защитная плита против взлома

Формула изобретения

1. Защитная плита против взлома, содержащая твердый слой из материала твердостью не менее 7 по шкале Моса и синтетический эластомер, заключенные в металлический корпус, отличающаяся тем, что слой из твердого материала выполнен монолитным, синтетический эластомер выбран вспенивающимся при нагреве, а между ними введен дополнительный слой из термостойкого и теплоизоляционного материала.

2. Плита по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный слой изготовлен из отдельных листов термостойкого материала, скрепленных синтетическим эластомером.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для хранения предметов и ценностей, в частности для защиты сейфов и т.п. от взлома их различными средствами для несанкционированных воздействий (механического, термического и термомеханического типов).

Известна составная часть сейфа, содержащая двойные металлические стенки, промежуток между которыми заполнен пластичным или эластичным материалом с высокой стойкостью к термическому и механическому воздействию [1]. Этот материал плотно прилегает к внутренней и наружной стенкам благодаря тому, что его заливают в жидком виде с последующим отверждением.

К недостаткам такого решения относятся:

1. Неспособность противостоять современным средствам взлома, например разрезке с помощью различных фрез и резаков, прострелу с помощью стрелкового оружия с последующим рассверливанием отверстия и др. способов.

2. Воздействие пожара может привести к сильному разупрочнению металлических стенок и, как следствие, к облегчению взлома устройства с помощью механических средств.

3. Высокая однородность стенки составной части сейфа по толщине благоприятствует взлому, так как уменьшается вероятность поломки сверла, разрезанного круга и т.п. при их внедрении в стенку. Наоборот, однородная среда стенки стабилизирует процесс внедрения указанных инструментов и способствует их безаварийной работе вплоть до полного взлома.

Известна конструкционная панель для защиты банковских помещений или других аналогичных помещений [2].

Панель имеет две пластины, между которыми находится заполняющий материал в виде удлиненных элементов типа витых стержней. Стержни расположены в объеме с зазором и могут смещаться друг относительно друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях или поворачиваться под действием сверлильного инструмента.

Недостатки такой конструкции:

1. Панель может быть взломана с помощью автогена или электродугового резака.

2. Панель имеет невысокие теплоизоляционые свойства.

Известна защитная стенка, состоящая из сосуда из листовой стали [3]. Сосуд заполнен гасящей пламя средой при контакте с кислородом, поступающим по трубке в камеру, расположенную с задней стороны защитной стенки. Защитная стенка применяется для защиты бронированных помещений в банках и т.п. от взлома с помощью пламени кислородной горелки за счет ее гашения при контакте гасящей среды с кислородом.

Недостатки защитной стенки:

1. Защитная стенка может быть легко разрушена с помощью механического инструмента.

2. Для обеспечения полной защиты от всех видов взлома дополнительно требуется бронезащита от механического взлома, что неизбежно приводит к усложнению конструкции защиты.

3. Конструкция защитной стенки требует дополнительного включения в систему источника питания (газовые баллоны и т.д.) средств обеспечения ее работоспособности (клапаны, редукторы) и приборов контроля.

4. Защитная стенка является дорогостоящей и небезопасной в обслуживании.

В качестве прототипа выбран стеновой блок для сейфов и т.д., содержащей слой кускового спеченного материала, твердость которого не менее 7 по шкале Моса, заключенного в металлической корпус [4]. Промежутки между кусками твердого материала, а также между кусками твердого материала и металлическим корпусом заполнены синтетическим эластомером (или каучуком).

Недостатком стенового блока является то, что возможен его взлом, например, с помощью газовой горелки. При этом горелка легко разрушает металлический корпус. После недлительного нагрева могут быть извлечены куски твердого материала вместе с остатками (после термодеструкции) эластомера или каучука в зоне взлома. Оставшаяся металлическая стенка уже не составляет большого труда для ее разрезки с помощью все той же горелки или другого инструмента.

Защитная плита против взлома должна решать одновременно (комплексно) следующие задачи:

1. Плита должна быть стойкой к воздействию автогена и электродуговых резаков.

