RU2786378C1

RU2786378C1 - Blast-relief panel

Info

Publication number: RU2786378C1
Application number: RU2021136105A
Authority: RU
Inventors: Александр Федорович Миронов
Original assignee: Александр Федорович Миронов
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2022-12-20

Abstract

FIELD: building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of building, namely, to blast-relief panels displaced due to excessive pressure caused by an explosion, intended to be mounted in windows of buildings. The blast-relief panel includes an insulating glass unit, a profile, and a safety locking apparatus consisting of a bracket, a fastener in the form of a screw, a collapsible washer, and profile-securing elements. The blast-relief panel is additionally equipped with a pressure element. The insulating glass unit is secured between the pressure element and the profile. The screw fastener is passed consecutively through the collapsible washer, the bracket of the safety locking apparatus, the profile, and the pressure element, thereby ensuring that the insulating glass unit is secured until actuation.

EFFECT: easier installation of the blast-relief panel both in the window frame and in the leaf with the maintained high reliability and effectiveness of actuation, including in the presence of fewer structural elements.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к легкосбрасываемым конструкциям, предназначенным для крепления в проёмах зданий и освобождающим проём при избыточном давлении, возникающем в результате взрыва.The invention relates to the field of construction, namely to easy-drop structures designed for fastening in the openings of buildings and freeing the opening under excessive pressure resulting from an explosion.

Известна легкосбрасываемая конструкция (CN207363532, опубл. 15.05.2018), включающая раму, в которой размещено закалённое стекло. При этом рама состоит из двух элементов, один из которых открывается при повышении давления внутри помещения. Устройство включает в себя газовые упоры и магниты, обеспечивающие открытие в случае, когда давление воздуха в помещении значительно выше давления воздуха снаружи.An easy-to-reset design is known (CN207363532, published on May 15, 2018), which includes a frame in which tempered glass is placed. In this case, the frame consists of two elements, one of which opens when the pressure inside the room increases. The device includes gas stops and magnets that provide opening when the air pressure in the room is significantly higher than the air pressure outside.

Данная конструкция обладает следующими недостатками: невозможность полного открытия проёма; невозможность регулировки усилия срабатывания; низкая скорость срабатывания из-за использования газовых упоров; недостаточная герметичность конструкции, а также возможное повреждение креплений при срабатывании. This design has the following disadvantages: the inability to fully open the opening; the impossibility of adjusting the actuation force; low response speed due to the use of gas stops; insufficient tightness of the structure, as well as possible damage to the fasteners when triggered.

Также известна легкосбрасываемая конструкция (CN206647006, опубл. 17.11.2017), включающая раму, створки, поворотный механизм, установленное внутри рамы в одной из створок закаленное стекло, а также замок сброса давления. При взрыве срабатывает замок сброса давления и открывает с помощью поворотного механизма одну из створок со стеклом.An easy-to-reset design is also known (CN206647006, publ. 11/17/2017), including a frame, sashes, a swivel mechanism, tempered glass installed inside the frame in one of the sashes, and a pressure relief lock. In the event of an explosion, the pressure relief lock is activated and opens one of the sashes with glass using a rotary mechanism.

Недостатками данной конструкции являются невозможность регулировки усилия, продувание и риск нежелательного срабатывания. Продувание обусловлено отсутствием в конструкции уплотнителей и второго контура запирания.The disadvantages of this design are the inability to adjust the force, blowing and the risk of unwanted operation. Purging is due to the absence of seals and a second locking circuit in the design.

Также известна легкосбрасываемая конструкция (CN107401356, опубл. 28.11.2017), предусматривающая специальный клапан (взрывной клапан), ломающийся при взрыве, после чего створка со стеклом открывается наружу.An easy-to-reset design is also known (CN107401356, publ. 11/28/2017), which provides for a special valve (explosion valve) that breaks during an explosion, after which the sash with glass opens outward.

