RU2724985C1

RU2724985C1 - Sealing method of hydroacoustic receivers for flexible extended towed antennae

Info

Publication number: RU2724985C1
Application number: RU2019135678A
Authority: RU
Inventors: Наталья Евгеньевна Родионова; Дмитрий Семенович Ермошкин
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-06-29

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to moulding polymer articles and is intended for making articles from a compound under vacuum, specifically for pouring hydroacoustic receivers for extended towed antennae for sealing purposes. Proposed method consists in placing polyurethane components A and B in special container and in strictly specified proportion. After vacuum solution is filled into vacuum chamber, vacuum is created. Under vacuum, polyurethane components are mixed and degassed. Then the ready mixture is poured into a silicone funnel. After the funnel is filled with polyurethane, atmospheric pressure is restored in the chamber. After the pressure in the chamber is restored, there is a pressure difference ΔP between pressure in chamber (P) and pressure inside sealed filling mold (P). ΔP = P− P. Due to pressure difference filling compound fills bin and then fills the gates with converters installed in them through gates.EFFECT: technical result is sealing of receivers of arbitrary shape, high labour productivity and manufacturability of production.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области формования полимерных изделий и предназначено для изготовления изделий из компаунда под вакуумом. В частности для заливки гидроакустических приемников для протяженных буксируемых антенн с целью их герметизации.The invention relates to the field of molding polymer products and is intended for the manufacture of products from compound under vacuum. In particular, for pouring hydroacoustic receivers for long towed antennas in order to seal them.

Основная цель проектирования таких приемников - создание высокочувствительных к звуковому давлению, легко совмещаемых с несущей конструкцией антенн. При этом важно, чтобы такой приемник был герметичен, так как попадание заполнителя во внутренний объем приведет к потере работоспособности. Поскольку в гидроакустических протяженных буксируемых антеннах (ГПБА) необходима установка до нескольких тысяч приемников на изделие, весьма важна себестоимость таких приемников и, соответственно, технологичность их изготовления.The main goal of the design of such receivers is to create highly sensitive to sound pressure, easily combined with the supporting structure of the antennas. At the same time, it is important that such a receiver be leakproof, since the ingress of aggregate into the internal volume will lead to a loss of operability. Since in hydroacoustic extended towed antennas (GPBA) it is necessary to install up to several thousand receivers per product, the cost of such receivers and, accordingly, the manufacturability of their manufacture are very important.

Известен способ герметизации приемников методом напыления в вибровзвешенной среде, где для герметизации предварительно нагретое изделие (сферический пьезокерамический приемник) погружается в вибровзвешенную среду полимера в фазе порошка, в результате чего на его поверхность наносится герметизирующий слой. [1]. Этот способ является вредным, трудоемким и не позволяет придавать приемникам произвольную форму.A known method of sealing receivers by spraying in a vibrated medium, where for sealing a preheated product (spherical piezoceramic receiver) is immersed in a vibrated polymer medium in the powder phase, as a result of which a sealing layer is applied to its surface. [1]. This method is harmful, time-consuming and does not allow to give receivers an arbitrary shape.

Известен способ герметизации гидроакустических приемников с помощью полиуретанового слоя, который представляет собой заранее изготовленную трубку. Торцы трубки, поочередно с каждой стороны, сжимают при помощи термопресса, нагретого до температуры пластичности полиуретана для формирования герметичного шва [2].A known method of sealing sonar receivers using a polyurethane layer, which is a pre-made tube. The ends of the tube, alternately on each side, are compressed using a thermal press heated to the plasticity temperature of the polyurethane to form an airtight seam [2].

Способ, описанный в [2] является наиболее близким по физической сущности с предлагаемым способом. Описанная технология герметизации приемника отличается простотой, позволяющей существенно снизить трудоемкость изготовления приемников и организовать их массовое изготовление.The method described in [2] is the closest in physical essence to the proposed method. The described receiver sealing technology is simple, allowing to significantly reduce the complexity of manufacturing receivers and organize their mass production.

Однако, герметизированный таким образом гидроакустический приемник из-за линейного шва на его торцевой части, образованного при спекании тонкой герметизирующей полиуретановой трубки, имеет постоянную форму «конфеты». Неизменность формы является существенным ограничением для использования приемников, герметизированных таким способом при изготовлении ГПБА.However, the hydroacoustic receiver sealed in this way, due to the linear seam at its end part, formed by sintering a thin sealing polyurethane tube, has a constant “candy” shape. The invariability of the form is a significant limitation for the use of receivers sealed in this way in the manufacture of GPBA.

