Антивандальный крепеж

Казалось бы тема винтов была подробно раскрыта в посте «открутите это немедленно«. Но пикабушник @mDIWFG в комментариях захотел экзотики, поэтому встречайте — экзотические типы шлицев. Свое обещание по дополнению википедии я выполнил.

Иногда появляется задача, нужно что-то прикрутить, но при этом нужно затруднить откручивание. Уровень сложности может меняться в зависимости от задачи. Например:

Level 1. Вы закрепляете табличку с рекламой на лавочку в парке, раз в несколько месяцев табличка меняется. Требуется только защита от различных мультитулов (где есть крестовая и плоская отвертки, обычно), чтобы скучающий гражданин от скуки табличку не открутил. (впрочем, это не спасет от целеустремленных воров, например в истории с табличкой Аскер-заде.)

Level 2. Вы производите бытовые удлинители, и хотите, что бы «домашний мастер» не мог произвести неквалифицированный ремонт. Нужна защита от типовых наборов инструмента (плоские, крестовые PH и PZ, TORX).

Level 3. Вы производите кофе машины, и зарабатываете в том числе на их ремонте и запчастях. Нужно затруднить доступ внутрь чужих сервисных инженеров, занимающихся ремонтом техники, и имеющими наборы инструмента, в том числе и экзотических видов. Тут может использоваться свой, патентованный тип шлица, и команда юристов будет наказывать всякого, кто посмеет выпускать инструмент в обход патента и продавать всем желающим.

Level 4. Вы производите ящики для избирательных бюллетеней. Некоторые элементы должны быть съемными, но нужно предотвратить возможность несанкционированной разборки. Причем представитель партии «Единый Гондурас» очень хочет открутить винт, сделать вброс бюллетеней и закрутить обратно без следов. Для этого он готов потратиться и нанять слесаря, с любым необходимым инструментом.

Level 5. Вы устанавливаете лавочки и барбекюшницы в парке, они должны быть закреплены надежно, и в то же время, их все хотят украсть к себе на дачу. Поэтому лучше закрепить их так, что бы их демонтаж был вообще невозможен без шума и пыли.

Еще примеры, когда обычный крепеж плохое решение: крепление знаков ограничения скорости, крепление мемориальных табличек, крепление датчиков обеспечивающих безопасность, сборка детских игрушек, крепление крышки контейнера с радиоактивным источником,крепление узлов в массовом прокате велосипедов и самокатов, сборка музейных витрин.

Чем выше требуемый уровень защиты, тем больше винт и отвертка будет напоминать пару ключ-замок. Более того, при доступе к станкам можно вообще изготовить в единственном экземпляре винт с углублением в форме %подставить вариант в меру своей испорченности%, и ответный инструмент. Есть производители, готовые изготовить специально для вас партию винтов с уникальной формой углубления, и предоставить инструмент. А если вы захотите заказать новый инструмент, взамен утерянного — с вас спросят полный комплект документов. Впрочем такая система давно у производителей замков высокой секретности — там нельзя просто прийти и сказать «вот у меня ключ, хочу его дубликат».

Сразу хочется ответить на вопрос «а зачем level 5? приварить  и готово. Ну или прикрутить и зенковкой срезать шлиц». Такой подход имеет право на жизнь, но производители специализированного крепежа не обанкротились по следующим причинам:

1. Производительность труда, особенно если мастер берет десятки евро в час. Быстрее сразу закрутить шлиц one-way, чем вкрутить обычный крестовой, заменить инструмент, рассверлить. Экономия десятков секунд помноженная на количество винтов вполне окупает разницу в стоимости специализированного крепежа.
2. Снижение требований квалификации. Просто прикрутить специализированный крепеж гораздо проще, чем приварить.  Много ли вы встречали людей с прямыми руками, способных и в столярку, и в слесарку и в сварку? Кроме того сварка — это сразу и необходимость соблюдения ТБ. («ГЛАЗААААААА!!!!!» (c) Доктор Дью)
3. Целостность декоративного и защитного покрытия.  Рассверленный шлиц — это мало того, что не эстетично, так и покроется ржавчиной. А восстановить декоративное покрытие в полевых условиях, да с гарантией в 5 лет почти нереально. Впрочем даже покраска сварного шва с соблюдением технологии процесс не быстрый.

Ниже я просто приведу картинки и краткие описания разных видов антивандального крепежа, просто для общего развития и ключевых слов, по которым потом можно гуглить. Я не занимаюсь продажами крепежа, так что это не реклама, если вы можете дополнить — пишите в комментариях.

Просто добавь штырёк.

Самым простым способом сделать «антивандальный» вариант оказалось простое добавление  штырёчка («пина», штифта) в центр шлица. Был шестигранник — стал антивандальный шестигранник. Был torx, стал security torx.  (Версия со штырьком может еще называться «tamper resistant») Это делает невозможным использование обычного инструмента без соответствующего углубления, и выходит что внешне то же самое, а комплект бит нужно покупать снова. При особой сноровке и подходящем материале винта штырек можно отломить, превратив антивандальный шлиц в обычный.