Данное техническое решение обладает следующими недостатками: невозможность регулировки усилия срабатывания; отсутствие страховки-фиксатора от разрушения взрывного клапана; невозможность изготовления клапана с малым усилием срабатывания; отсутствие герметичности конструкции. Отсутствие герметичности конструкции обусловлено большими зазорами, необходимыми для открытия створки.This technical solution has the following disadvantages: the impossibility of adjusting the actuation force; lack of insurance-retainer against the destruction of the explosive valve; the impossibility of manufacturing a valve with a small actuation force; lack of tightness of the structure. The lack of tightness of the structure is due to the large gaps necessary to open the sash.

Также известна конструкция взрывной панели (GB2266543, опубл. 03.11.1993), включающая опорную раму с по меньшей мере одним отверстием и по меньшей мере одну панель для сброса давления, разъемно закрепленную на опорной раме, средство для разъемного крепления панели к раме, включающее в себя запорный узел, состоящий из болта, гайки и шайбы, закрепленной под головкой болта, проходящий через панель, через кольцевую шайбу, установленную в отверстие опорной рамы и имеющий на конце, проходящем через указанное отверстие максимальный боковой размер меньше минимального размера отверстия и удерживающую разрушаемую шайбу, имеющую один или несколько радиальных деформируемых или разрушаемых выступов, которые могут быть выполнены с возможностью изгиба, при этом удерживающая разрушаемая шайба выполнена из алюминия, а запорный узел из нержавеющей стали. При возникновении значительного избыточного давления выступы разрушаемой шайбы деформируются или разрушаются, тем самым позволяя запорному узлу пройти сквозь отверстие в раме и таким образом освободить и сбросить панель.Also known is the design of the explosive panel (GB2266543, publ. 11/03/1993), including a support frame with at least one hole and at least one pressure relief panel detachably attached to the support frame, a means for detachable fastening of the panel to the frame, including a locking assembly consisting of a bolt, nut and washer fixed under the bolt head, passing through the panel, through the annular washer installed in the hole of the support frame and having at the end passing through the specified hole the maximum side dimension is less than the minimum hole size and holding the destructible washer , having one or more radial deformable or destructible protrusions that can be made with the possibility of bending, while the retaining destructible washer is made of aluminum, and the locking assembly is made of stainless steel. When significant overpressure is applied, the protrusions of the breakable washer deform or rupture, thereby allowing the locking assembly to pass through the opening in the frame and thus free and eject the panel.

Данное техническое решение обладает следующими недостатками: относительно низкая эффективность и надежность, а также сложность в установке. Низкая эффективность обусловлены сложностью входящих в состав конструкции деталей, требующих высокоточного оборудования для их производства, при этом из-за большого количества деталей, возникает трудность в регулировании усилия срабатывания, которая в некоторых случаях может привести к несрабатыванию конструкции на заданное усилие и к разрушению здания. Низкая надежность обусловлена тем, что часть узла крепления, находящаяся снаружи помещения постоянно подвергается различным атмосферным воздействиям, в частности высокой влажности и отрицательным температурам воздуха. В процессе эксплуатации такая панель и элементы узла крепления, находящиеся снаружи помещения в результате попадания влаги и воздействия холода могут подвергаться коррозии, что в свою очередь приведет к разъединению узла крепления и выпадению смещаемого элемента. Сложность в установке обусловлена необходимостью доступа к узлу крепления как снаружи, так и внутри помещения.This technical solution has the following disadvantages: relatively low efficiency and reliability, as well as difficulty in installation. Low efficiency is due to the complexity of the parts that make up the structure, which require high-precision equipment for their production, while due to the large number of parts, it becomes difficult to control the actuation force, which in some cases can lead to failure of the structure to a given force and to the destruction of the building. Low reliability is due to the fact that the part of the mount located outside the premises is constantly exposed to various atmospheric influences, in particular high humidity and negative air temperatures. During operation, such a panel and elements of the mount located outside the room as a result of moisture and cold exposure may be subject to corrosion, which in turn will lead to separation of the mount and loss of the displaced element. The complexity of installation is due to the need for access to the mount both outside and inside the room.

