CN109733559B - 一种多功能可扩容的水面套袋气囊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能可扩容的水面套袋气囊，包括气密功能件和外部受力连接件，所述气密功能件充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件套设在所述气密功能件的外围，起到保护气密功能件及连接外部功能附件以构形及承重载荷作用；所述气密功能件的两端分别密封连接通气管；沿所述气密功能件的轴向在所述外部受力连接件的外周上设有若干肋条，所述外部受力连接件的外周上还设有若干横向的加强环进行圆周加固；所述加强环与肋条重叠处还开设若干安全挂扣孔和外连挂扣孔。
Description
技术领域
本发明属于水面救生设备和技术领域，具体涉及一种多功能可扩容的水面套袋气囊。
背景技术
传统充气类救生器具如充气艇、充气筏、充气垫等现有产品，大多轻且薄，抗风浪、抗撕扯能力不强，其一般都是在尼龙或者帆布外层涂上丁基胶胶层，硫化结合凝合成囊壁，该种化学结合方式使其外部各受力部均与气囊气密层是同一材质且为一体，使之无论外部有任何连接或拉扯，都会直接作用于气密功能的囊壁，当着力点撕扯力过大时就会泄气、漏气，一处有损，全体失效，如被人攀附或者打捞物品，危险性就很大；且气囊的气密要求使得其形状固定后无法随使用环境不同而加装外部功能附件(如绳、网、救生指挥平台及其他的救生设备)，导致使用形状固定，外部连接方式固定，无法适应复杂多变的水面救生环境和不同的救生作业要求。
另外，现有的大型助浮气囊，通过多层帆布或尼龙布与丁基胶一体硫化，在应用中须事先设定气囊的层数厚度，设定直径长度，才能实现特定的打捞标的的打捞任务，其体型庞大，重量大，且形状固定，导致运输及安装使用时笨重不便，打捞作业时受力连接点局限太大，操作不便，且其巨型化体积使得贮存方式只能露天存放，需时刻承受自然氧老化和辐射热老化等，使用寿命较短。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术以上所述缺陷，特设计制作一种多功能可扩容的水面套袋气囊，通过将气密功能件和外部受力连接件物理分开，保证内部气密功能件优良的动态及静态气密性、水密性，提高抗撕扯功能，且能通过串联、并联方式及互相挂扣方式进行自身扩容及与其他外部功能件互相联接，提高水面救援、打捞等作业的效率、安全性、灵活性。
技术方案：一种多功能可扩容的水面套袋气囊，包括气密功能件和外部受力连接件，所述气密功能件充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件套设在所述气密功能件的外围，起到保护气密功能件及连接外部功能附件以构形及承重载荷作用；所述气密功能件的两端分别密封连接通气管；沿所述气密功能件的轴向在所述外部受力连接件的外周上设有若干肋条，所述外部受力连接件的外周上还设有若干横向的加强环进行圆周加固；所述加强环与肋条重叠处还开设若干安全挂扣孔和外连挂扣孔。
优选的，所述气密功能件为丁基胶气囊，起到保证气密性和提供浮力的作用；所述丁基胶气囊充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件是用多层防水帆布缝制成的中空的帆布套袋，套设在所述丁基胶气囊的外围；所述丁基胶气囊的两端分别密封连接通气管；沿所述丁基胶气囊的轴向在所述帆布套袋的外周上设有若干肋条，所述肋条由帆布套袋的皱褶经过高强度渔网线绳缝制连接而成；所述帆布套袋的外周上还设有若干横向的加强环，所述加强环以厚实的帆布带制作而成，以高强度渔网线绳缝制在所述帆布套袋及其肋条的外表面进行圆周加固；所述加强环与肋条重叠处还开设若干安全挂扣孔和外连挂扣孔。
所述安全挂扣孔用于连接人身上携带的抓手绳的挂扣，起到牢固、安全的作用。