Задачей заявленного изобретения является обеспечение возможности герметизации гидроакустических преобразователей полиуретаном с возможностью выполнения преобразователя произвольной формы, с обеспечением возможности одновременной герметизации нескольких приемников.The objective of the claimed invention is to provide the ability to seal sonar transducers with polyurethane with the ability to perform an arbitrary shape transducer, with the possibility of simultaneous sealing of several receivers.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности способа, с возможностью обеспечения конструктива произвольной формы приемников, а также повышении технологичности их изготовления.The technical result of the invention is to increase the productivity of the method, with the possibility of providing a construct of arbitrary shape of the receivers, as well as improving the manufacturability of their manufacture.

Для достижения заявленного технического результата в способ, герметизации гидроакустических приемников для гибких протяженных буксируемых антенн, включающий нанесение на наружную поверхность гидроакустических приемников полимерного герметизирующего слоя, введены новые признаки, а именно герметизацию осуществляют литьевым полиуретаном в многоместной герметичной заливочной форме, в полостях которой установлены гидроакустические приемники, для чего многоместную заливочную форму помещают в вакуумную камеру, в которой создают разряжение, под вакуумом производят смешивание компонент литьевого полиуретана и его дегазацию, заливают литьевой полиуретан во внутренний объем заливочной формы, связанный литниковыми каналами с полостями, в которых установлены гидроакустические приемники, восстанавливают в вакуумной камере атмосферное давление, после чего за счет разности давлений в вакуумной камере Р_атм и давлением Р_пр в полостях, в которых установлены гидроакустические приемники, эти полости заполняют литьевым полиуретаном, обеспечивая герметизацию гидроакустических приемников.To achieve the claimed technical result, new features have been introduced into the method for sealing hydroacoustic receivers for flexible long towed antennas, including applying a polymer sealing layer to the outer surface of hydroacoustic receivers, in particular, sealing is carried out by injection molded polyurethane in a multi-sealed hermetic filling form, in the cavities of which hydroacoustic receivers are installed why a multi-place casting mold is placed in a vacuum chamber in which a vacuum is created, the injection molded polyurethane component is mixed and degassed under vacuum, the injection molded polyurethane is poured into the internal volume of the casting mold connected by the sprue channels with cavities in which the hydroacoustic receivers are installed, restored to the vacuum chamber atmospheric pressure, after which due to the pressure difference in the vacuum chamber P _atm and pressure P _CR in the cavities in which the hydroacoustic receivers are installed, these cavities molded by injection polyurethane, providing sealing of hydroacoustic receivers.

Сущность способа герметизации поясняется фиг. 1, на которой приведена конструкция заливочной формы.The essence of the sealing method is illustrated in FIG. 1, which shows the design of the casting mold.

Форма состоит из трех плит, верхняя плита 3 и средняя плита 2 образуют между собой герметичный бункер 10, герметизация осуществляется за счет резиновых уплотнительных колец 9, средняя плита 2 и нижняя плита 1 образуют между собой полости для установки гидроакустических приемников 12. В верхней плите 3 имеется отверстие для установки штуцера 4 под крепление силиконовой воронки 5. В верхней части средней плиты 2 выполнены каналы в виде литников 11 для подвода полиуретана к местам установки приемников 12. Взаимоориентация и соединение плит осуществляется за счет резьбовых соединителей 6 и гаек 7. Для выравнивания горизонтального положения формы используется платформа 8.The mold consists of three plates, the upper plate 3 and the middle plate 2 form a sealed hopper between them 10, the sealing is carried out by rubber o-rings 9, the middle plate 2 and the lower plate 1 form cavities for the installation of hydroacoustic receivers 12. In the upper plate 3 there is a hole for mounting the fitting 4 for mounting the silicone funnel 5. In the upper part of the middle plate 2 there are channels in the form of gates 11 for supplying polyurethane to the places where the receivers are installed 12. Mutual orientation and connection of the plates is carried out by threaded connectors 6 and nuts 7. To align the horizontal form position used platform 8.

Заливочная форма (фиг. 1) помещается в вакуумную камеру, содержащую установку для смешивания компонент литьевого полиуретана (на фиг. 1 не показаны).The casting mold (Fig. 1) is placed in a vacuum chamber containing an installation for mixing the components of injection polyurethane (not shown in Fig. 1).