Также известная конструкция легкосбрасываемого окна (RU2709365, опубл. 17.12.2019). Данное устройство состоит из оконной рамы и оконной створки с оконной фурнитурой с открыванием на уличную сторону. При этом в верхней и нижней части жестко установлены скрытолежащие ножничные петли, со стороны ручки на створку жестко установлен запирающий механизм, при этом ручка выполнена с узким цоколем, при этом створка выполнена с возможностью поворота на 90° и возможностью смещения к центру окна с образованием зазора между рамой и внешней частью створки, в раму жестко установлены ответные планки в местах расположения запирающих цапф, находящихся на запирающем механизме, при этом ответные планки выполнены из композитного материала, со стороны петли установлен скрытый прижим, при этом между профилем створки и стеклопакетом установлена дистанционная подкладка, устраняющая возможность смещения профиля створки в сторону стеклопакета, при этом установлен трос безопасности, жестко соединяющий раму и створку в верхнем углу со стороны петли. При этом применяется выравнивающая подкладка. При этом ответные планки выполнены из металла и креплением из поликарбоната. При этом применяется ручка с цоколем 30 мм и замком с дорнмассом 25 мм. При этом используется замок детской безопасности. При этом на нижней горизонтальной части рамного профиля с правого и левого края установлены поддерживающие трамплины, на которые устанавливается оконная створка.Also known is the design of an easy-drop window (RU2709365, publ. 12/17/2019). This device consists of a window frame and a sash with window fittings opening to the street side. At the same time, hidden scissor hinges are rigidly installed in the upper and lower parts, a locking mechanism is rigidly installed on the sash from the side of the handle, while the handle is made with a narrow base, while the sash is made rotatable by 90° and can be shifted to the center of the window with the formation of a gap between the frame and the outer part of the sash, the strikers are rigidly installed in the frame at the locations of the locking pins located on the locking mechanism, while the strikers are made of composite material, a hidden clamp is installed on the side of the hinge, while a distance lining is installed between the sash profile and the double-glazed window , which eliminates the possibility of shifting the sash profile towards the double-glazed window, while a safety cable is installed that rigidly connects the frame and the sash in the upper corner from the hinge side. In this case, a leveling lining is applied. At the same time, the strikers are made of metal and fastened with polycarbonate. In this case, a handle with a 30 mm base and a 25 mm backset lock is used. It uses a child safety lock. At the same time, supporting springboards are installed on the lower horizontal part of the frame profile from the right and left edges, on which the window sash is installed.

Данное устройство обладает следующими недостатками: относительно низкая надежность срабатывания самой конструкции, а также сложность в эксплуатации и невозможность регулирования усилия разрушения. Использованные в конструкции ответные планки не обеспечивают достаточную надежность срабатывания. Кроме того, совмещение механизма, отвечающего за сброс элемента при взрыве, в одном узле с запорной арматурой приводит к повышенному износу. При этом в вышеприведенной конструкции отсутствует возможность проверки состояния ответных планок. Также данная конструкция содержит достаточно много конструктивных элементов, что усложняет и удорожает конструкцию.This device has the following disadvantages: relatively low reliability of operation of the structure itself, as well as difficulty in operation and the inability to control the force of destruction. The strikers used in the design do not provide sufficient reliability of operation. In addition, the combination of the mechanism responsible for the release of the element in the event of an explosion in one node with the valves leads to increased wear. At the same time, in the above design, there is no possibility of checking the status of the strikers. Also, this design contains a lot of structural elements, which complicates and increases the cost of the design.

Наиболее близким к заявляемому устройству является легкосбрасываемая конструкция (RU2731966, опубл. 09.09.2020). Данное устройство состоит из неподвижной коробки и легкосбрасываемого элемента с заполнением, соединенных между собой с помощью предохранительного запорного устройства с разрушаемым элементом. При этом неподвижная коробка выполнена в виде Г-образного профиля, а легкосбрасываемый элемент выполнен из Т-образного профиля, ребро которого с помощью предохранительного запорного устройства соединено с внутренней стороной Г-образного профиля, а одна из внутренних сторон полки T-образного профиля сопряжена с Г-образным профилем, при этом другая внутренняя сторона полки Т-образного профиля соединена с заполнением. Данное техническое решение принято за прототип.Closest to the claimed device is an easy-to-reset design (RU2731966, publ. 09/09/2020). This device consists of a fixed box and an easy-to-reset element with filling, interconnected by means of a safety locking device with a destructible element. In this case, the fixed box is made in the form of an L-shaped profile, and the easily dropped element is made of a T-shaped profile, the edge of which is connected with the inner side of the L-shaped profile by means of a safety locking device, and one of the inner sides of the T-shaped profile shelf is associated with L-shaped profile, while the other inner side of the T-shaped profile shelf is connected to the filling. This technical solution is taken as a prototype.