所述外连挂扣孔用于套袋气囊之间的连接或者与其他外部设备的连接、挂扣，可以起到自身无限扩容及与其他设备互相联接的作用。
所述套袋气囊充气前可以灵活折叠存放，占地面积小；充气后即可下水使用。
优选的，所述帆布套袋的两端设有拉链或者绳束式的收口，既可以收紧也可以松开，方便丁基胶气囊的装设及取出更换。
优选的，所述肋条沿所述丁基胶气囊的轴向均匀分布在所述帆布套袋的外周上。
更进一步的，所述肋条为5条，沿所述丁基胶气囊的轴向均匀分布在所述帆布套袋的外周上。
优选的，所述通气管上设有充气阀门开关和压力调节安全开关，所述充气阀门开关用于控制充气，所述压力调节安全开关用于调节丁基胶气囊内部的气压处于安全范围。
更进一步的，所述通气管远离丁基胶气囊的一端，还设有充气及串并联分气口，以便在若干丁基胶气囊之间进行连通及同时充气。
更进一步的，所述充气及串并联分气口采用软质高强度气管材料制成。
所述丁基胶气囊也可以变形为将类圆柱体弯折后形成的弧形类圆柱体或U形类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈弧形或U形。
所述套袋气囊由于丁基胶气囊、帆布套袋各自独立又相互以物理方式配合、结合，使其具备无论外部结构怎么拉扯变形甚至破裂都不影响内部气囊的气密、水密性功能的优点；外部临时加装任何其他设备、任何连接、任何外力也不影响内部气囊的气密性功能。
所述套袋气囊单个结构简单、轻便、易于存放；而由于其具有外连挂扣孔、通气管、充气及串并联分气口，可以使得多个套袋气囊以多种串、并联方式互相连通，可以同时充气，比起传统气囊自封闭、不能互相连通，所述套袋气囊使用更加灵活、更容易组合和扩容。
所述套袋气囊中的丁基胶气囊所用的丁基胶在所有天然及合成橡胶中，动态静态气密性、水密性最好，抗老化、耐热、耐久性优良，具有极强耐腐蚀性，使用中更高撕裂强度，保存期长、易贮存，拉伸强度13.85mp,自然老化六年后12.48mp，拉断伸长率679％,自然老化六年后的拉断伸长率为582％，仍然远超在本发明使用所需性能，可以靠600％左右的拉断伸长率缓解和降低压力及拉扯变形。但丁基胶橡胶以往一般用于制造各种内胎、水胎、水坝底层以及垫圈，一般制成的气囊形状为轮胎式样的圆圈形，罕有圆柱状的气囊，本发明人设计独特的圆柱状或者U形圆拱状气囊，再设计与之既互相分离又互相配合的防水帆布套袋，应用到水面救生、打捞领域，发挥其独特的功能和优越性。
所述套袋气囊中所用的防水帆布在泡水后，抗拉伸强度比干燥时更强，常被用于起重机吊装货物，承受拉扯能力强大。
在实际的应用方面，所述套带气囊包括但不限于以下几种应用方式：
1、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将若干个所述套袋气囊通过通气管、充气及串并联分气口互相首尾相连，延伸扩容，在水面上形成辅助救援悬臂，供落水者攀附、聚集。
2、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，更进一步的，将若干所述辅助救援悬臂通过外连挂扣孔、挂扣绳等辅助工具连接组成四方形或三角形的救援阻拦网，形成封闭的攀附、漂浮安全区，抵抗洋流和风浪的冲击，保护落水者和救援人员的安全。
3、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将若干个所述套袋气囊灵活串并联连接成任意形状，通过外连挂扣孔、挂扣绳，多角度绑挂连接所需打捞的标的物；将若干个所述套袋气囊一次性同时充气，共同产生浮力，将标的物拉起、打捞出水，由于串并联方式灵活、外连挂扣孔布置灵活，所以方便绑挂、打捞任何形状的标的物。
4、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将所述弧形类圆柱体或U形类圆柱体的丁基胶气囊与帆布和塑料底板组合成新型弧形或U形套袋气囊救生艇。
