Влагозащитный контейнер из полимерных композиционных материалов
Владельцы патента RU 2499981:
Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (RU)
Изобретение относится к оболочкам из полимерных композиционных материалов для хранения боеприпасов. Контейнер включает в себя цилиндрический корпус и торцовые крышки, которые выполнены из внутренней и наружной тонкостенных стеклопластиковых оболочек, изготовленных способом тканевой намотки, и среднего слоя, выполненного из материала низкой плотности. Корпус усилен торцевыми и промежуточными кольцами и шпангоутами. Крышки по периметру усилены кольцами. Контейнер выполнен из основания и съемной части с горизонтальной плоскостью разъема и снабжен наружными опорами и внутренними ложементами изделия, такелажными элементами, рычажно-накидными замками скрепления основания и съемной части, а также уплотнительными элементами. Основание и съемная часть снабжены по периметру плоскости разъема рейками из слоистого стеклопластика, заделанными между оболочками корпуса и крышек в процессе их изготовления, с расположением слоев эквидистантно внутренним поверхностям контейнера. Кромки образованы краями реек и оболочек. Уплотнительные элементы выполнены из уплотняющего профиля и П-образного кожуха, расположенного с охватом профиля своими полками, прижатыми к стенке корпуса или панелям сегментов планками с помощью винтов, ввинченных в рейки поперек слоев последних. Повышается безопасность хранения боеприпасов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относятся к области машиностроения, к оболочкам из слоистых полимерных композиционных материалов герметичного исполнения, предназначенных для хранения артиллерийских выстрелов, ракет и других боеприпасов.
Известен контейнер по патенту RU 2369831 от 23.07.2007 МКП7 F42B 39/00.
Известен контейнер по патенту US 4055247 А от 25.10.19777. МКП7 F42B 39/00.
Известен контейнер по заявке RU 2007144253/02, 28.11.2007 МКП7 F42B 39/00.
Известен контейнер по патенту RU 2011149 от 05.11.91 МКП7 F42B 39/00.
Известен контейнер по патенту RU 2237861 от 02.10.2002 МКП7 F42B 39/00.
Известные контейнеры определяют общий уровень техники и не являются особо релевантными, поэтому предлагаемыми решениями устраняются недостатки общего известного уровня техники.
Недостатком общего известного уровня техники является низкая технологичность конструкции из-за низкой технологичности формирования кромок плоскости разъема, низкое качество этих кромок. Также недостатком является низкая надежность работы контейнера из-за низкой его герметичности при наличии крепежных элементов (жестких выступаний) в площади деформации уплотнительных элементов, из-за слабой защищенности менее прочного уплотняющего профиля, а также из-за низкой надежности крепления уплотнительных элементов при ввинчивании крепежных элементов вдоль и между слоями материала с неизбежным его расслоением. Кроме того недостатком является низкая надежность работы контейнера из-за низкой его герметичности при неплоскостности кромок, возникающей от искажения формы цилиндрической (трехслойной) оболочки с нерегулярной структурой (наличие внутренних колец и шпангоутов), изготовленной тканевой намоткой когда снимаются внутренние напряжения от натяжения ткани при продольной разрезке оболочки.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка высокотехнологичной конструкции контейнера, исключающей указанные недостатки.
Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи заключается в повышении технологичности конструкции за счет намотки реек на основной оснастке, за счет повышения технологичности формирования кромок плоскости разъема, в повышении качества этих кромок. Также технический результат заключается в повышении надежности работы контейнера за счет повышения его герметизации при отсутствии крепежных элементов (жестких выступаний) в площади деформации уплотнительных элементов, за счет защищенности менее прочного уплотняющего профиля, а также за счет повышения надежности крепления уплотнительных элементов без расслоения реек. Кроме того технический результат заключается в повышении надежность работы контейнера за счет повышения его герметизации при компенсации неплоскостности кромок, возникающей от искажения формы цилиндрических трехслойных оболочек, изготовленных тканевой намоткой с нерегулярной структурой (наличие внутренних колец и шпангоутов), когда снимаются внутренние напряжения от натяжения ткани при продольной ее разрезке.