Прототип обладает достаточно высокой надежностью по сравнению с вышеперечисленными аналогами, что обеспечивается за счет использования предохранительного запорного устройства, включающего опорный элемент, разрушаемый элемент и крепежный элемент. Недостатком описанного технического решения является более низкая эффективность в сравнении с заявляемым изобретением, обусловленная сложностью входящих в состав конструкции деталей, при этом из-за большого количества деталей, возникает трудность в регулировании усилия срабатывания, которая в некоторых случаях может привести к несрабатыванию конструкции на заданное усилие. К недостаткам также можно отнести затраты на производство данной конструкции.The prototype has a sufficiently high reliability in comparison with the above counterparts, which is ensured through the use of a safety locking device, including a support element, a destructible element and a fastener. The disadvantage of the described technical solution is the lower efficiency in comparison with the claimed invention, due to the complexity of the parts included in the design, while due to the large number of parts, it becomes difficult to control the actuation force, which in some cases can lead to failure of the structure for a given force . The disadvantages can also be attributed to the cost of production of this design.

Технической проблемой является необходимость разработки простой в производстве, сборке и установке легкосбрасываемой конструкции, лишенной вышеприведённых недостатков. The technical problem is the need to develop an easy-to-manufacture, assemble and install easy-to-drop design, devoid of the above disadvantages.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в упрощении процесса установки легкосбрасываемой конструкции как в оконную раму, так и в створку при сохранении высокой надежности и эффективности срабатывания, а также в наличии меньшего количества конструктивных элементов.The technical result of the claimed invention consists in simplifying the process of installing an easily dropped structure both in a window frame and in a sash, while maintaining high reliability and operation efficiency, as well as in the presence of a smaller number of structural elements.

Технический результат достигается тем, что в легкосбрасываемой конструкции, состоящей из стеклопакета, профиля и предохранительного запорного устройства (ПЗУ), состоящего из кронштейна, крепежного элемента в виде винта, разрушаемой шайбы и элементов для крепления на профиле дополнительно присутствует прижимной элемент, причем стеклопакет закреплен между прижимным элементом и профилем, а крепежный элемент в виде винта проходит последовательно через разрушаемую шайбу, кронштейн, профиль и прижимной элемент, обеспечивая фиксацию стеклопакета до срабатывания.The technical result is achieved by the fact that in an easy-to-reset structure consisting of a double-glazed window, a profile and a safety locking device (PZU), consisting of a bracket, a fastener in the form of a screw, a destructible washer and elements for mounting on the profile, there is additionally a clamping element, and the double-glazed window is fixed between clamping element and profile, and the fastener in the form of a screw passes sequentially through the destructible washer, bracket, profile and clamping element, ensuring the fixation of the double-glazed window before actuation.

