WO2016108804A1 - Способ формирования сэндвич-агрегата - Google Patents

Способ формирования сэндвич-агрегата Download PDF

Info

Publication number
WO2016108804A1
WO2016108804A1 PCT/UA2015/000102 UA2015000102W WO2016108804A1 WO 2016108804 A1 WO2016108804 A1 WO 2016108804A1 UA 2015000102 W UA2015000102 W UA 2015000102W WO 2016108804 A1 WO2016108804 A1 WO 2016108804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sandwich
aggregate
pipe
metal
corrugations
Prior art date
Application number
PCT/UA2015/000102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Павлович ВАСИЛЬЕВ
Original Assignee
Юрий Павлович ВАСИЛЬЕВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Павлович ВАСИЛЬЕВ filed Critical Юрий Павлович ВАСИЛЬЕВ
Publication of WO2016108804A1 publication Critical patent/WO2016108804A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G4/00—Tools specially adapted for use in space
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E04B2/90—Curtain walls comprising panels directly attached to the structure
    • E04B2/92—Sandwich-type panels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/08—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of metal, e.g. sheet metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/32—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure formed of corrugated or otherwise indented sheet-like material; composed of such layers with or without layers of flat sheet-like material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/02—Rigid pipes of metal
    • F16L9/06—Corrugated pipes

Definitions

  • the invention belongs to the construction industry, astronautics.
  • Corrugation [Electronic resource] - Access mode: (Air: // 51 anyway at ap. At up (1ex.gi / corrugation / TSB / Corrugation /), free. - Name from the screen. Viewed 12.12.2014) that corrugation sheet material leads to an increase in its rigidity during bending and compression.
  • laminated materials [Electronic resource] - Access mode: (http://dic.academic.ru/dic.nsiybse/ 133359 / ⁇ laminated), free. - The name from the screen. Viewed 12/12/2014) that the laminated materials have significant specific strength and using appropriate materials, it is possible to obtain layered materials with a given set of thermophysical, electrical, chemical and other properties. Layered materials are also obtained by technological combination of the processes of formation of layers and the composition as a whole.
  • a method of manufacturing a multilayer panel from a polymer composite material which includes the manufacture of a prepreg, cutting from it blanks for external cladding and layers of aggregate, followed by folding into packages and heat treatment, which is characterized in that before heat treatment on the cladding form a corrugated layer by laying it on mandrels in the form corrugation, and the subsequent corrugated layers are placed on mandrels that are oriented at an angle to one another.
  • - corrugated layers are placed on mandrels that are oriented at an angle to one another.
  • An essential feature of the invention which is claimed to be “cross-placement of corrugations”, coincides with the characteristic of the analogue, however, this characteristic of the analogue applies both to external surfaces and to the filler (corrugated laminated bags), which are made of the same material (reason Nal), at the same time, a structure is formed that has voids (reason 2), which, collectively and separately, are reasons that impede the achievement of the expected technical result.
  • roofing sandwich panels can be profiled on both sides using polystyrene foam insulation as an intermediate layer.
  • the intermediate layer is made of insulation (polyurethane foam);
  • corrugations of the outer (metal) layers profile longitudinally one to the other (in one outer layer, the corrugations are longitudinally corrugations in the other outer layer).
  • the intermediate layer is made of insulation (polyurethane foam);
  • the external metal surface distributes the local impact (load), if any, over a large area of the following layers with different viscosity and elasticity, similar to how it happens in military body armor;
  • the filler works as a sufficiently viscous, sufficiently elastic, sufficiently dense medium when transmitting mechanical stress from one metal layer to another;
  • - sandwich panels with corrugated surfaces are made of rolled metal products with a width of not more than 1.25 m, which gives after corrugation the width of the corrugated sheet is 0.9-1.1 m, depending on the obtained profile geometry.
  • Each of the layers of the structural analogue is multifunctional. United in a single polyurethane foam, which has high adhesion to the outer layers and is itself a layer, they form an aggregate with high specific indicators.
  • corrugations on opposite surfaces of the structural analog are formed in parallel due to technological difficulties; those.
  • the production of paired metal corrugated billets (of a significant size) to ensure the cross-location of the corrugations in the sandwich unit in order to increase the strength characteristics of the sandwich unit is hindered by the specificity of rolled steel, which is insufficient to obtain the expected technical result.
  • the intermediate layer connects the outer layers into a single whole with the intermediate
  • the intermediate layer is made of polyurethane foam insulation; - the intermediate layer connects the outer layers into a single whole with the intermediate. 2.2.2.2 Identification and justification of the reasons that prevent, upon receipt of the closest analogue, the receipt of the expected technical result.
  • the external metal surface distributes the local impact (load), if any, on a large area of the following layers with different viscosity and elasticity, similar to what happens in military bulletproof vests;
  • the filler works as a sufficiently viscous, sufficiently elastic, sufficiently dense medium when transmitting mechanical stress from one metal layer to another;
  • - sandwich panels with corrugated surfaces are made of rolled metal products with a width of not more than 1, 25 m, which gives after corrugation the width of the corrugated sheet is 0.9-1, 1 m, depending on the obtained profile geometry.
  • Each of the layers of the structural analogue is multifunctional. United in a single polyurethane foam, which has high adhesion to the outer layers and is itself a layer, they form an aggregate with high specific indicators.
  • the metal that is traditionally used for the manufacture of sandwich panels is supplied in sheets or rolls with a width of 1, 25 m, which allows us to produce a longitudinally profiled sheet with a width of 0.9-1, 1 m., Which complicates the profiling and corrugation of two surfaces with associated dimensions and mutual cross-orientation of the corrugations from a single sheet of metal.
  • the manufacture of a panel measuring, for example, 6.0 x 2.5 m. (for use, for example, as a frameless wall of a residential building) with the cross-placement of corrugations from a single sheet of metal the specificity of the steel assortment hinders.
  • HOLLOW PROFILE WHICH IS USED WHEN PRODUCING A PIPE (author's translation, name in the original (Ukrainian language): "EMPTY PROFESSION, WHY VICORATOUS WITH A PIPE MADE"
  • the pipe has at least two layers: external and internal;
  • the outer and inner layers of the pipe are different layers, at least in thickness
  • the pipe has at least two layers: external and internal;
  • a hollow profile in the manufacturing process, is wound around a drum.