Односторонний крепеж.

Предназначен только для закручивания, при вращении инструмента против часовой стрелки инструмент просто выталкивает из шлица. С one-way вы познакомились в прошлом посте про крепеж. А вот его брат для крестовых отверток PZ — шуруп  Sentinel®.

Помимо винтов есть и гайки одностороннего действия, например Kinmar Permanent Nut — закручивается специнструментом, и углубления на гайке затрудняют ее откручивание. Есть вариант Kinmar Removable — там форма проточек позволяет открутить обратно.

Крышечки и подкладки.

Если погуглить по «anti-thief screw» можно увидеть много разных типов шлицев. Но один из способов защиты от кражи — это не шлиц, а крышки и подкладки. Например спецшайба, используется в паре с головкой «впотай». Она скругленная, что осложняет захват ее плоскогубцами, да и вращение ее бесполезно — это отдельная деталь. В отличии от просто головки впотай — не выйдет срезать материал вокруг головки и подцепить за торчащее. Вот пример от японской компании NBK:

Или защитная крышка (NoGo Security Enclosure) — закручиваем болт в кожухе и забиваем сверху крышкой.

Если крепеж прикручен, но захотелось усилить его антивандальность, то есть просто крышки (Armour Ring security cap), которая забивается на головку болта, затрудняя его откручивание.

Разделяемый крепеж

Про отрывные болты я писал в прошлом посте. У отрывного болта (или гайки) есть тонкий перешеек, который при достижении нужного момента затяжки просто сворачивает. Это может требоваться для антивандальности — например для закрепления замка зажигания. Или для гарантированного момента — в различных клеммниках и соединительных муфтах — если головку оторвало, значит провод прижат как следует.

Вот оригинальное решение от японской NBK — гайка составная, заворачивается как обычная, а вот при попытке отвернуть — свернется только часть.

Штырьки и углубления

Вариаций на тему штырьков и углублений много. Это упомянутый в прошлом посте spanner или шлиц под вилочный ключ — содержит два углубления. Компания Microtech использует винты с тремя углублениями в головке. В продаже есть варианты и с одним углублением и с четырьмя, симметричные и не симметричные…. Причем технология изготовления довольно проста, и имея достаточно простые станки можно сделать свой вариант. Отдельно хочется упомянуть вариант с одним штырьком — создававшие в советском союзе самодельные замки в гараж, возможно видели подобную конструкцию.

Для защиты от желающих просто вставить кончики круглогубцев и повернуть придумали вариант с конусами в углублениях (Tricone® Security Bolt):

Овалы

В дополнение к прошлому посту — не только в кофемашинах используются овальные формы головки. Овал не самая популярная форма антивандальной головки — требуется высокая точность изготовления для соблюдения минимального зазора с инструментом. Малейший люфт и поворотом биты овал превратится в круг. Также выпускаются винты с овальной головкой AVSAFE.

Окружности с зубами

Идея простая — сделать углубление в форме кольца с выступами разной формы и с разным расстоянием — просто варьируя количество и расстояние меж зубами можно получить огромное количество комбинаций. Паз в форме кольца затрудняет использование тонкогубцев и другого инструмента, да и такой инструмент оставит следы. По этому пути пошли к примеру разработчики шлица key-rex. (аналог Solok от Hafren) Его производит bryce fastener под конкретного клиента. Автомобильные болты «секретки» для колес используют похожий принцип. На этой же картинке варианты пятигранника и 7-ми лучевой звездочки от того же производителя.

Как Torx но пятилучевой

Антивандальным можно назвать различные 5-lobe screws — вариации популярного торкса, но с меньшим количеством лучей. И pentalobe от Эпл отнесем сюда же. Есть вариации с штифтом и без штифта.

Еще больше ада. Scroll.

Что головка болта, что гайка имеют хитрой формы проточки. Проточки не глубокие, так что усилие затяжки не высокое, но внешний вид очень экзотичный. Аналог называется Slot-Lok.

Антивандальные гайки.

В дополнение к T-groove из прошлого поста — встречайте Pyranut (или T-slope или tufnut — у каждого производителя своя торговая марка.). Оригинальная идея квадратной пирамидальной гайки, которая затягивается при помощи второй гайки! Они навинчиваются узкими местами друг к другу, в результате чего можно вставить ключ и завернуть гайки парой, затем открутив верхнюю.

Что почитать, посмотреть?

Очень прикольный по информативности сайт https://www.losspreventionfasteners.com/ огромный им респект.

Каталог производителя https://www.sentinelgrp.com.au/

Каталог производителя https://www.hafrenfasteners.com/

Каталог производителя http://www.superfastener.com/

Каталог производителя https://www.fastenright.com/