На чертеже представлена заявляемая легкосбрасываемая конструкция, которая включает стеклопакет 1, профиль 2, прижимной элемент и ПЗУ. ПЗУ включает кронштейн 3, крепежный элемент 4 в виде винта, разрушаемую шайбу 5 и элементы для крепления на профиле. При этом стеклопакет зажат между прижимным элементом и профилем 2 за счет ПЗУ. Для этого кронштейн 3 закреплен на профиле 2, а крепежный элемент 4 в виде винта последовательно проходит через разрушаемую шайбу 5, кронштейн 3, профиль 2 и прижимной элемент. За прижимным элементом крепежный элемент 4 в виде винта закреплен гайкой. В местах сопряжения стеклопакета 1 с прижимным элементом и профилем 2 предпочтительно приклеен уплотнитель. Предпочтительно легкосбрасываемая конструкция включает, по меньшей мере, два ПЗУ и, соответственно, по меньшей мере, два прижимных элемента, что повышает прочность конструкции и надежность срабатывания. При этом при рассмотрении конструкции во фронтальной плоскости в таком варианте реализации два прижимных элемента, соединенные с разрушаемой шайбой 5, расположены на двух противоположных сторонах конструкции. В предпочтительном варианте реализации изобретения прижимной элемент выполнен Г-образным. В наиболее предпочтительном варианте Г-образный прижимной элемент состоит из металлической пластины 6, которая прижимает стеклопакет 1, из дистанционной втулки 7, соединенной с металлической пластиной 6 (с помощью крепежного элемента 4, например, винта) и наплава 8 рамы окна. Причем металлическая дистанционная втулка 7 соединена с крепежным элементом 4 в виде винта, а металлическая пластина 6 расположена внутри наплава 8 рамы окна перпендикулярно дистанционной втулке 7 и соединена с ней.The drawing shows the inventive easy-to-reset design, which includes a double-glazed window 1, profile 2, clamping element and ROM. The ROM includes a bracket 3, a fastener 4 in the form of a screw, a destructible washer 5 and elements for mounting on the profile. In this case, the double-glazed window is clamped between the clamping element and profile 2 due to the ROM. To do this, the bracket 3 is fixed on the profile 2, and the fastener 4 in the form of a screw passes successively through the destructible washer 5, the bracket 3, the profile 2 and the clamping element. Behind the clamping element, the fastening element 4 in the form of a screw is fixed with a nut. In the places where the double-glazed window 1 meets the clamping element and the profile 2, a sealant is preferably glued. Preferably, the easy-to-reset structure includes at least two ROMs and, accordingly, at least two clamping elements, which increases the strength of the structure and the reliability of operation. At the same time, when considering the structure in the frontal plane in this embodiment, two clamping elements connected to the destructible washer 5 are located on two opposite sides of the structure. In a preferred embodiment of the invention, the clamping element is L-shaped. In the most preferred embodiment, the L-shaped clamping element consists of a metal plate 6 that presses the double-glazed window 1, from a distance sleeve 7 connected to the metal plate 6 (using a fastener 4, for example, a screw) and a surfacing 8 of the window frame. Moreover, the metal spacer sleeve 7 is connected to the fastener 4 in the form of a screw, and the metal plate 6 is located inside the overlay 8 of the window frame perpendicular to the spacer sleeve 7 and is connected to it.

Заявляемое изобретение работает следующим образом.The claimed invention works as follows.

Под воздействием нагрузки от внутреннего давления срабатывает ПЗУ, а именно крепежный элемент 4 в виде винта ломает, продавливая своей головкой, разрушаемую шайбу 5 и проходит через отверстие в кронштейне 3. Продолжая движение, крепежный элемент 4 в виде винта последовательно проходит через отверстия в профиле 2 и далее через прижимной элемент. Таким образом, крепежный элемент 4 в виде винта отсоединяется от профиля 2, что приводит к освобождению прижимного элемента и стеклопакета 1, который под воздействием нагрузки уходит наружу. Таким образом освобождается проем, через который, сбрасывается давление внутри помещения, что защищает здание от разрушения.Under the influence of a load from internal pressure, the ROM is activated, namely, the fastener 4 in the form of a screw breaks, pushing through its head, the destructible washer 5 and passes through the hole in the bracket 3. Continuing to move, the fastener 4 in the form of a screw sequentially passes through the holes in the profile 2 and further through the clamping element. Thus, the fastening element 4 in the form of a screw is detached from the profile 2, which leads to the release of the clamping element and the double-glazed window 1, which, under the influence of the load, goes out. Thus, an opening is released through which the pressure inside the room is released, which protects the building from destruction.

Заявляемое изобретение поясняется примерами.The claimed invention is illustrated by examples.

