Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГИБКИЙ РУКАВ
ГИБКИЙ РУКАВ

ГИБКИЙ РУКАВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при изготовлении рукавов, выдерживающих вакуум, избыточное гидравлическое давление и относительно большой изгиб. Сущность изобретения: каркас из спирали покрыт слоем из эластичного материала. Текстильные прокладки расположены под и над спиралью. Прокладки выполнены из полос с однонаправленными силовыми нитями, расположенными прямыми участками и уложенными под спиралью под углом 0<α>1<45>° над спиралью - под углом α1<α>2≅ 90° к геометрической оси рукава. Семейство силовых нитей полос образует гиперболоид вращения с диаметром горла поверхности равным диаметру цилиндра, образованного полосами, расположенными под спиралью. Силовые нити уложены над спиралью и образуют изогнутые участки с перегибами в местах касания к поверхности, образованной полосой, уложенной под спиралью. Перегиб направлен в сторону поверхности, образованной полосой, уложенной под спиралью. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011098
Класс(ы) патента: F16L11/04
Номер заявки: 4946394/29
Дата подачи заявки: 18.04.1991
Дата публикации: 15.04.1994
Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско- технологический институт резиновой промышленности
Автор(ы): Воробьев Г.А.
Патентообладатель(и): Воробьев Геннадий Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к изготовлению гибких рукавов и шлангов, в частности, напорно-всасывающих рукавов, позволяющих выдерживать вакуум, избыточное гидравлическое давление и относительно большой изгиб.
Известен напорно-всасывающий рукав, содержащий каркас из спирали и прокладок под спиралью и над спиралью из тканей равнопрочных по основе и утку уложенных так, что силовые нити основы и утка составляют 45о по отношению к оси рукава.
Недостатком известного рукава является низкая надежность по причине расслоения в местах перегиба нитей волнообразующей ткани, расположенной под спиралью при деформировании под действием внутреннего гидравлического давления и изгибе, а также по причине ослабления прочности связи слоев при изготовлении.
Цель изобретения - повышение прочности.
Указанная цель достигается тем, что в гибком рукаве, содержащем внутреннюю эластичную камеру, каркас из спирали, покрытый слоем из эластичного материала и текстильные прокладки, расположенные под спиралью и над спиралью, прокладки изготовлены из полос с однонаправленными силовыми элементами (нитями), например из полос, нарезанных вдоль основы кордных тканей, которые располагаются таким образом, что силовые нити, уложенные под спиралью, располагаются под углом α1 меньше 45о, но больше 0, по отношению к оси рукава (45о > α1 > 0), а силовые нити полос уложенных над спиралью располагаются под углом α2 меньше α3 ≅ 90о, но больше α1 по отношению к оси рукава ( α3 > α2 >>α1), при этом силовые нити этих полос располагаются прямыми участками таким образом, что семейство этих нитей образуют гиперболоидную поверхность вращения с диаметром горла поверхности равным диаметру цилиндра, образованного полосами, расположенными под спиралью, а количеством силовых нитей в полосе, расположенной под спиралью, компенсируется неуравновешенность несимметричной конструкции, включающей совпадающий с направлением спирали слой, расположенный над спиралью и саму спираль. Кроме того, силовые нити полос, уложенных над спиралью, могут располагаться изогнутыми участками с перегибами в местах касания к поверхности, образованной полосой, уложенной под спиралью, причем перегиб направлен в сторону поверхности, образованной тканью, уложенной под спиралью.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый гибкий рукав отличается тем, что прокладки изготовлены из полос с однонаправленными силовыми элементами и расположены так, что силовые нити, под спиралью уложены под углом 0 < α1 < 45о по отношению к оси рукава, а над спиралью - под углом α1 < α2 < α3 ≅ 90о по отношению к оси рукава.
Силовые нити полос располагаются прямыми участками, образуя гиперболоидную поверхность с диаметром горла поверхности равным диаметру цилиндра, образованного полосами, расположенными под спиралью. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в предлагаемом рукаве, и признать предлагаемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 изображен рукав, продольный разрез; на фиг. 2 - схема усилий, возникающих при деформациях рукава и его элементов в процессе вулканизации и эксплуатации, где N - осевые силы, перемещающие витки спирали, К1 - усилия, действующие на рукава при внутреннем гидравлическом давлении и при изгибе, TR - результирующая сил К1, Т1R - прессующая сила, создаваемая технологическим шнуром, зона F - зона касания текстильных слоев.
Под действием гидравлического давления и изгиба текстильный слой 4, растягивается и перемещает витки спирали 2 в направлении осевых сил N. При этом на ткань передаются усилия К1, результирующая которых TR направлена на отрыв волнообразующего текстильного слоя 5 от текстильного слоя 4 в зоне их касания "F".