2. Плита должна быть стойкой к воздействию различных резаков и сверл.

3. Плита должна быть стойкой к воздействию пуль индивидуального стрелкового оружия.

4. При длительном нагреве (пожар) механическая прочность конструктивных элементов плиты должна оставаться достаточной для исключения ее взлома различными резаками и сверлами.

Сущность технического решения заключается в том, что в защитной плите против взлома, содержащей слой из твердого материала с твердостью не менее 7 по шкале Моса и синтетический эластомер, заключенные в металлический корпус, слой из твердого материала выполнен монолитным.

Синтетический эластомер выбран вспенивающимся при нагреве и сформирован в виде слоя, между слоями введен дополнительный слой из термостойкого и теплоизоляционного материала. Дополнительно введенный слой может быть изготовлен из отдельных листов термостойкого материала, которые скреплены между собой с помощью синтетического эластомера.

Защитная плита против взлома является стойкой к воздействию автогена и электродуговых резаков. Стойкость к воздействию автогена обеспечивается за счет того, что при воздействии струи на защитную плиту, в силу вспенивания эластомера или каучука и отражения их от вздувающегося при нагреве и ставшего упругим дополнительно введенного слоя из термостойкого и теплоизоляционного материала, происходит гашение газовой струи при попадании продуктов вспенивания непосредственно на рабочий орган автогенного резака, заполняя проходное сечение горелки и т.п. Это приводит практически к мгновенной поломке автогенного резака.

Стойкость к воздействию электродуговых резаков обеспечивается за счет того, что сразу же после разрезки металлического корпуса защитной плиты происходит размыкание электрической цепи (между "массой" и фазой) в силу вспенивания эластомера в зоне разрезки и прилипания его на электрод, что приводит к изоляции "массы" от фазы. После этого электрод уже не подлежит восстановлению по причине сильной засоренности его по большой длине вспененным эластомером с высокой адгезией (с высокими свойствами прилипания).

Стойкость защитной плиты от воздействия механических резаков и сверл обеспечивается за счет сильной неоднородности плиты по ее толщине: сначала идет металлический корпус, а затем сравнительно мягкие слои эластомера и термотеплоизоляционного материала, вслед за ними - твердый материал. Механический инструмент, прорезая металлический корпус, частично проваливается в мягкие слои и тут же начинает соприкасаться с твердым материалом, испытывая удар. В силу такой неоднородности структуры защитной плиты, а по этой причине и неоднородного нагружения инструмента неизбежно катастрофическое разрушение механического средства вскрытия.

Стойкость защитной плиты к воздействию пуль стрелкового оружия обеспечивается за счет высоких противопульных свойств слоистой структуры защитной плиты, содержащей твердый материал и выполненной по схеме лучших аналогов брони отечественного и зарубежного производства. Пуля, взаимодействуя с твердым слоем плиты, интенсивно разрушается и тормозится. Осколки разрушенной пули улавливаются твердым материалом и металлическим корпусом защитной плиты. Воздействие пожара практически не снижает эксплуатационные свойства защитной плиты. При этом вспенивающий эластомер или каучук защищают элементы защитной плиты от термоповреждений, изменяя физико-химические и тепловые свойства, создавая вокруг них своего рода теплоизоляционную рубашку.

Новый технический результат защитной плиты против взлома выражается в том, что защитная плита является одновременно стойкой против различных факторов взлома (механических, термических и их совокупности). Кроме того, она способна противостоять воздействию пуль стрелкового оружия, как фактора взлома. Такой результат не достигнут ни в одном из известных авторам источников.

На фиг. 1 изображен общий вид защитный плиты против взлома; на фиг. 2 показано ее действие где:

1 - слой из твердого материала;

2 - слой из синтетического эластомера;

3 - дополнительный слой;

4 - металлический корпус;

5 - горелка автогенного резака;

6 - электрод электродугового резака;

7 - сверло;

8 - разрезной круг;

9 - отдельные листы термостойкого материала;

10 - пуля.