有益效果：与传统充气类救生器具产品比较，本发明的套袋气囊本身作为一种折叠便捷式水面浮具，主要优势在于其气密功能件和受力连接功能件既物理分开又相互配合，能随意加装外部功能附件，可任意组合、变化形状，加装及受外力拉扯时均不影响气密功能，且气密功能件可独立反复维护修补及更换，而外部的受力连接功能件亦可独立修补、修改、循环长久使用；以此为基础所构造的折叠便捷式水面救生设备和系统平台，能实现无限扩容、挂载，在必要时提供核定载荷之外的额外载荷功能；而本发明的套袋气囊在助浮打捞领域应用时，因气密功能件与外部受力连接功能件各自相对独立，使之直径、长度、厚度上不需特殊制备，只需通过串联、并联及相互挂扣连接就能实现工程作业中外形及承载功能的需求；可任意加装外部连接功能件，如绳索，网等，使助浮时更易实现浮力分布均衡，灵活方便；其个体轻便的特点，使之在运输、安装、使用时更简单方便，贮存时能得到更好的隔氧、隔热维户，从而实现更长的贮存和使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例一所述套袋气囊的立体示意图；
图2是本发明实施例一所述套袋气囊的径向截面示意图；
图3是本发明实施例一所述套袋气囊中丁基胶气囊(类圆柱体)立体示意图；
图4是本发明实施例二所述套袋气囊中丁基胶气囊(弧形或U形类圆柱体)立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
一种多功能可扩容的水面套袋气囊，包括气密功能件和外部受力连接件，所述气密功能件充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件套设在所述气密功能件的外围，起到保护气密功能件及连接外部功能附件以构形及承重载荷作用；所述气密功能件的两端分别密封连接通气管；沿所述气密功能件的轴向在所述外部受力连接件的外周上设有若干肋条，所述外部受力连接件的外周上还设有若干横向的加强环进行圆周加固；所述加强环与肋条重叠处还开设若干安全挂扣孔和外连挂扣孔。
实施例一：如图1、2所示，所述气密功能件为丁基胶气囊1，起到保证气密性和提供浮力的作用；所述丁基胶气囊1充气后为类圆柱体(如图3)，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件是用多层防水帆布缝制成的中空的帆布套袋2，套设在所述丁基胶气囊1的外围；所述丁基胶气囊1的两端分别密封连接通气管7；沿所述丁基胶气囊1的轴向在所述帆布套袋2的外周上设有若干肋条4，所述肋条4由帆布套袋2的皱褶经过高强度渔网线绳缝制连接而成；所述帆布套袋2的外周上还设有若干横向的加强环3，所述加强环3以厚实的帆布带制作而成，以高强度渔网线绳缝制在所述帆布套袋2及其肋条4的外表面进行圆周加固；所述加强环3与肋条4重叠处还开设若干安全挂扣孔5和外连挂扣孔6。
所述安全挂扣孔5用于连接人身上携带的抓手绳的挂扣，起到牢固、安全的作用。
所述外连挂扣孔6用于套袋气囊之间的连接或者与其他外部设备的连接、挂扣，可以起到自身无限扩容及与其他设备互相联接的作用。
所述套袋气囊充气前可以灵活折叠存放，占地面积小；充气后即可下水使用。
所述帆布套袋的两端设有拉链或者绳束式的收口21，既可以收紧也可以松开，方便丁基胶气囊1的装设及取出更换。
所述肋条为5条，沿所述丁基胶气囊1的轴向均匀分布在所述帆布套袋的外周上。所述肋条在圆周上按顺时针方向依次为第一肋条41、第二肋条42、第三肋条43、第四肋条44和第五肋条45。
所述通气管7上设有充气阀门开关KF和压力调节安全开关AF，所述充气阀门开关KF用于控制充气，所述压力调节安全开关AF用于调节丁基胶气囊内部的气压处于安全范围。
所述通气管7远离丁基胶气囊1的一端，还设有充气及串并联分气口CQ，以便在若干丁基胶气囊1之间进行连通及同时充气。
所述充气及串并联分气口CQ采用软质高强度气管材料制成。