  • the outer and inner layers are made of thermoplastic polymeric material and are not corrugated;
  • the composite tube formed spiral wound composite tape and a base (forms the basis wound pipe) and has a ribbed longitudinal portion which protrudes from Ba 'implicit part.
  • a pipe is formed by winding, which has metal ribs that are helically wound and strengthen the pipe structure;
  • a sandwich-aggregate-toroid is formed from materials that are boundary (nowhere else) compact during transportation, namely: foil in rolls and components of polyurethane foam;
  • a sandwich-aggregate-toroid is easily formed by continuous molding, especially in zero gravity conditions, in the space of an orbital molding machine isolated from open space with a lock system with moving ("extruding") the manufactured part into open space and continuing molding in the room.
  • each layer of sandwich-aggregate-toroid is multifunctional, namely:
  • the outer metal layer performs the following functions:
  • the inner metal layer performs the following functions:
  • a sandwich-aggregate-toroid is formed from materials that are boundary (nowhere else) compact during transportation, namely: foil in rolls and components of polyurethane foam; - a sandwich-aggregate-toroid is easily formed by continuous molding, especially in zero gravity conditions, in the space of an orbital molding machine isolated from open space with a lock system with moving ("extruding") the manufactured part into open space and continuing molding in the room.
  • each layer of sandwich-aggregate-toroid is multifunctional, namely:
  • the outer metal layer performs the following functions:
  • the inner metal layer performs the following functions:
  • the layer of the structure which directly perceives a point or distributed mechanical load, must distribute the load over a large area of the underlying layer, similar to how it happens on an iron rail, namely: the rails take the weight of the car and distribute the load on all sleepers that are under the rails; sleepers evenly distribute the load on the gravel pillow, which is under them; gravel cushion further distributes the load on the underlying soil;
  • a mechanical load that acts on the outer layer of the structure should produce, mainly or exclusively, the appearance of tensile forces in the opposite (third, metal) layer;
  • - corrugations that turned out to be located inside the structure can be directly used to attach the facing material of the appropriate profile and flexibility (for example, the so-called “lining”, drywall, etc.)
  • the deformation of the form predominates first (the geometry of the corrugation of the first layer (outer) changes at first, then more extensive, deformation of the intermediate (second aggregate layer), then more extensive, deformation of the corrugations of the third layer and only then linear tensile strain the metal of which the third, last layer of the unit is made.
  • a bulletproof vest effect namely: that would not affect the bulletproof vest, the bulletproof vest distributes, extinguishes and reduces the impact.
  • stiffeners corrugations
  • the technical problem to which the invention is directed is the creation of a new design with new properties for various purposes, namely: a sufficiently strong, sufficiently rigid frame or a large structure that can be constructed from materials that are compact during transportation.
  • a sandwich-aggregate-toroid can be used as a space station, as a frame for tensioning mirror films or film photocells; as a basis for constructing more complex spatial structures.
  • metal foil tapes are fed into the working area of the forming unit, where they are connected to each other by rolling or by roller welding;
  • the resulting composite wide tape (a cloth of the required width) is fed to a rolling unit, on which corrugations of a given profile are formed by rollers, and the axis of the corrugations is performed longitudinally by the connecting seam;
  • the resulting workpiece is cut to a rectangle (in plan) of the required technological size; - with a suitable orientation of the corrugation axes at an angle of 45 degrees to the outer edges, it is enough to use two identical blanks, which are placed so that the corrugation axes intersect (have a “cable”).
  • the corrugation axes are arranged parallel to one of the sides of the workpiece, it is necessary to produce two different workpieces that are oriented so that the corrugation axes intersect;
  • polyurethane foam is injected in such a way and in such an amount that polyurethane foam does not stick to the bars, but enough to pre-bond the metal blanks to each other;
  • unfilled voids are filled with polyurethane foam (components of polyurethane foam, which immediately foam and then harden) by pulling the nozzle (s) of the injector in longitudinal zones where there were distance bars before;
  • a molding machine which has an appropriate matrix that slides (repeats the corrugation profile) and a set of rollers, forms the outer layer 2Q
  • a workpiece of a smaller diameter is placed inside the outer workpiece.
  • appropriate measures are applied, namely: use an inflatable blow mandrel (for placement inside) with integrated size limiters (such as an "inflatable ball in a metal mesh" - the metal mesh will not allow the balloon to inflate beyond the specified dimensions, but will allow you to collapse such a mandrel into a bundle)). Outside, it is enough to limit the size of a rigid collapsible mandrel.
  • the workpieces are spaced one relative to the other with the help of longitudinal spacers.
  • polyurethane foam By drawing nozzles along the spacers, polyurethane foam is injected into the gap between the workpieces in the required amount, but so that the polyurethane foam does not touch the spacers when foaming. Polyurethane foam foams and hardens. Spacers are removed. The remaining longitudinal voids are also pulled by nozzles filled with the required amount of polyurethane foam.
  • the sandwich-aggregate-pipe is molded using a molding machine by the continuous molding method, similar to how armored electrical cables are made.
  • sandwich-aggregate-pipe With a significant length of the sandwich-aggregate-pipe (hundreds of meters), one end of the already made sandwich-aggregate-pipe is pulled together with the other by means of a tightening cable and fastened by means of a docking unit with the formation of a toroidal shape.
  • Window films [Electronic resource] - Access mode: flittps: //ru.wikipedia.org/wiki/%CE%EA%EE ED ED% FB % E5J ⁇ EF% EB B8% ED% EA E8), free. -Name from the screen. Viewed 12.12.2014).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительства, космонавтике. Изобретенный способ формирования сендвич-агрегата заключается в том, что гофрируют две металлические поверхности и в пространство между этими отгофрированными поверхностями инжектируют «жесткий» пенополистирол. Гофры на противолежащих поверхностях размещают перекрестно. Гофрированные поверхности выполняют функции опалубки для инжектируемого в промежуток между ними пенополиуретана, причем внутренний, монолитный после отвердения, слой выполняет одновременно функции агрегатора и эффективного утеплителя. Какая бы сила не была приложена к поверхности сендвич-агрегата (точечная, линейная или распределенная), она трансформируется в деформацию растяжения противолежащего металлического слоя. Целесообразно применение для изготовления сборно-щитовых конструкций, цилинрических домиков, безстыковых многокилометровых трубопроводов, сооружений в космосе (станция, солнечное зеркало, солнечный парус), и т.п..