Слой 1 из твердого материала выполнен монолитным из карбида бора (или карбида кремния). Синтетический эластомер сформирован в виде слоя 2. Дополнительный слой 3 изготовлен из термостойкого и теплоизоляционного материала на основе высокопрочных и термостойких волокон, связанных между собой с помощью синтетического эластомера. Дополнительный слой 3 может выполняться из отдельных листов 9, например слоев ткани их таких же волокон. Дополнительный слой 3 расположен между слоями из твердого материала 1 и синтетического эластомера 2. Причем синтетический эластомер имеет свойство вспениваться при нагреве, но только находясь в составе конструкции, что обусловлено приданием ему этих свойств окружающими его слоями - дополнительного слоя и слоя из твердого материала, а также изменением его адгезионных свойств по отношению к прилегающим слоям при нагреве. Отдельно от перечисленных слоев в свободном состоянии при нагреве синтетический эластомер просто размягчается, при этом он не вспенивается. Слои из твердого материала и синтетического эластомера, а также дополнительный слой 3 заключены в металлический корпус 4.

Действие защитной плиты против взлома заключается в следующем (фиг.2). При разрезке плиты электродуговым резаком 6 в месте разрезки синтетический эластомер 3 вспенивается и налипает на электрод, что приводит к размыканию массы и фазы. Резка прекращается. Электрод выходит из строя и восстановлению больше не подлежит.

Стойкость к воздействию автогенного резака 5 обеспечивается за счет того, что сразу после разрезки металлического корпуса 4 на горелку резака устремляется поток вспененного от разогрева синтетического эластомера, который буквально засоряет ее рабочие элементы. Процесс усугубляется и тем, что по мере увеличения времени разрезки к месту разрезки устремляется больше и больше вспенившегося эластомера и эффект засорения приобретет лавинообразный характер. В результате - выход из строя газовой горелки. Пуля 10, взаимодействующая с твердым слоем 1, сильно тормозится и при этом интенсивно разрушается, образуя поток низкоэнергетических осколков, которые частично улавливаются твердым материалом 1 и окончательно задерживаются металлическим корпусом 4 защитной плиты против взлома.

Сильная неоднородность структуры защитной плиты против взлома по толщине приводит к тому, что механические резаки (сверло 7, разрезной круг 8) испытывают и неоднородное нагружение, которое является для них опасным и, в конечном счете, приводит к катастрофическому разрушению.

Воздействие пожара не изменяет защитных свойств плиты потому, что отдельные слои плиты способны не только противостоять такому нагреву (это относится прежде всего к твердому слою 1), но и защищать от недопустимого нагрева входящие в состав плиты отдельные элементы. Такую функцию выполняет эластомер 2, который вспенивается, забирая тепло от прилегающих слоев, и через металлический корпус 4 выводит его наружу.

Слой из твердого материала 1 выполнен монолитным, что снимает вопросы обеспечения стойкости защитной плиты против взлома в местах стыков, например, при обстреле плиты, высверливании небольших отверстий, извлечении твердого слоя с целью проникания к последующим слоям плиты, а далее и к ее взлому.

В качестве подтверждения промышленной применимости рассмотрен пример конкретного выполнения защитной плиты против взлома.

В качестве материала слоя 1 выбрана керамика карбида бора толщиной 10 мм. Слой синтетического эластомера 2 изготовлен на основе герметика. Между слоями 1 и 2 установлен дополнительный слой 3, выполненный из листов 9 углеродной ткани, чередующихся в определенном порядке. Толщина слоя из эластомера 2 составляет 5 мм, а дополнительного слоя 3 - 3мм. Причем отдельные листы 9 дополнительного слоя 3 соединены между собой с помощью того же эластомера 2. Все эти слои заключены в металлический (стальной) корпус толщиной 2,5 мм.

Конструкция защитной плиты против взлома позволяет решить поставленные задачи и получить новый технический результат в виде одновременной стойкости от различных факторов взлома - механических, в том числе и пулевых, термических и их совокупности по сравнению с известными аналогичными устройствами.