实施例二，如图4所示，所述丁基胶气囊变形为弧形类圆柱体或U形类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈弧形或U形。
所述套袋气囊由于丁基胶气囊、帆布套袋各自独立又相互配合，使其具备无论外部结构怎么拉扯变形甚至破裂都不影响内部气囊的气密、水密性功能的优点；具有不会沉没，无惧翻转的优点。
所述套袋气囊单个结构简单、轻便、易于存放；而由于其具有外连挂扣孔、充气管、充气及串并联分气口，可以使得多个套袋气囊以多种串、并联方式互相连通，可以同时充气，比起传统气囊自封闭、不能互相连通，所述套袋气囊使用更加灵活、更容易组合和扩容。
所述套袋气囊中的丁基胶气囊所用的丁基胶在所有天然及合成橡胶中，动态静态气密性、水密性最好，抗老化、耐热、耐久性优良，具有极强耐腐蚀性，使用中更高撕裂强度，保存期长、易贮存，拉伸强度13.85mp,自然老化六年后12.48mp，拉断伸长率679％,自然老化六年后的拉断伸长率为582％，仍然远超在本发明使用所需性能，可以靠600％左右的拉断伸长率缓解和降低压力及拉扯变形。但丁基胶橡胶以往一般用于制造各种内胎、水胎、水坝底层以及垫圈，一般制成的气囊形状为轮胎式样的圆圈形，罕有圆柱状的气囊，本发明人设计独特的圆柱状或者U形圆拱状气囊，再设计与之既互相分离又互相配合的防水帆布套袋，应用到水面救生、打捞领域，发挥其独特的功能和优越性。
所述套袋气囊中所用的防水帆布在泡水后，抗拉伸强度比干燥时更强，常被用于起重机吊装货物，承受拉扯能力强大。
在实际的应用方面，所述套带气囊包括但不限于以下几种应用方式：
1、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将若干个所述套袋气囊1通过通气管7、充气及串并联分气口CQ互相首尾相连，延伸扩容，在水面上形成辅助救援悬臂，供落水者攀附、聚集。
2、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，更进一步的，将若干所述辅助救援悬臂通过外连挂扣孔6、挂扣绳等辅助工具连接组成四方形或三角形的救援阻拦网，形成封闭的攀附、漂浮安全区，抵抗洋流和风浪的冲击，保护落水者和救援人员的安全。
3、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将若干个所述套袋气囊灵活串联、并联连接成任意形状，通过外连挂扣孔6、挂扣绳，多角度绑挂连接所需打捞的标的物；将若干个所述套袋气囊1一次性同时充气，共同产生浮力，将标的物拉起、打捞出水，由于串并联方式灵活、外连挂扣孔布置灵活，所以方便绑挂、打捞任何形状的标的物。
4、一种使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，将所述弧形类圆柱体或U形类圆柱体的丁基胶气囊1与帆布和塑料底板组合成新型弧形或U形套袋气囊救生艇。
与传统充气类救生器具产品比较，本发明的套袋气囊本身作为一种折叠便捷式水面浮具，主要优势在于其气密功能件和受力连接功能件既物理分开又相互配合，能随意加装外部功能附件，可任意组合、变化形状，加装及受外力拉扯时均不影响气密功能，且气密功能件可独立反复维护修补及更换，而外部的受力连接功能件亦可独立修补、修改、循环长久使用；以此为基础所构造的折叠便捷式水面救生设备和系统平台，能实现无限扩容、挂载，在必要时提供核定载荷之外的额外载荷功能；而本发明的套袋气囊在助浮打捞领域应用时，因气密功能件与外部受力连接功能件各自相对独立，使之直径、长度、厚度上不需特殊制备，只需通过串联、并联及相互挂扣连接就能实现工程作业中外形及承载功能的需求；可任意加装外部连接功能件，如绳索，网等，使助浮时更易实现浮力分布均衡，灵活方便；其个体轻便的特点，使之在运输、安装、使用时更简单方便，贮存时能得到更好的隔氧、隔热维户，从而实现更长的贮存和使用寿命。