Description

Описание изобретения
Способ формирования сэндвич-агрегата
1. Область (отрасль) техники, к которой принадлежит изобретение.
Изобретение принадлежит к отрасли строительства, космонавтике.
2. Предшествующий уровень техники.
2.1 Уровень техники, известный заявителю и который можно считать полезным для понимания изобретений и их связи с известным уровнем:
Известно (Гофрирование [Электронний ресурс] - Режим доступа: (Ьйр://51оуап.уап(1ех.ги/гофрирование/БСЭ/Гофрирование/), свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014), что гофрирование листового материала приводит к увеличению его жесткости при работе на изгиб и сжатие.
Известно (Слоистые материалы [Электронний ресурс] - Режим доступа: (http://dic.academic.ru/dic.nsiybse/ 133359/С лоистые), свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014), что слоистые материалы имеют значительную удельную прочность и применяя соответствующие материалы, возможно получать слоистые материалы с заданной совокупностью теплофизических, электрических, химических и иных свойств. Слоистые материалы получают также технологическим совмещением процессов образования слоев и композиции в целом.
Известно (Композиционные материалы [Электронний ресурс] - Режим доступа: (http://dic.academic.ru/dic.nsf bse/97551/Композиционные), свободный. - Название с экрана, просмотрено 12.12.2014), что композиционные материалы представляют собой металлические и неметаллические матрицы (основы) с заданным распределением в них упрочнителей (волокон, дисперсных частиц и др.); при этом эффективно используются индивидуальные свойства составляющих композиции. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно, в зависимости от назначения, получать материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.
2.2.Сведения об известных заявителю аналогах изобретений.
2.2.1 Сведения об известных заявителю структурных аналогах изобретения заявленного в п.1 формулы изобретения.
2.2.1.1 Сведения о структурном аналоге Ν°1. 2.2.1.1.1 Известный заявителю структурный анвлог изобретения:
Известный заявителю структурный анвлог изобретения: МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА(ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (авторский перевод, название в оригинале (язык украинский): «БАГАТОШАРОВА ПАНЕЛЬ 13 ПОЛШЕРНОГО КОМПОЗИ ЙНОГО МАТЕР I АЛ У (ВАР1АНТИ) ТА СПОС1Б ΪΪ ВИГОТОВЛЕНЫЯ». патент Украины 45606 А МПК(2006.01)
В32В 3/12
Признаки структурного аналога N°\ :
Способ изготовления многослойной панели из полимерного композиционного материала, который включает изготовление препрега, нарезка из него заготовок для внешних обшивок и слоев заполнителя с последующим складыванием в пакеты и термообработкой, который отличается тем, что перед термообработкой на обшивке формируют гофрированный слой раскладкой его на оправках в форме гофр, причем последующие гофрирированные слои размещают на оправках, которые ориентированы под углом одна к другой.
Признаки, которые совпадают с существенными признаками изобретения, которое заявляется:
- на обшивке формируют гофрированный слой;
- гофрированные слои размещаются на оправках, которые ориентированы под углом одна к другой.
Существенный признак изобретения, которое заявляется «перекрестное размещение гофр», совпадает с признаком аналога, однако этот признак аналога относится как к внешним поверхностям, так и к наполнителю (гофрированных слоистых пакетов), которые изготавливаются из одного и того же материала(причина Nal), при этом формируется структура, которая имеет пустоты (причина 2), что есть, в совокупности и порознь, причинами, которые препятствует получению ожидаемого технического результата.
2.2.1.2 Сведения про структурный аналог 2, который наиболее близкий по совокупности признаков к заявляемому изобретению.
2.2.1.2.1 Сэндвич-панель (Сэндвич-панель[Электронный ресурс] - Режим доступа: (http://ru.wikipedia.ora/wiki/%D1 %FD%ED%E4%E2%E8%F7-
% EF% ЕО % ED % Е5 % ЕВ % FC), свободный. -Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014), разные варианты сэндвич-панелей, в том числе и кровельные сэндвич- панели могут быть профилированными с обеих сторон с использованием в качестве промежуточного слоя утеплителя пенополистирола.
2.2.1.2.2 Признаки процесса(способа) получения структурного аналога, подобных совокупности существенных признаков заявляемого изобретения:
- внешние поверхности изготавливают металлическими;
- внешние поверхности профилируют (гофрируют);
- промежуточный слой изготавливают из утеплителя (пенополиуретана);
- промежуточным слоем соединяют внешние слои в единое целое;
- гофры внешних (металлических) слоев профилируют продольно один к другому (в одном внешнем слое гофры располагают продольно гофрам в другом внешнем слое).
2.2.1.2.3 Признаки процесса(способа) получения структурного аналога, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения:
- внешние поверхности изготавливают металлическими;
- внешние поверхности профилируют (гофрируют);
- промежуточный слой изготавливают из утеплителя (пенополиуретана);
- промежуточным слоем соединяют внешние слои в единое целое;
2.2.1.2.4 Вьывление и обоснование причин, которые препятствуют при получении ближайшего структурного аналога получению ожидаемого технического результата.
2.2.1.2.4.1 Технические свойства ближайшего структурного аналога, который изготавливается аналогичным способом:
- гофры на противоположных поверхностях параллельны и размещаются продольно продольной (наиболее длинной при изготовлении товарной продукции) оси панели.
- внешними металлическими гофрованными поверхностями повышают жесткость по всем осям сэндвич-панели, однако не одинаково;
- используя внешние металлические поверхности устраняют диффузию вредных веществ из наполнителя (пенополиуретана);
- используя внешние металлические поверхности защищают наполнитель от воздействия внешней среды (осадки, солнечное излучение) , чем существенно замедляют диструкцию наполнителя в результате воздействия внешней среды;
- внешние металлические поверхности используют в качестве опалубки при формовке сэндвич-панели;
- внешняя металлическая поверхность распределяет локальное воздействие (нагрузку), в случае возникновения такового, на большую площадь следующих слоев с разной вязкостью и упругостью, подобно тому как это происходит в военном бронежелете;
- гофрирование внешних металлических поверхностей еще более распределяет локальное воздействие (нагрузку) и при превышении критических воздействий (нагрузок) вминается в наполнитель, который поглощает часть энергии воздействия;
- наполнитель работает как достаточно вязкая, достаточно упругая, достаточно плотная среда при передаче механического воздействия от одного металлического слоя к другому;
- наполнитель работает как эффективный утеплитель;
- наполнителем связывают внешние слои в единое целое - агрегат (Агрегат (лат. aggregatus - соединенный, собранный)— нечто составное, совокупность элементов, образующих систему или ее часть. (Агрегат [Електронний ресурс] - Режим доступа: (http://ro.wikipedia.org wiki/%C0%E3%F0%E5%E3%E0%F2), свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014),
- сэндвич-панели с гофрированными поверхностями изготавливают из рулонного металлического проката шириной не более чем 1,25 м., что дает после гофрирования ширину гофрированного листа 0,9-1,1 м., в зависимости от полученной геометрии профиля.
2.2.1.2.4.2 Анализ технических свойств ближайшего структурного аналога, обусловленные совокупностью присущих ему признаков:
Каждый из слоев структурного аналога многофункционален. Соединенные в единое целое пенополиуретаном, который обладает высокой адгезией к внешним слоям и сам является слоем, они образуют агрегат с высокими удельными показателями.
2.2.1.2.4.3 Выявленные причины, которые препятствуют получению ожидаемого технического результата при получении структурного аналога: металл, который традиционно используется для изготовления сэндвич-панелей поставляется в листах или рулонах шириной 1,25 м., что позволяет изготавливать профилированный продольно лист шириной 0,9-1 ,1 м., что усложняет профилирование и гофрирование двух поверхностей со связанными размерами и взаимной перекрестной ориентацией гофр с цельного листа металла. Таким образом, изготовлению панели размером, например, 6,0 х 2, 5м. (для использования, например, в качестве безкаркасной стены жилого домика) с перекрестным размещением гофр из цельного листа металла, препятствует специфика стального сортамента. 2.2.1.2 А А Выявленные технические свойства структурного аналога при получении структурного аналога: гофры на противоположных поверхностях структурного аналога формируют параллельно по причине технологических сложностей; т.е. получению парных металлических гофрированных заготовок (значительного размера) для обеспечения перекрестного расположения гофр в сендвич-агрегате с целью увеличения прочностных характеристик сэндвич-агрегата, препятствует специфика стального проката, что недостаточно для получения ожидаемого технического результата.