Поставленная задача с достижением технического результата решается тем, что влагозащищенный контейнер из полимерных композиционных материалов, включающий цилиндрический корпус, стенка которого выполнена из внутренней и наружной тонкостенных стеклопластиковых оболочек, изготовленных способом тканевой намотки, и среднего слоя, выполненного из материала низкой плотности, например, пенопласта, и торцовые плоские крышки, выполненные в виде панелей, аналогично корпусу, трехслойными, причем корпус усилен торцевыми и промежуточными кольцами, расположенными между оболочками, а, как минимум, два промежуточных кольца усилены шпангоутами, при этом крышки по периметру усилены расположенными между плоскими оболочками крышек кольцами, скрепленными с торцевыми кольцами корпуса, а сам контейнер выполнен из основания и съемной части с горизонтальной плоскостью разъема по продольной плоскости симметрии цилиндра и снабжен наружными опорами и внутренними ложементами изделия, закрепленными на полушпангоутах основания, такелажными элементами, закрепленными на полушпангоутах съемной части, рычажно-накидными замками скрепления основания и съемной части, закрепленными преимущественно на соответствующих полушпангоутах и полукольцах корпуса, а также уплотнительными элементами, закрепленными по периметру плоскости разъема на плоских кромках корпуса основания и сегментах крышек основания, при этом основание и съемная часть снабжены по периметру плоскости разъема рейками из слоистого стеклопластика, заделанными между оболочками корпуса и крышек в процессе их изготовления, с расположением слоев эквидистантно внутренним поверхностям контейнера, а кромки образованы краями реек и оболочек, причем уплотнительные элементы выполнены из уплотняющего профиля и П-образного кожуха, расположенного с охватом профиля своими полками, прижатыми к стенке корпуса или панелям сегментов планками с помощью винтов, ввинченных в рейки поперек слоев последних. Уплотняющий профиль выполнен прямоугольного сечения из материала высокой эластичности с низким модулем упругости, например, из пористой резины, а П-образный кожух - из пластинчатой резины.
Отличительными признаками являются следующие признаки:
- основание и съемная часть снабжены по периметру плоскости разъема рейками из слоистого стеклопластика, заделанными между оболочками корпуса и крышек в процессе их изготовления, с расположением слоев эквидистантно внутренним поверхностям контейнера, а кромки образованы краями реек и оболочек - признаки существенные, так как предусматривают наличие в конструкции новых элементов, их новую форму и новое взаимное расположение, благодаря чему повышается технологичность конструкции при намотке реек на основной оснастке, их разрезке на заготовки и установке заготовок для двух реек, выполненных с припуском на разрезку, между оболочками одновременно со средним слоем, а также технологичность формирования кромок плоскости разъема (исключается разрезка по рыхлому среднему слою), и повышается, соответственно, качество этих кромок;
- уплотнительные элементы выполнены из уплотняющего профиля и П-образного кожуха, расположенного с охватом профиля своими полками - признаки существенные, так как предусматривают новую форму элементов и их новое взаимное расположение, благодаря чему повышается надежность работы контейнера за счет повышения его герметизации при отсутствии крепежных элементов в площади деформации уплотнительных элементов, а также за счет защищенности менее прочного уплотняющего профиля;
- прижатыми к стенке корпуса или панелям сегментов планками с помощью винтов, ввинченных в рейки поперек слоев последних - признаки существенные, так как предусматривают наличие в конструкции новых элементов и их новое взаимное расположение, благодаря чему повышается надежность работы контейнера за счет повышения надежности крепления уплотнительных элементов без расслоения реек;
- уплотняющий профиль выполнен прямоугольного сечения из материала высокой эластичности с низким модулем упругости, например, из пористой резины, а П-образный кожух - из пластинчатой резины - признаки существенные, так как предусматривают новую форму элементов и обоснованное применение новых материалов, благодаря чему повышается надежность работы контейнера за счет повышения его герметизации при компенсации неплоскостности кромок, возникающей от искажения формы цилиндрической (трехслойной) оболочки с нерегулярной структурой (наличие внутренних колец и шпангоутов), изготовленной тканевой намоткой когда снимаются внутренние напряжения от натяжения ткани при продольной разрезке оболочки.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению технологичности, герметичности и надежности работы влагозащищенных композитных контейнеров без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствию критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид контейнера, на фиг.2 - продольный разрез контейнера, на фиг.3 - узел крепления торцевой крышки, на фиг.4 - сечение промежуточного кольца, на фиг.5 - сечение шпангоута, на фиг.6 - уплотнительные элементы корпуса, на фиг.7 - уплотнительные элементы торцевых крышек
Влагозащищенный контейнер 1 из полимерных композиционных материалов, включающий цилиндрический корпус 2, стенка 3 которого выполнена из внутренней 4 и наружной 5 тонкостенных стеклопластиковых оболочек, изготовленных способом тканевой намотки, и среднего слоя 6, выполненного из материала низкой плотности, например, пенопласта, и торцовые плоские крышки 7, выполненные в виде панелей, аналогично корпусу, трехслойными, причем корпус 2 усилен торцевыми 8 и промежуточными 9 кольцами, расположенными между оболочками 4 и 5, а, как минимум, два промежуточных кольца усилены шпангоутами 10, при этом крышки по периметру усилены расположенными между плоскими оболочками крышек кольцами 11, скрепленными с торцевыми 8 кольцами корпуса, а сам контейнер выполнен из основания 12 и съемной части 13 с горизонтальной плоскостью разъема 14 по продольной плоскости симметрии цилиндра и снабжен наружными опорами 15 и внутренними ложементами 16 изделия 17, закрепленными на полушпангоутах 18 основания 12, такелажными элементами 19, закрепленными на полушпангоутах 20 съемной части 13, рычажно-накидными замками 21 скрепления основания 12 и съемной части 13, закрепленными преимущественно на соответствующих полушпангоутах 18, 20 и полукольцах 22 корпуса 2, а также уплотнительными элементами 23, закрепленными по периметру плоскости разъема 14 на плоских кромках 24 корпуса 2 основания 12 и сегментах 25 крышек основания 12, при этом основание 12 и съемная часть 13 снабжены по периметру плоскости разъема 14 рейками 26 из слоистого 27 стеклопластика, заделанными между оболочками 4 и 5 корпуса 2 и крышек 7 в процессе их изготовления, с расположением слоев 27 эквидистантно внутренним поверхностям контейнера 28, а кромки 24 образованы краями реек 26 и оболочек 4 и 5, причем уплотнительные элементы 23 выполнены из уплотняющего профиля 29 и П-образного кожуха 30, расположенного с охватом профиля своими полками, прижатыми к стенке 3 корпуса 2 или панелям сегментов 25 планками 31 с помощью винтов 32, ввинченных в рейки 26 поперек слоев 27 последних. Уплотняющий профиль 29 выполнен прямоугольного сечения из материала высокой эластичности с низким модулем упругости, например, из пористой резины, а П-образный кожух 30 - из пластинчатой резины.