В процессе изготовления, заготовка рукава фрикционно закреплена на оправке (дорне), витки спирали 3 неподвижны. Усилия К1 вызваны термоусадкой материала, ткани при вулканизации, результирующая (TR) которых противоположно направлена прессующему усилию шнура [T1R] и, следовательно, величина усилия прессования [T1R] будет всегда уменьшаться на величину [TR] , т. е. абсолютная величина прессования будет всегда меньше заданного усилия прессования [T1R] и равна [T1R - TR] , следствием чего является ослабление прочности связи между слоями рукавов еще при изготовлении. На фиг. 3 показаны углы расположения силовых нитей слоев из полос и спирали в предлагаемом рукаве, где α1 - угол наклона силовых нитей, уложенных под спиралью к оси рукава, α2 - угол наклона силовых нитей, уложенных спиралью к оси рукава, α3 - угол навивки спирали.
На фиг. 4 показано расположение семейства нитей, образующих, гиперболоид вращения с диаметром горла (do) поверхности равным диаметру цилиндрической поверхности, образованной силовым слоем, расположенным под спиралью в предлагаемом рукаве.
На фиг. 5 изображен поперечный разрез предлагаемого рукава, где показаны: отрезки укладываемых нитей (ab и ab1) семейства которых образуют гиперболоидную поверхность вращения, причем ab - отрезок прямой нити, ab1 - отрезок нити с перегибом в месте касания к поверхности, с образованной силовым слоем, укладываемым под спиралью; силы N1 и N2', возникающие в нитях при воздействии внутреннего гидравлического давления и при воздействии на рукав изгиба; силы отрыва, действующие на силовой слой, уложенный над спиралью К = 0 при отрезках нитей, уложенных по прямой ab; силы улучшающие сцепление слоев (-К) при отрезках нитей ab1, уложенных с перегибом. Рукав содержит внутреннюю камеру 1, навитую армирующую спираль 2, покрытую резиновым слоем 3, текстильный слой 4, уложенный под спиралью, силовые нити которого расположены к оси рукава под углом 0 < α1 <45, и текстильный слой 5, уложенный над спиралью, силовые нити которого расположены к оси рукава под углом α1 < α2 < α3 ≅ 90о.
Рукав изготавливают путем последовательного наложения на цилиндрическую оправку (дорн) 6 резиновых слоев 1, 3 текстильных (тканевых) прокладок 4, 5 и спирали 3. Прокладки выполнены из полос с однонаправленными силовыми нитями, которые располагаются прямыми участками и семейство этих нитей образует гиперболоидную поверхность вращения с диаметром горла do поверхности равным диаметру цилиндрической поверхности, образованной силовым слоем, расположенным под спиралью в предлагаемом рукаве (см. фиг. 4). Количество силовых нитей в полосе, расположенной под спиралью, компенсирует неуравновешенность несимметричной конструкции, включающей совпадающий с направлением спирали текстильный слой над спиралью и саму спираль. Силовые нити полос, уложенных над спиралью могут располагаться изогнутыми участками (см. фиг. 5) с перегибами в месте касания к поверхности, образованной силовым слоем, уложенным под спиралью, что улучшает сцепление слоев при воздействии внутреннего гидравлического давления и при изгибе.
Волны на поверхности заготовки образуются путем опрессовывания пакета резиновых и текстильных слоев гибки шнуром 7 между витками спирали. Во время вулканизации резиновые и текстильные слои адгезионно соединяются между собой в местах контакта. После вулканизации шнур удаляется с поверхности рукава, дорн извлекается.
Такое техническое решение позволяет улучшить сцепление слоев и повысить прочность и надежность рукавов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1227893, кл. F 16 L 29/06, 1984.
Под ред. Р. В. Узиной. Технология обработки корда из химических волокон в резиновой промышленности. М. : Химия, 1973 г. , с. 39, 40.
Формула изобретения: 1. ГИБКИЙ РУКАВ, содержащий внутреннюю эластичную оболочку, каркас из спирали, покрытый слоем из эластичного материала, и текстильные прокладки, расположенные под и над спиралью, отличающийся тем, что прокладки выполнены из полос с однонаправленными силовыми нитями и уложенными под спиралью под углом 0o <<<< α1 <<<< 45o, а над спиралью наложенные под углом α1 <<<< α2 ≅ 90o к геометрической оси рукава, при этом семейство силовых нитей полос, расположенных прямыми участками, образует гиперболоид вращения с диаметром горла поверхности, равным диаметру цилиндра, образованного полосами, расположенными под спиралью.
2. Рукав по п. 1, отличающийся тем, что силовые нити полос, уложенные над спиралью, образуют изогнутые участки с перегибами в местах касания к поверхности, образованной полосой, уложенной под спиралью, причем перегиб направлен в сторону поверхности, образованной полосой, уложенной под спиралью.