2.2.1.2.4.5 Характер выявленных свойств ближайшего структурного аналога при получении структурного аналога, которые являются причиной, которая препятствует получению ожидаемого технического результата - устранимый (устраняется путем скрепления полос (листов) металла общеизвестными способами (вальцевание, вальцевание с пайкой, сварка и т.п.) как до (или после) формирования гофр, так и в процессе гофрирования.
2.2.2 Сведения о наиболее близком по совокупности признаков аналоге изобретения по п.2 формулы изобретения.
2.2.2.1 Наиболее близким по совокупности признаков есть общеизвестная т.н. кровельная сэндвич-панель
(Сэндвич-панель [Электронний ресурс] - Режим доступа: (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%FD%ED%E4%E2%E8%F7-
%EF%E0%ED%E5%EB%FC), свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014) разные варианты сэндвич-панелей, в том числе и кровельные сэндвич- панели могут быть профилированными с обеих сторон с использованием в качестве промежуточного слоя утеплителя пенополистирола.
признаки аналога:
- внешние поверхности металлические;
- внешние поверхности профилированы;
- промежуточный слой изготовленн из утеплителя пенополиуретана;
- промежуточный слой соединяет внешние слои в единое целое с промежуточным;
- гофры внешних металлических слоев профилируют продольно один к другому. Признаки ближайшего аналога, котрорые совпадают с существенными признаками изобретения по п.2 формулы заявляемого изобретения:
- внешние поверхности металлические;
- внешние поверхности профилированы;
- промежуточный слой изготовлен из утеплителя пенополиуретана; - промежуточный слой соединяет внешние слои в единое целое с промежуточным. 2.2.2.2 Выявление и обоснование причин, которые препятствуют, при получении ближайшего аналога, получению ожидаемого технического результата.
Технические свойства ближайшего аналога:
- гофры на противоположных поверхностях параллельны и размещаются продольно продольной (наиболее длинной при изготовлении товарной продукции) оси панели.
- внешними металлическими гофрованными поверхностями повышают жесткость по всем осям сэндвич-панели, однако не одинаково;
- используя внешние металлические поверхности устраняют диффузию вредных веществ из наполнителя (пенополиуретана);
- используя внешние металлические поверхности защищают наполнитель от воздействия внешней среды (осадки, солнечное излучение) , чем существенно замедляют диструкцию наполнителя в результате воздействия внешней среды;
- внешние металлические поверхности используют в качестве опалубки при формовке сэндвич-панели;
- внешняя металлическая поверхность распределяет локальное воздействие (нагрузку), в случае возникновения такового, на большую площадь следующих слоев с разной вязкостью и упругостью, подобно тому как это происходит в военном бронежелете;
- гофрирование внешних металлических поверхностей еще более распределяет локальное воздействие (нагрузку) и при превышении критических воздействий (нагрузок) вминается в наполнитель, который поглощает часть энергии воздействия;
- наполнитель работает как достаточно вязкая, достаточно упругая, достаточно плотная среда при передаче механического воздействия от одного металлического слоя к другому;
- наполнитель работает как эффективный утеплитель;
- наполнителем связывают внешние слои в единое целое - агрегат (Агрегат (лат. aggregates - соединенный, собранный)— нечто составное, совокупность элементов, образующих систему или ее часть. (Агрегат [Электронний ресурс] - Режим доступа: (http://ru.wikipedia.org, iki/%C()%E3%F0%E5%E3%E0%F2), свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014),
- сэндвич-панели с гофрированными поверхностями изготавливают из рулонного металлического проката шириной не более чем 1 ,25 м., что дает после гофрирования ширину гофрированного листа 0,9-1 ,1 м., в зависимости от полученной геометрии профиля.
2.2.2.3 Анализ технических свойств ближайшего аналога, обусловленные совокупностью присущих ему признаков:
Каждый из слоев структурного аналога многофункционален. Соединенные в единое целое пенополиуретаном, который обладает высокой адгезией к внешним слоям и сам является слоем, они образуют агрегат с высокими удельными показателями.
Выявленные причины, которые препятствуют получению ожидаемого технического результата: металл, который традиционно используется для изготовления сэндвич-панелей поставляется в листах или рулонах шириной 1 ,25 м., что позволяет изготавливать профилированный продольно лист шириной 0,9-1 ,1 м., что усложняет профилирование и гофрирование двух поверхностей со связанными размерами и взаимной перекрестной ориентацией гофр с цельного листа металла. Таким образом, изготовлению панели размером, например, 6,0 х 2, 5м. (для использования, например, в качестве безкаркасной стены жилого домика) с перекрестным размещением гофр из цельного листа металла, препятствует специфика стального сортамента.
Выявленные свойства аналога при получении аналога :
- технологические сложности получения парнных гофрированных заготовок для обеспечения перекрестной ориентации гофр в сэндвич-агрегат-панели с целью увеличения прочностных характеристик сэндвич-агрегат-панели при ориентации гофр перпендикулярно или параллельно краям внешнего контура заготовки;
- еще большие технологические сложности при получении пары заготовок, которые при агрегатировании сформируют панель, в которой гофры противолежащих поверхностей перекрещиваются не перпендикулярно.
Характер выявленных свойств ближайшего аналога, при получении аналога, которые являются причиной, которая препятствует получению ожидаемого технического результата: устранимый (устраняется путем скрепления полос (листов) металла общеизвестными способами (вальцевание, вальцевание с пайкой, сварка и т.п.) как до (или после) формирования гофр, так и в процессе гофрирования.
2.2.3 Сведения об аналогах к изобретению по п.З формулы изобретения.
2.2.3.1 Сведения об аналоге Nsl .
2.2.3.1.1 Библиографические данные источников информации, где он раскрыт:
патент Украини 82688 МПК (2006)
F16L 9/00 B29C 53/00
ПОЛЫЙ ПРОФИЛЬ, КОТОРЫЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТРУБЫ (авторский перевод, название в оригинале (язык украинский): «ПОРОЖНИСТИЙ ПРОФШЬ, ЩО ВИКОРИСТОВУСТЬСЯ ПРИ ВИГОТОВЛЕНШ ТРУБИ»
2.2.3.1.2 Признаки аналога Ν» 1 :
- труба имеет как минимум два слоя: внешний и внутренний;
- между внешним и внутренним слоями имеется промежуток;
- внешний и внутренний слои спирально наматываются;
- внешний и внутренний слои трубы - это разные слои, по крайней мере по толщине;
- витки профиля соединяют один к другому при намотке (навивке);
- между внешним и внутренним слоями трубы имеется полость;
- полый профиль, в процессе изготовления, наматывают вокруг барабана.
2.2.3.1.3 Признаки, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения:
- труба имеет как минимум два слоя: внешний и внутренний;
- между внешним и внутренним слоями имеется промежуток;
- внешний и внутренний слои спирально наматываются;
- витки профиля соединяют один к другому при намотке (навивке);
- полый профиль, в ппроцессе изготовления, наматывают вокруг барабана.
2.2.3.1.4 Известные заявителю причины, которые препятствуют получению ожидаемого технического результата:
- указанный аналог, относительно заявленного изобретения недоразвит, а именно:
- для внешнего и внутренних слоев не используется металл;
- между внешним и внутренними слоями не заявляется наличие промежуточного слоя, который бы скреплял их;
- внешний и внутренний слои изготавливают из термопластичного полимерного материала и не гофрируются;
- направление навивки слоев не заявляется существенным признаком.
2.2.3.2 Сведения об аналоге 2, который является ближайшим к заявляемому изобретению. 2.2.3.2.1 Библиографические данные источников информации, где он раскрыт: патент Украини Ν°82320 МПК (2006.01)
В29С 63/26
В29С 53/00
F16L 9/00
КОМПОЗИЦИОННАЯ ЛЕНТА ДЛЯ НАВИВКИ СПИРАЛЬНОЙ ТРУБЫ