Пример 1.Example 1

Был собран образец заявляемого устройства для исследования эффективности срабатывания при имитации взрывных нагрузок, в котором в качестве прижимного элемента выступает металлическая пластина. При испытаниях моделировали условия, приближенные к реальным. Для этого коробка Образца была крепко зафиксирована к бетонной конструкции, а к легкосбрасываемому элементу был с помощью двух вакуумных стеклодомкратов прикреплен трос, соединенный с динамометром и силовым агрегатом. В ходе испытаний силовой агрегат тянул трос до момента отсоединения легкосбрасываемого элемента от коробки. При этом динамометр постоянно измерял и регистрировал усилие до конца эксперимента. В конце эксперимента легкосбрасываемый элемент был полностью отсоединен от коробки.A sample of the proposed device was assembled to study the effectiveness of operation when simulating explosive loads, in which a metal plate acts as a clamping element. During the tests, conditions were simulated that were close to real ones. To do this, the Sample box was firmly fixed to the concrete structure, and a cable connected to a dynamometer and a power unit was attached to the easily dropped element using two vacuum glass jacks. During the tests, the power unit pulled the cable until the detachable element was detached from the box. At the same time, the dynamometer constantly measured and recorded the force until the end of the experiment. At the end of the experiment, the easy drop element was completely disconnected from the box.

В результате испытаний разрушаемая шайба предохранительного запорного устройства сработала при усилии 0,5 кПа, что входит в необходимые диапазоны (до 0,7 кПа).As a result of the tests, the destructible washer of the safety locking device worked with a force of 0.5 kPa, which is within the required ranges (up to 0.7 kPa).

Пример 2.Example 2

Был собран образец заявляемого устройства для исследования эффективности срабатывания при имитации взрывных нагрузок, включающий прижимной элемент, состоящий из металлической пластины, дистанционной втулки и наплава рамы окна. При испытаниях моделировали условия, приближенные к реальным. Для этого коробка Образца была крепко зафиксирована к бетонной конструкции, а к легкосбрасываемому элементу был с помощью двух вакуумных стеклодомкратов прикреплен трос, соединенный с динамометром и силовым агрегатом. В ходе испытаний силовой агрегат тянул трос до момента отсоединения легкосбрасываемого элемента от коробки. При этом динамометр постоянно измерял и регистрировал усилие до конца эксперимента. В конце эксперимента легкосбрасываемый элемент был полностью отсоединен от коробки.A sample of the proposed device was assembled to study the effectiveness of operation when simulating explosive loads, including a clamping element consisting of a metal plate, a spacer sleeve and a window frame overlay. During the tests, conditions were simulated that were close to real ones. To do this, the Sample box was firmly fixed to the concrete structure, and a cable connected to a dynamometer and a power unit was attached to the easily dropped element using two vacuum glass jacks. During the tests, the power unit pulled the cable until the detachable element was detached from the box. At the same time, the dynamometer constantly measured and recorded the force until the end of the experiment. At the end of the experiment, the easy drop element was completely disconnected from the box.

Таким образом, при использовании заявляемого изобретения достигается упрощение процесса установки легкосбрасываемой конструкции в оконную раму или створку при сохранении высокой надежности и эффективности срабатывания, а также в обеспечении использования меньшего количества деталей.Thus, when using the claimed invention, a simplification of the process of installing an easily dropped structure in a window frame or sash is achieved while maintaining high reliability and operation efficiency, as well as ensuring the use of fewer parts.

Claims

1. Easy-to-reset design, including a double-glazed window, a profile and a safety locking device, consisting of a bracket, a fastener in the form of a screw, a destructible washer and elements for mounting on the profile, characterized in that it is additionally equipped with a clamping element, and the double-glazed window is fixed between the clamping element and the profile , and the fastener in the form of a screw passes sequentially through the destructible washer, safety locking device bracket, profile and clamping element, ensuring the fixation of the double-glazed window until actuation.

2. Easy-to-reset design according to claim 1, characterized in that the clamping element has an L-shaped shape.

3. Easy-to-reset design according to claim 1, characterized in that the clamping element consists of a metal plate pressing the double-glazed window, from a distance sleeve connected to the metal plate by means of a fastener and a window frame overlay.