механического воздействия, так как блоки пенобетона с арматурой являются существенной преградой от механического воздействия. При воздействии на слои из блоков пенобетона газовой горелкой демпфирующий теплоизолирующий материал - пенобетон существенно затрудняет процесс прожигания слоя.
Использование технического решения позволяет существенно увеличить защищенность двери.
Таким образом слой из блоков пенобетона в заявляемой конструкции, помещенных в полиэтилен, залитых пенополиуретаном, значительно улучшает шумопоглощающие и теплосберегающие свойства двери. Особо ценны и труднодостижимы в сравнении с другими случаями пожаростойкие свойства заявляемой двери на очень длительный период, поскольку известные в других применениях противопожарные пропитки и покрытия с течением времени снижают свою эффективность. Без разработанной Заявителем конструкции и технологии ее осуществления, материал типа бетона, уложенный без связующего вещества в промежуточном пространстве между дверными полотнами с учетом специфики защищаемых зон, расположенных и заполненных снизу вверх последовательно, не гарантировал бы раскрошивания и сползания в последующем периоде эксплуатации исходного пенобетонного материала. Не были бы исключены и сдвиги блоков со временем с первоначальных мест при перемещении (открывании и закрывании) двери и появления при этом шума и грохота без достаточной фиксации (как рекомендовано в заявляемой конструкции). Данную проблему решает такой технический прием как заливание - связывание полотен и слоев, в том числе блоков пенобетона, пенополиуретаном. Включения в виде блоков пенобетона внутри двери -прочное и оригинальное решение для помещений не только эконом класса.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью Фиг. 1 и 2, на которых изображены: поперечное сечение заявляемой двери - на Фиг. 1; пример конструкции двери с укладкой блоков - на Фиг. 2. Позициями 1-9 на фигурах обозначены:
1 - внешнее металлическое полотно;
2 - гофрокартон;
3 - арматурная металлическая решетка;
4 - блоки пенобетона;
5 - металлический лист;
6 - пенополиуретан;
7 - стяжка;
8 - пенополиэтилен;
9 - ближнее к защищаемому объему полотно.
Заявляемая металлическая дверь выполнена в виде многослойной структуры с каркасом и включает несколько дверных полотен. Дверь имеет внешнее металлическое полотно 1, которое может быть изготовлено, например, из холоднокатаного стального листа, толщиной 1 мм, 1,5 мм или 2 мм. Непосредственно после внешнего металлического полотна 1 в направлении к охраняемому пространству размещено полотно перфорированного ячеистого гофрокартона 2. За последним размещена арматурная металлическая решетка 3 в виде металлических прутков, толщиной, например, 10 мм. Следом за арматурной металлической решеткой 3 уложены предварительно заготовленные и сформированные под заданную конфигурацию зон укрепления двери блоки пенобетона 4, упакованные в полиэтилен. Блоки пенобетона 4 уложены рядами и одним слоем между соседними дверными полотнами и зафиксированы на местах укладки клейкой лентой. Блоки пенобетона 4 уложены, по крайней мере, в центральной зоне двери и в два ряда по вертикали - верхний и нижний, и по горизонтали в два - внешний и внутренний - ближний к петлям, ряды. При этом блок, находящийся в нижнем внутреннем, ближним к петлям, ряду уложен в виде горизонтально вытянутого. Остальные блоки ориентированы вертикально для уравновешивания дверной многослойной структуры. После блоков пенобетона 4 в многослойной структуре металлической двери расположен металлический лист 5. Промежуточное пространство между внешним металлическим полотном 1 и металлическим листом 5 заполнено заполимеризованным вспененным пенополиуретаном 6, который после адгезии с указанными полотнами прочно соединяет противолежащие части и не оставляет между ними пустот и щелей, связывая при этом составные элементы металлической двери. Для исключения возникновения дефектов при заливке пенополиуретана 6, а именно раздутия, внутрь пространства между полотнами могут быть помещены, по крайней мере, две стяжки 7 в виде металлических направляющих, закрепленных на каркасе. Улучшает тепловые и звукопоглащающие свойства заявляемой двери размещение после металлического листа 5 полотна пенополиэтилена 8 и выполнение ближнего к защищаемому объему полотна 9 из, например, MDF плиты (сокращенно от англ. Medium Density Fiberboard - древесностружечная плита средней плотности). Толщина MDF плиты оптимально определена с учетом технологии изготовления, а главное - обеспечения тепло- и звукоизоляции, а также надежности дверей в эксплуатации. Оптимальная толщина MDF плиты составляет порядка 3-6 мм в зависимости от наличия, сложности и толщины декоративного покрытия.
Дверь стандартно оснащена различной фурнитурой и запирающими устройствами в зависимости от назначения.
Эксплуатация двери.
При эксплуатации заявляемой двери - открывании и закрывании, движении ее в обе стороны не происходит перемещения составляющих элементов и включений каждого из промежуточных слоев материалов и соседствующих друг с другом дверных полотен. Металлические дверные полотна прочно установлены, сварены, зафиксированы в металлическом каркасе, другие слои, как металлическая решетка и пенополиуретан органично дополняют многослойную структуру, не позволяя при вертикальном положении двери сдвинуться чему-либо внутри каждого из слоев, поскольку технология использования пенополиуретана как связующего насчитывает на предприятии-Заявителе несколько лет и оптимально отработана до высокой надежности. Блоки пенобетона, упакованные в полиэтилен, уложенные в соответствии с конфигурацией зоны укрепления и зафиксированные на местах укладки клейкой лентой или армированным скотчем, не снижают культуру организованного производства, не крошатся со временем при движении двери, не пылят, поскольку погружены со всех сторон в застывший пенополиуретан.
Пример.
В качестве экспериментального образца на предприятии-Заявителе изготовлена заявляемая металлическая дверь, в которой блоки пенобетона сформированы, в частности, с протяженностью 300×190×30 (мм). Апробация пожаро-, шумо- и теплозащитных свойств металлической двери проходит успешно.
Все названные узлы и элементы в заявляемом наборе дверных полотен выполнены в соответствии с вышеизложенными особенностями заявляемой конструкции.