(ВАРИАНТЫ), ТРУБА, ИЗГОТОВЛЕННАЯ СПИРАЛЬНОЙ НАВИВКОЙ КОМПОЗИЦИОННОЙ ЛЕНТЫ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЬНО НАВИТОЙ ПЛАСТИКОВОЙ ТРУБЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРМАТУРОЙ (ВАРИАНТЫ), (авторский перевод, название в оригинале (язык украинский): «КОМПОЗИЦ1ЙНА СТРЕЧКА ДЛЯ НАВИВАНИЯ СП1РАЛЬН01 ТРУБИ (ВАР1АНТИ), ТРУБА, ВИГОТОВЛЕНА СШРАЛЬНИМ НАВИВАНИЯМ КОМПОЗИЦ1ЙН01 СТРГЧКИ (ВАР1АНТИ) ТА СПОС1Б ВИГОТОВЛЕННЯ СШРАЛЬНО НАВИТ01 ПЛАСТИКОВОЕ' ТРУБИ 13 МЕТАЛЕВОЮ АРМАТУРОЮ (ВАР1АНТИ)»
2.2.3.2.2 Признаки аналога, подобных до совокупности существенных признаков заявляемого изобретения:
- путем навивки формируется труба, которая имеет металлические ребра, которые спирально навиваются и упрочняют конструкцию трубы в целом:
- при изготовлении трубы используется два разных материала с различными характеристиками;
- композиционная труба образуется спиральной навивкой композиционной ленты и является основой (образует основу навитой трубы) и имеет продольную оребренную часть, которая выступает из осно'вной части.
2.2.3.2.3 Признаки ближайшего аналога, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения:
- путем навивки формируется труба, которая имеет металлические ребра, которые спирально навиваются и упрочняют конструкцию трубы;
- при изготовлении трубы используются два разных материала с различными характеристиками.
2.2.3.2.4 Выявление и обоснование причин, которые препятствуют при получении ближайшего аналога получению ожидаемого технического результата:
2.2.3.2.4.1 Технические свойства ближайшего аналога: - ближайший аналог имеет ребра жесткости, которые повышают удельные прочностные характеристики трубы;
- жесткость трубы в целом существенно обеспечивают только ребра жесткости.
2.2.3.2.4.2 Анализ технических свойств ближайшего аналога, которые обусловлены совокупностью присущих ему признаков: ребра воспринимают нагрузку от основы ленты, которая образует внутреннюю часть трубы, при этом стык между витками ленты, которая образует трубу не является местом, где ребра обеспечивают жесткость, что требует весьма крепкого и надежного соединения краев ленты при навивке, и, в любом случае, шов соединения витков ленты является слабым местом трубы.
2.2.3.2.4.3 Выявленные причины, которые препятствуют при использовании аналога получению ожидаемого технического результата:
- мало слоев, которые работают вместе:
ребрами упрочняется только одна поверхность(слой) трубы и эта поверхность(слой) одна.
2.2.3.2.4.4 Характер выявленных свойств ближайшего аналога при получении аналога, которые являются причиной, которая препятствует получению ожидаемого технического результата: неустранимый без изменения сути изобретения.
2.2.4 Сведения об аналоге к изобретению по п.4 формулы изобретения.
Средств такого же назначения, которые характеризуются совокупностью признаков, подобных совокупности существенных признаков заявляемого изобретения заявителю неизвестны.
2.2.5 Сведения об аналоге к изобретению по п.5 формулы изобретения.
2.2.5.1 Аналогов применения , которые известны из источников, которые стали общедоступными до даты подачи национальной заявки (31.12.2014 г.) и характеризуются совокупностью признаков, подобных до совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, заявителю неизвестны. Известным продуктом(объектом) заявляется продукт, который раскрыт в подаваемой заявке.
2.2.5.2 Характеристика известного объекта (сэндвич-агрегат-тороида).
Характеристика известного объекта и сведения в отношении свойств, которые обусловливают возможность его нового применения:
- сэндвич-агрегат-тороид формируется из материалов, которые гранично (дальше уже некуда) компактны при транспортировке, а именно: фольга в рулонах и компоненты пенополиуретана; „
11
- сэндвич-агрегат-тороид легко формируется методом непрерывной формовки, особенно в условиях невесомости, в изолированном от открытого космоса помещении орбитального формовочного комбайна со шлюзовой системой с перемещением («выдавливанием») изготовленной части в открытый космос и продолжением формовки в помещении.
- возможность создавать конструкции с разнообразными показаниями общей жесткости и упругости и гигантских размеров;
- каждый слой сэндвич-агрегат-тороида многофункционален, а именно:
Внешний металлический слой выполняет следующие функции:
- защита подлежащих слоев от широкого спектра космических излучений;
- силовой элемент агрегата;
- опалубка при формировке агрегата;
- защита от внешних механических повреждений.
Внутренний металлический слой выполняет следующие функции:
- силовой элемент агрегата;
- опалубка при формировке агрегата;
- защита от внутренних механических повреждений.
Промежуточный пенополиуретановый слой:
- силовой элемент агрегата;
- демпфер-распределитель нагрузок от внешнего слоя на внутришний , и наоборот;
- эффективный утеплитель;
- агрегатор - соединяет слои в единое целое.
2.2.6 Сведения об аналогах к изобретению по п.6 формулы изобретения.
2.2.6.1 Аналогов применения , которые известны из источников, которые стали общедоступными до даты подачи национальной заявки (31.12.2014 г.) и характеризуются совокупностью признаков, подобных до совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, заявителю неизвестны. Известным продуктом (объектом) заявляется продукт, который раскрыт в подаваемой заявке.
2.2.6.2 Характеристика известного объекта (сэндвич-агрегат-тороида).
Характеристика известного объекта и сведения в отношении свойств, которые обусловливают возможность его нового применения:
- сэндвич-агрегат-тороид формируется из материалов, которые гранично (дальше уже некуда) компактны при транспортировке, а именно: фольга в рулонах и компоненты пенополиуретана; - сэндвич-агрегат-тороид легко формируется методом непрерывной формовки, особенно в условиях невесомости, в изолированном от открытого космоса помещении орбитального формовочного комбайна со шлюзовой системой с перемещением («выдавливанием») изготовленной части в открытый космос и продолжением формовки в помещении.
- возможность создавать конструкции с разнообразными показаниями общей жесткости и упругости и гигантских размеров;
- каждый слой сэндвич-агрегат-тороида многофункционален, а именно:
Внешний металлический слой выполняет следующие функции:
- защита подлежащих слоев от широкого спектра космических излучений;
- силовой элемент агрегата;
- опалубка при формировке агрегата;
- защита от внешних механических повреждений.
Внутренний металлический слой выполняет следующие функции:
- силовой элемент агрегата;
- опалубка при формировке агрегата;
- защита от внутренних механических повреждений.
Промежуточный пенополиуретановый слой:
- силовой элемент агрегата;
- демпфер-распределитель нагрузок от внешнего слоя на внутришний , и наоборот;
- эффективный утеплитель;
- агрегатор - соединяет слои в единое целое.
3. Раскрытие изобретения. (Суть изобретений.)
3.1 Суть изобретения заявленного в п.1 формулы изобретения.
3.1.1 Техническая задача, на решение которой направлено изобретение.
Создать структуру типа «сэндвич», которая отвечает следующим заданным требованиям:
- слой структуры, который непосредственно воспринимает точечную или распределенную механическую нагрузку должен обладать высокой твердостью и при превышении нагрузки незначительно сминаться (вминаться).
- слой структуры, который непосредственно воспринимает точечную или распределенную механическую нагрузку, должен распределять нагрузку на большую площадь подлежащего слоя, аналогично тому, как это происходит на железной рельсовой дороге, а именно: рельсы воспринимают вес вагона и распределяют нагрузку на все шпалы, которые под рельсами; шпалы распределяют равномерно нагрузку на гравийную подушку, которая под ними; гравийная подушка распределяет далее нагрузку на подлежащий грунт;
- механическая нагрузка, которая действует на внешний слой структуры, должна производить, преимущественно или исключительно, к возникновению сил растяжения в противоположном (третьем, металлическом) слое;
- все слои должны быть многофункциональными;
- все слои должны работать совместно как одно целое;
- необходимо получить возможность уменьшить толщину применяемого традиционно металла, вплоть до использования металлической фольги.
3.1.2 Технический результат, которого можно достигнуть при осуществлении иизобретения (ожидаемый технический результат).
При осуществлении изобретения получаются характеристики, которые отвечают заданным требованиям, а также выявляются новые свойства: за счет особенного пространственного строения сендвич-агрегат-структуры с перекрестным расположением гофр на противолежащих поверхностях, скачкообразно улучшаются прочностные свойства объекта, что, в свою очередь приводит к получению технических средств определенного назначения впервые, а именно:
- возможно получить безкаркасные щиты (сэндвич-агрегат-панель и сэндвич- агрегат-арка) для изготовления сборно-щитовых конструкций больших размеров;
- гофры, которые оказались расположенными внутри сооружения, могут быть непосредственно использоваться для прикрепления облицовочного материала соответствующего профиля и гибкости (например т.н. «вагонка», гипсокартон и т.п.)
- возможно изготовление, без стыков, многокилометровых трубопроводов в месте их применения (для сэндвич-агрегат-трубы);
-возможно изготовить орбитальное сооружение непосредственно на орбите на базе сэндвич-агрегат-тороида и/или сэндвич-агрегат-трубы путем доставки на орбиту металлической фольги в компактных рулонах и компонентов агрегатора (пенополиуретана).
3.1.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом:
- гофрирование улучшает механические свойства листового материала;
- гофрирование обеих металлических поверхностей сэндвич-агрегата еще больше улучшает механические свойства конструкций типа «сэндвич»; - расположение гофр на одном слое перекрестно к гофрам на противолежащем слое еще более улучшает механические свойства структуры;
- агрегатирование (соединение в единую систему всех слоев с одновременным формированием промежуточного слоя) пенополиуретаном еще более улучшает механические свойства структуры;
- в результате приведенных улучшений механических свойств сэндвич-агрегата, применение металла традиционной толщины (0,8 - 1 ,2 мм.) становится излишним, что позволяет значительно уменьшить толщину используемого материала при сбережении достаточных эксплуатационных свойств сэндвич-агрегатов;
- при использовании более тонкого металла расширяются технологические возможности для формирования разнообразных самонесущих (безкаркасных) конструкций и элементов конструкций типа «сэндвич», отличных, по форме, от панели;
- вследствие объединения всех вышеизложенных факторов, имеет место синергетический эффект от объединения свойств формы и свойств материалов, что , в свою очередь приводит к следующему явлению: какая бы сила и энергия не была приложена к поверхности сэндвич-агрегата (точечная, линейная или распределенная), она, во всяком случае, трансформируется. Трансформация происходит именно за счет разных механических свойств совмещаемых слоев (металл-пенополиуретан, пенополиуретан-металл). В любом случае, всякое воздействие на первый слой агрегата трансформируется в деформацию растяжения третьего, металлического, слоя. При этом, вначале преобладает деформация формы (изменяется геометрия вначале гофр первого слоя(внешнего), далее, более обширная, деформация промежуточного (второго слоя- агрегатора), далее, еще более обширная, деформация гофр третьего слоя и только после этого линейная деформация растяжения самого металла из которого изготовлен третий, последний слой агрегата. Имеет место эффект бронежелета, а именно: что бы не воздействовало на бронежелет, бронежелет распределяет, гасит и уменьшает воздействие.
3.2 Суть изобретения п.2 формулы изобретения
3.2.1 Техническая задача, на решение которой направлено изобретение:
создать новый конструкционный материал с новыми свойствами и улучшенными удельными характеристиками нежели у обычных сэндвич-панелей.
3.2.2 Технический результат, которого можно достигнуть при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получить более легкий, более прочный конструкционный слоистый материал типа «сэндвич» в виде панели. 3.2.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом:
- применение перекрестного гофрирования двух внешних поверхностей панели и соединение их в единое целое приводит к повышению жесткости панели в целом - это позволяет уменьшить толщину применяемого металла - это позволяет использовать, хотя и более дорогую, но более технологичную нержавеющую сталь (или иной, коррозионно стойкий , дорогой материал);
- использование нержавеющей фольги позволяет упростить формовку гофр и отказаться от защиты металла от коррозии, что приведет, в свою очередь, до общего удешевления изделий и удешевления его эксплуатации (сохранения), а также приведет к уменьшению веса изделия;
- уменьшение веса изделия позволит уменьшить требования к подьемной технике при монтаже изделий из сэндвич-агрегат-панели или отказаться от применения подьемной техники, что также приведет к удешевлению монтажа;
- наличие ребер жесткости (гофр) изнутри сооружений, которые сооружаются с использованием таких панелей, позволит быстро и надежно монтировать к этим ребрам жесткости облицовочные материалы (гипсокартон, «вагонка» и т.п.), которые при этом уже дополнительно, как четвертый слой, упрочняют панель.
3.3 суть изобретения п.З формулы изобретения.
3.3.1 Техническая задача на решение которой направлено изобретение: создание нового конструкционного материала с новыми свойствами разнообразного назначения, а именно: легкая, достаточно прочная, достаточно жесткая труба.
3.3.2 Технический результат, которого можно достичь при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получение конструкции для строительства цилиндрических безкаркасных сооружений впервые; получение трубопровода, который можно формировать на месте укладки методом непрерывной формовки, впервые.
3.3.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом:
применение перекрестного гофрирования двух (внешней и внутренней) поверхностей трубы и соединение их в единое целое, приводит к повышению жесткости и прочности полученной трубы в целом - это позволяет уменьшить толщину металла из которого изготавливают поверхности — это позволяет использовать, хотя и более дорогую, однако более технологичную (в этом случае) нержавеющую сталь или нержавеющие иные сплавы и металлы.
- использование нержавеющей фольги позволяет упростить формовку гофр-ребер жесткости и отказаться от специальной защиты металла от коррозии, что, в свою очередь приведет до общего удешевления изделия (трубы) и дальнейшей ее эксплуатации;
- упрощение формовки гофр позволяет использовать относительно простой формовочный комбайн, который может транспортироваться к месту, где будут разворачиваться поселения из домиков цилиндрической формы (диаметром 3-5 м.) или к месту непосредственного строительства трубопровода;
- наличие ребер жесткости всередине сооружений, которые сооружаются с использованием сэндвич-агрегат-трубы позволит быстро и надежно монтировать к этим ребрам жесткости облицовочные материалы типа «вагонка» или специальный (гнущийся) гипсокартон и т.п., которые при этом дополнительно, уже как четвертый слой укрепляют трубу. Также возможно изготавливать методом непрерывной формовки сэндвич-агрегат-трубы (относительно небольшого диаметра) непосредственно в местах их применения с использованием формовочного комбайна, в том числе с укладкой в траншеи без дополнительного антикоррозионной обработки. При этом при транспортировке жидкостей и газов по такой трубе, за счет винтообразно расположенных гофр, поток, который протекает через трубу приобретает сложную структуру, что изменяет картину протекания жидкости или газа по сравнению с гладкими трубами, что может быть в ряде случаев полезным.
3.4 Суть изобретения п.4 формулы изобретения.
3.4.1 Техническая задача, на решение которой направлено изобретение - это создание новой конструкции с новыми свойствами разнообразного назначения, а именно: достаточно прочная, достаточно жесткая рама или конструкция больших размеров, которая может быть сооружена из материалов, которые при транспортировке компактны.
3.4.2 Технический результат, которого можно достигнуть при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получение конструкции для использования в космосе разнообразного назначения впервые.
3.4.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом. Использование перекрестного гофрирования двух (внешней и внутренней) поверхностей трубы и соединение их в единое целое приводит к повышению жесткости трубы в целом, однако наличие относительно податливого материала промежуточного слоя, который парирует относительно небольшие деформации, а также ребер жесткости, которые также могут слегка деформироваться позволяет (при больших радиусах закругления (десятки или сотни метров)) соединить начало трубы с ее концом и получить конструкцию тороидальной формы болших размеров и достаточно значительной общей жесткости. При этом натяжение тонких пленок (как натяжение мембраны на барабан - музыкальный инструмент), еще больше повышает жесткость всей конструкции.
3.5 Суть изобретения п.5 формулы изобретения.