Пример конкретного исполнения влагозащищенного контейнера 1 заключается в том, что рейки 26 вырезают из технологической тубы, изготовленной также методом тканевой намотки на основной оправке, с последующим отслоением изнутри количества слоев, равных количеству слоев внутренней оболочки 4. Наружный диаметр технологической трубы выполняют равным наружному диаметру пенопластового слоя 6. Кроме того стенка 3 корпуса 2 контейнера 1 может быть снабжена вырезанными из технологической трубы и расположенными между оболочками 4 и 5 закладными элементами для крепления изнутри, например, электронагревательных элементов, а снаружи, например, элементов электросхемы.
Работает контейнер 1 следующим образом. Для хранения и транспортировки изделие 17 размещают в контейнере 1 при снятой съемной части 13, укладывая его и закрепляя на ложементах 16 основания 12. Рычажно-накидными замками 21 закрепляют и прижимают съемную часть 13 к основанию, деформируя уплотнительные элементы 23 с обеспечением требуемой степени герметичности (влагозащищенности). Причем за счет деформации эластичного уплотняющего профиля 29 обеспечивается оптимальное контактное давление в элементах с компенсацией неплоскостности плоскости разъема 14 разрезанного корпуса 2 контейнера.
Использование изобретений позволит создать высокотехнологичную герметичную конструкцию контейнера с повышенной надежностью работы, что подтверждает использование по назначению. Осуществимость изобретений подтверждена положительными результатами испытаний влагозащищенных контейнеров из полимерных композиционных материалов, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим, новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.
1. Влагозащитный контейнер из полимерных композиционных материалов, включающий цилиндрический корпус, стенка которого выполнена из внутренней и наружной тонкостенных стеклопластиковых оболочек, изготовленных способом тканевой намотки, и среднего слоя, выполненного из материала низкой плотности, например пенопласта, и торцовые плоские крышки, выполненные в виде панелей, аналогично корпусу, трехслойными, причем корпус усилен торцевыми и промежуточными кольцами, расположенными между оболочками, а, как минимум, два промежуточных кольца усилены шпангоутами, при этом крышки по периметру усилены расположенными между плоскими оболочками крышек кольцами, скрепленными с торцевыми кольцами корпуса, а сам контейнер выполнен из основания и съемной части с горизонтальной плоскостью разъема по продольной плоскости симметрии цилиндра и снабжен наружными опорами и внутренними ложементами изделия, закрепленными на полушпангоутах основания, такелажными элементами, закрепленными на полушпангоутах съемной части, рычажно-накидными замками скрепления основания и съемной части, закрепленными преимущественно на соответствующих полушпангоутах и полукольцах корпуса, а также уплотнительными элементами, закрепленными по периметру плоскости разъема на плоских кромках корпуса основания и сегментах крышек основания, при этом основание и съемная часть снабжены по периметру плоскости разъема рейками из слоистого стеклопластика, заделанными между оболочками корпуса и крышек в процессе их изготовления, с расположением слоев эквидистантно внутренним поверхностям контейнера, а кромки образованы краями реек и оболочек, причем уплотнительные элементы выполнены из уплотняющего профиля и П-образного кожуха, расположенного с охватом профиля своими полками, прижатыми к стенке корпуса или панелям сегментов планками с помощью винтов, ввинченных в рейки поперек слоев последних.
2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что уплотняющий профиль выполнен прямоугольного сечения из материала высокой эластичности с низким модулем упругости, например из пористой резины, а П-образный кожух - из пластинчатой резины.