以上只是选用本发明中优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，本发明还有其他应用或组合，可依据具体需求来选用，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或变型，而性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种多功能可扩容的水面套袋气囊，其特征在于，包括气密功能件和外部受力连接件，所述气密功能件充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件套设在所述气密功能件的外围，起到保护气密功能件及连接外部功能附件以构形及承重载荷作用；所述气密功能件的两端分别密封连接通气管；沿所述气密功能件的轴向在所述外部受力连接件的外周上设有若干肋条，所述外部受力连接件的外周上还设有若干横向的加强环进行圆周加固；所述加强环与肋条重叠处还开设若干安全挂扣孔和外连挂扣孔；
所述气密功能件为丁基胶气囊(1)；所述丁基胶气囊(1)充气后为类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈类长方形；所述外部受力连接件是用多层防水帆布缝制成的中空的帆布套袋(2)；所述丁基胶气囊(1)的两端分别密封连接通气管(7)；所述肋条(4)由帆布套袋(2)的皱褶经过高强度渔网线绳缝制连接而成；所述帆布套袋(2)的外周上还设有若干横向的加强环(3)，所述加强环(3)以厚实的帆布带制作而成，以高强度渔网线绳缝制在所述帆布套袋(2)及其肋条(4)的外表面进行圆周加固；所述加强环(3)与肋条(4)重叠处还开设若干安全挂扣孔(5)和外连挂扣孔(6)；
所述帆布套袋(2)的两端设有收口(21)，既可以收紧也可以松开；
所述肋条为5条，沿所述丁基胶气囊(1)的轴向均匀分布在所述帆布套袋的外周上；所述肋条在圆周上按顺时针方向依次为第一肋条(41)、第二肋条(42)、第三肋条(43)、第四肋条(44)和第五肋条(45)。
2.根据权利要求1所述的多功能可扩容的水面套袋气囊，其特征在于，所述通气管(7)上设有充气阀门开关(KF)和压力调节安全开关(AF)；所述通气管(7)远离丁基胶气囊(1)的一端，还设有充气及串并联分气口(CQ)。
3.根据权利要求1所述的多功能可扩容的水面套袋气囊，其特征在于，所述丁基胶气囊(1)变形为弧形类圆柱体或U形类圆柱体，其径向截面为圆形或椭圆形，而轴向截面呈弧形或U形。
4.一种使用如权利要求2所述多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，其特征在于，将若干个所述套袋气囊通过通气管(7)、充气及串并联分气口(CQ)互相首尾相连，延伸扩容，在水面上形成辅助救援悬臂，供落水者攀附、聚集。
5.根据权利要求4所述的使用多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，其特征在于，将若干所述辅助救援悬臂通过外连挂扣孔(6)、挂扣绳连接组成四方形或三角形的救援阻拦网，形成封闭的攀附、漂浮安全区，抵抗洋流和风浪的冲击，保护落水者和救援人员的安全。
6.一种使用如权利要求2所述多功能可扩容的水面套袋气囊的方法，其特征在于，将若干个所述套袋气囊灵活串联、并联连接成任意形状，通过外连挂扣孔(6)、挂扣绳，多角度绑挂连接所需打捞的标的物；将若干个所述套袋气囊一次性同时充气，共同产生浮力，将标的物拉起、打捞出水。
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2019
- 2019-01-29 CN CN201910086062.1A patent/CN109733559B/zh active Active
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