3.5.1 Техническая задача на решение которой направлено изобретение: найти конструкцию, которую можно было бы проще построить в условиях космического пространства; конструкцию легкую; конструкцию больших размеров (десятки и сотни метров), причем компоненты конструкции должны быть компактными при доставке в космос; конструкцию, которая имела бы большой теплоизолированный от внешней среды объем; конструкцию достаточно жесткую; конструкцию многофункциональную.
3.5.2 Технический результат, которого можно достигнуть при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получение технического средства для использования в условиях космического пространства разнообразного назначения впервые. Сэндвич-агрегат-тороид может использоваться как космическая станция, как рама для натяжения зеркальных пленок или пленочных фотоэлементов; как основа для построения более сложных пространственных структур.
3.5.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом.
Применение перекрестного гофрирования обеих (внешней и внутренней) поверхностей сэндвич-агрегат-трубы (из которой затем формируется тороид) и соединение их в единое целое агрегатором приводит к повышению жесткости изделия в целом и получению принципиально нового материала (сэндвич-агрегата) впервые.
3.6 Суть изобретения п.6 формулы изобретения.
3.6.1 Техническая задача, на решение которой направлено изобретение.
Натянуть на какую-нибудь раму солнечный парус большой площади (сотни или тысячи квадратных метров). . _
lo
3.6.2 Технический результат, который можно получить при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получение солнечного паруса больших размеров в условиях космического пространства.
3.6.3 Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом: если имеется несущая рама больших размеров, достаточно прочная и жесткая, то ее возможно использовать для натяжения солнечного паруса в космосе.
3.7 Суть изобретения п. 7 формулы изобретения.
3.7.1 Техническая задача, на решение которой направлено изобретение.
Натянуть на какую-либо раму больших размеров зеркальную пленку (космическое солнечное зеркало) большой площади (сотни или тысячи квадратных метров).
3.7.2 Технический результат, которого можно достигнуть при осуществлении изобретения (ожидаемый технический результат): получение космического солнечного зеркала больших размеров.
3.7.3. Обоснование причинно-следственной связи между признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом: если имеется тороидальная несущая рама больших размеров, достаточно прочная и жесткая, то ее возможно использовать для натяжения зеркальной пленки (космического солнечного зеркала).
4. Лучший вариант осуществления изобретений (Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретений.)
4.1 Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретения по п.1 формулы изобретения.
Последовательность действий при изготовлении структурного аналога сэндвич- агрегат-панели:
-из нескольких рулонов металлической ленты, одновременно, в рабочую зону формовочного агрегата подаются ленты металлической фольги, где они соединяются друг с другом методом вальцевания или роликовой сваркой;
-полученная составная широкая лента (полотно необходимой ширины) подается на вальцовочный агрегат, на котором вальцами формируются гофры заданного профиля, причем оси гофр выполняют продольно соединительному шву;
- полученное и уже отгофрированное полотно отрезается до необходимого размера;
- полученная заготовка обрезается до прямоугольника (в плане) необходимого технологического размера; - при целесообразной ориентации осей гофр под углом в 45 градусов к внешним краям, достаточно использовать две одинаковые заготовки, которые размещают таким образом, чтобы оси гофр пересекались (располагают «вальтом»). При расположении осей гофр параллельно к одной из сторон заготовки, необходимо изготавливать две разные заготовки, которые ориентируют таким образом, чтобы оси гофр пересекались;
- гофрированный (условно «нижний») лист размещают горизонтально в соответствующую матрицу для предотвращения, в процессе формовки, деформациям;
-поверх нижней заготовки размещают необходимое количество технологических дистанцирующих брусков;
-на дистанцирующие бруски сверху размещают (условно «верхний») лист- заготовку, который фиксируется (прижимается) сверху соответствующей матрицей;
В помежуток между дистанцирующими брусками, путем протяжки сопла инжектора продольно брускам, инжектируется пенополиуретан, таким образом и в таком количестве, чтобы не произошло прилипания пенополиуретана к брускам, однако достаточно, чтобы предварительно скрепить металлические заготовки между собой;
- выдерживается время для отверждения пенополиуретана;
- вытягиваются бруски;
незаполненные пустоты заполняются пенополиуретаном (компонентами пенополиуретана, которые тут же вспениваются и в дальнейшем отвердевают) путем протяжки сопла (сопел) инжектора продольно зон, где прежде были дистанцирующие бруски;
- выдерживается время для отверждения пенополиуретана;
- края (уже сэндвич-агрегат-панели) обрезают до заданного размера.
4.2 Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретения по п.2 формулы изобретения.
Описание изготовления сэндвич-агрегат-панели изложено в п.4.1 описания изобретения к этой заявке.
4.3 Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретения по п.З формулы изобретения.
Для изготовления сэндвич-агрегат-трубы применяется несколько методов.
Метод N°l
Формовочный комбайн, который имеет соответствующую матрицу, которая скользит (повторяет профиль гофр) и комплект вальцов, формирует внешний слой 2Q
(заготовку) сэндвич-агрегат-трубы. Изготовленная заготовка размещается на вилоподобной (поддерживающей необходимую форму) раме. Аналогично изготавливается внутренняя заготовка (с противоположной навивкой).
Заготовка меньшего диаметра размещается внутри внешней заготовки. Для предотвращения изменения геометрии заготовок в процессе изготовления, применяют соответствующие меры, а именно: используют надувно-сдувную оправку (для размещения внутри) с интегрированными ограничителями размеров (типа «надувной шарик в металлической сетке» - металлическая сетка не даст раздуться шарику сверх заданных размеров, но позволит свернуть такую оправку в пучок)). Снаружи достаточно ограничивать размеры жесткой разборной оправкой. Заготовки дистанцируются одна относительно другой при помощи продольных дистанцирующих проставок. Протяжкой форсунок вдоль проставок, в промежуток между заготовками инжектируется пенополиуретан в необходимом количестве, но таким образом, чтобы пенополиуретан при вспенивании не каснулся проставок. Пенополиуретан вспенивается и твердеет. Проставки вынимаются. Оставшиеся продольные пустоты также протяжкой форсунок заполняются необходимым количеством пенополиуретана.
Метод N°2
Формовку сэндвич-агрегат-трубы выполняют при помощи формовочного комбайна методом непрерывной формовки, подобно тому как изготавливают бронированные электрические кабели.
4.4 Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретения по п.4 формулы изобретения.
При значительной длине сэндвич-агрегат-трубы (сотни метров) один конец уже изготовленной сэндвич-агрегат-трубы стягивается с другим с помощью стягивающего троса и скрепляется посредством стыковочного узла с образованием конструкции тороидальной формы.
4.5 Сведения, которые подтверждают возможность осуществления изобретения по п.5 формулы изобретения.
Натягивание тонкой пленки (мембраны) осуществляется аналогично натяжению мембраны на барабан (музыкальный инструмент) (Барабан [Електронний ресурс] - Режим доступа: (https://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E0%F0%E0%E1%E0%EDy свободный. - Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014). 4.6 Сведения, которые подтверждают возможность применения изобретения по п.5 формулы изобретения так как это предусмотрено изобретением п.6 формулы изобретения.
Имеется разнообразие тонких пленок с разнообразными свойствами, некоторые из которых могут быть использованы для космического паруса (Оконные плёнки [Электронний ресурс] - Режим доступа:
(https://ru.wikipedia.ora4viki/%€E%EA%EE%ED%ED%FB%E5_%EF%EB%B8%ED%EA Е8), свободный. -Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014).
4.7 Сведения, которые подтверждают возможность применения изобретения по п.5 формулы изобретения так как это предусмотрено изобретением п.7 формулы изобретения
Имеется разнообразие тонких пленок с разнообразными свойствами, некоторые из которых могут быть использованы для космического зеркала (Оконные плёнки [Электронний ресурс] - Режим доступа: flittps://ru.wikipedia.org/wiki/%CE%EA%EE ED ED%FB%E5J^EF%EB B8%ED%EA Е8), свободный. -Название с экрана. Просмотрено 12.12.2014).