Предложенный способ осуществляется следующим образом: В установку для смешивания компонент литьевого полиуретана, размещенную в вакуумной камере в строго заданной пропорции, помещают компоненты А и В полиуретана. После помещения в вакуумную камеру заливочной формы, создается разрежение. В условиях вакуума происходит смешивание и дегазация компонентов полиуретана. Далее с помощью манипулятора готовая смесь заливается в силиконовую воронку 5. После того как воронка заполнится полиуретаном, в камере восстанавливают атмосферное давление. После того, как в камере восстановится давление, возникнет разность давлений ΔР между давлением в вакуумной камере (Р_атм) и давлением внутри герметичной заливочной формы (Р_пр). ΔР=Р_атм-Р_пр. Вследствие разности давлений, заливочный полиуретан заполняет бункер 10 и далее через каналы литников 11 заполняет полости 12 с установленными в них гидроакустическими приемниками. После выдержки, необходимой для полимеризации полиуретана, силиконовую воронку удаляют и разъединяют части формы. Благодаря специальной воронкообразной форме литника 11, при разъединении частей формы, разрыв компаунда происходит в нижней части литникового канала, вследствие чего, на поверхности готового преобразователя, практически, не остается следов литника.The proposed method is as follows: In the installation for mixing the components of the injection polyurethane, placed in a vacuum chamber in a strictly predetermined proportion, the components A and B of polyurethane are placed. After being placed in the vacuum chamber of the casting mold, a vacuum is created. Under vacuum conditions, the mixing and degassing of polyurethane components occurs. Then, using the manipulator, the finished mixture is poured into a silicone funnel 5. After the funnel is filled with polyurethane, atmospheric pressure is restored in the chamber. After the pressure is restored in the chamber, a pressure difference ΔР will arise between the pressure in the vacuum chamber (P _atm ) and the pressure inside the sealed casting mold (P _ol ). ΔP = P _atm -P _ave . Due to the pressure difference, the filling polyurethane fills the hopper 10 and then fills the cavities 12 with the hydroacoustic receivers installed through the sprue channels 11. After the exposure required to polymerize the polyurethane, the silicone funnel is removed and parts of the mold are disconnected. Due to the special funnel-shaped form of the gate 11, when the parts of the form are disconnected, the compound ruptures in the lower part of the gate channel, as a result of which, practically no traces of the gate remain on the surface of the finished converter.

Таким образом, в предлагаемом способе реализуется герметизация приемников произвольной формы, которая определяется формой полостей 12, при этом за счет вакуумирования, на поверхности отсутствуют неравномерности и пузырьки воздуха. Заливка полиуретаном осуществляется сразу же после приготовления смеси в вакуумной камере, поэтому время жизни смеси может быть минимальным, а за счет разницы давлений вязкость полиуретана перестает быть критическим параметром. Вследствие многоместности формы (в опыте была использована 12-местная форма) повышается производительность труда и технологичность производства.Thus, the proposed method implements the sealing of receivers of arbitrary shape, which is determined by the shape of the cavities 12, while due to evacuation, there are no unevenness and air bubbles on the surface. Pouring with polyurethane is carried out immediately after preparation of the mixture in a vacuum chamber, therefore, the lifetime of the mixture can be minimal, and due to the pressure difference, the viscosity of the polyurethane ceases to be a critical parameter. Due to the versatility of the form (a 12-seater form was used in the experiment), labor productivity and manufacturability are increased.

Все изложенное выше позволяет считать, что заявленный результат достигнут.All of the above allows us to assume that the stated result is achieved.

Источники информацииSources of information

1 - Устройство для нанесения покрытий в вибровзвешенном слое. Патент СССР 764741 А1.1 - Device for coating in a vibration-weighted layer. USSR patent 764741 A1.

2 - Гидроакустический приемник для геофизической сейсмокосы. Патент РФ на изобретение №2626812 Опубликовано: 01.08.2017;2 - Hydroacoustic receiver for geophysical seismic streamers. RF patent for invention №2626812 Published: 08/01/2017;

Claims

A method for sealing hydroacoustic receivers for flexible long towed antennas, comprising applying a polymer sealing layer to the outer surface of the hydroacoustic receivers, characterized in that the sealing is carried out by injection polyurethane in a multi-sealed hermetic filling form, in the cavities of which hydro-acoustic receivers are installed, for which a multi-seated filling form is placed in a vacuum the chamber in which the vacuum is created, the polyurethane component is mixed and degassed under vacuum, the injection polyurethane is poured into the internal volume of the casting mold, connected by the sprue channels to the cavities in which the hydroacoustic receivers are installed, atmospheric pressure is restored in the vacuum chamber, and then due to the difference pressure in the vacuum chamber P _atm and pressure P _ol in the cavities in which the hydroacoustic receivers are installed, these cavities are filled with injection polyurethane, providing sealing of the hydroacoustic emnikov.