Claims

Формула изобретения Способ формирования сэндвич-агрегата
1. Способ формирования сэндвич-агрегата (разновидности слоистых материалов типа «Сэндвич»), который заключается в том, что гофрируют две металлические поверхности и в промежуток между этими отгофрированнми поверхностями, которые не соприкасаются, инжектируют «жесткий» пенополиуретан, компоненты которого имеют малый объем до применения, вспенивается в момент применения, имеет большую адгезию к металлическим поверхностям и быстро твердеет после инжекции, который отличается тем, что гофры, сформированные в одной образующей поверхности сендвич-агегата располагают перекрестно по отношению к гофрам противолежащей образующей поверхности сендвич-агрегата и выполняют функцию опалубки для инжектируемого в промежуток между этими поверхностями пенополиуретана, причем внутренний, монолитный после отвердения слой выполняет одновременно функции агрегатора (Агрегат (лат. aggregatus - объединенный, соединенный) - нечто составное, совокупность элементов, образующих систему или ее часть) и эффективного утеплителя.
2. Сэндвич-агрегат-панель, изготавливают по п.1 таким образом, что каждая из гофрированных поверхностей может быть вписана между двумя параллельными плоскостями.
3. Сэндвич-агрегат-труба изготавливают по п.1 таким образом, что гофры на образующих поверхностях формируют винтообразно в гофрированные трубы из которых одна находится внутри другой.
4. Сэндвич-агрегат- ороид изготавливают по п.З с искривлением продольной оси сендвич-агегат-трубы и замыкают ее начало с концом с использованием стыковочного узла.
5. Применение сэндвич-агрегат-тороида по п.4 в качестве несущей рамы в условиях космического пространства для натяжения тонких пленок.
6. Применение сэндвич-агрегат-тороида по п.4 совместно с сэндвич-агрегат-трубой по п.З в условиях космического пространства для сооружения космического солнечного паруса.
7. Применение сэндвич-агрегат-тороида по п.4 совместно с сэндвич-агрегат-трубой по п.З в условиях космического пространства для сооружения космического солнечного зеркала.
PCT/UA2015/000102 2014-12-31 2015-10-28 Способ формирования сэндвич-агрегата WO2016108804A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA201414214 2014-12-31
UAA201414214 2014-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016108804A1 true WO2016108804A1 (ru) 2016-07-07

Family

ID=56284764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2015/000102 WO2016108804A1 (ru) 2014-12-31 2015-10-28 Способ формирования сэндвич-агрегата

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016108804A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1649063A1 (ru) * 1989-05-15 1991-05-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по комплектно-блочному строительству Трехслойна панель
SU1719585A1 (ru) * 1990-04-16 1992-03-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по комплектно-блочному строительству Стеновое ограждение
US5950383A (en) * 1997-07-09 1999-09-14 Bridgestone Corporation Metal roof sealing system and method
RU2295445C2 (ru) * 2001-12-27 2007-03-20 Саес Геттерс С.П.А. Способ изготовления термоизоляционных цилиндрических вакуумных панелей и панель, полученная этим способом
RU2418810C2 (ru) * 2005-11-14 2011-05-20 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. Способ формования жестких пенополиуретанов с улучшенной теплопроводностью

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1649063A1 (ru) * 1989-05-15 1991-05-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по комплектно-блочному строительству Трехслойна панель
SU1719585A1 (ru) * 1990-04-16 1992-03-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по комплектно-блочному строительству Стеновое ограждение
US5950383A (en) * 1997-07-09 1999-09-14 Bridgestone Corporation Metal roof sealing system and method
RU2295445C2 (ru) * 2001-12-27 2007-03-20 Саес Геттерс С.П.А. Способ изготовления термоизоляционных цилиндрических вакуумных панелей и панель, полученная этим способом
RU2418810C2 (ru) * 2005-11-14 2011-05-20 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. Способ формования жестких пенополиуретанов с улучшенной теплопроводностью

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9789653B2 (en) Ramped stiffener and apparatus and method for forming the same
US11619014B2 (en) Composite structural panel and method of fabrication
AU2008297067B2 (en) Mobile unit for the construction of elongated tubular bodies
US20160178108A1 (en) Repair and reinforcement of pressurized pipes
US9719255B1 (en) Buckling reinforcement for structural members
EP3112124B1 (de) Verfahren zur beschichtung einer rohrleitung
US20080160236A1 (en) Structural Reinforcement System
DE1800262A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leitungsrohrs
WO2016108804A1 (ru) Способ формирования сэндвич-агрегата
US612897A (en) Construction of tubes and cylinders
US20180169931A1 (en) 3d frp pipes
EP4269087A1 (en) Portable tubular structure and fixed tubular structure derived from same
RU97477U1 (ru) Теплоизоляционная оболочка
Ehsani Introducing a new honeycomb-FRP pipe
RU185037U1 (ru) Устройство стыковки оцинкованного профилированного листа
USRE27144E (en) Manufacture of reinforced composite concrete pipe-line constructions
US3380259A (en) Manufacture of reinforced composite concrete pipe-line constructions
RU56267U1 (ru) Панель для изготовления кузовов пассажирских железнодорожных вагонов
RU2499175C2 (ru) Способ сооружения длинного трубопровода
RU2506379C1 (ru) Многослойный силовой конструкционный элемент
Ahmed Strength and Ductility of Concrete Cylinders Confined with Fiber Metal Laminate Composites
CN110159054B (zh) 一种含预应力钢丝的钢管法兰结构及制作方法
Karim et al. Analysis of the mechanical properties of the single layered braid reinforced thermoplastic pipe (BRTP) for oil & gas industries
CN104455792B (zh) 纤维增强聚氨酯缠绕夹层复合管及其制作方法
Roosenboom Building the future with FRP composites

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15875808

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15875808

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1