Метод производства усиленного разделяющего элемента и сам элемент - RU2573359C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к методу производства усиленного композитного элемента, разделяющего поверхности, такие как стена, пол или потолок, предпочтительно контейнера, а также к элементу, изготовленному в соответствии с указанным методом.

Все механические конструкции нуждаются в прочности и долговечности. Каждый должен конструировать и строить/комплектовать для намеченной цели и выбирать различные материалы в различных конфигурациях и совокупностях и понимать, как это все взаимодействует, чтобы достичь намеченной цели.

По многим причинам очень важно выбрать материалы и их форму таким образом, чтобы конечный вес основного объекта конструкции оставался низким без утраты прочности.

Одной из целей настоящего изобретения является получение усиленного композитного элемента, разделяющего поверхности, преимущественно используемого в контейнерах.

Предпочтительно элемент выполнен из нескольких металлических профилей, которые соединены в ячеистые модули, которые последовательно/поочередно сведены вместе, чтобы образовать элементы, разделяющие поверхность.

В каждый ячеистый модуль, в случае необходимости, может быть добавлено вещество или материал чтобы придать элементу конструкции необходимые характеристики, такие как изоляция или свойства, способные выдержать нападение взломщиков.

Изобретение будет описано в связи с так называемым морским контейнером, который является контейнером для транспортировки вплотную к палубе и друг к другу на борту контейнерных судов. Более восьми контейнеров укладывают друг на друга и фиксируют между собой и к палубе судна.

Эти скрепленные и стянутые контейнеры должны выдерживать огромные нагрузки во время транспортировки через океан. Гигантская волна, обрушающаяся через борт контейнерного судна, создает громадные нагрузки, как на крепления, так и на контейнеры. Зачастую случается так, что судна теряют часть своих контейнерных грузов при прохождении через бурное море. Несомненно, существуют и другие обстоятельства, при которых настоящее изобретение с преимуществом может быть использовано. Одним из них является мобильный топливный склад, где топливо хранится в одном отсеке контейнера, а насосное оборудование в другом отсеке. Здесь также очень важно получить высокую степень безопасности, т.е. усиленные элементы, разделяющие поверхности, будут преимущественно формировать пол, стены и потолок контейнера.

Основной целью настоящего изобретения является создание метода изготовления комбинированного элемента конструкции, образующего часть в, например, контейнере, элемент которой будет выдерживать высокие динамические нагрузки, особенно такие нагрузки, которые могут встречаться в открытом море, и при размещении под открытым небом, и при прикреплении контейнеров друг на друга на палубе корабля.

Другой целью является получение многоцелевого элемента конструкции, дающего возможность возведения конструкций с определенными требуемыми характеристиками, такими как противоударные характеристики и с высокой степенью устойчивости к действиям со стороны взломщиков.

Еще одной целью является создание элемента конструкции с использованием ячеистых модулей из металла или композитных материалов, при этом ячеистые модули соединены между собой изнутри.

Цели, упомянутые выше, будут достигнуты при помощи метода и элемента конструкции, обладающих отличительными признаками, упомянутыми в пунктах патентной формулы.

При компоновке ячеистых элементов с существенной протяженностью по глубине и соединением между собой изнутри они становятся очень прочными и выдерживают нагрузки кручения и внешние нагрузки, и таким образом защищают контейнер от деформации, и, кроме того, защищают содержимое контейнера.

Крайне важно, чтобы внешнее напряжение или нагрузка на контейнер не привела к существенной или продолжительной деформации, при перевозке на палубе. Деформация контейнера ослабляет крепление с другими контейнерами и с палубой и может разорвать крепления с палубой или между контейнерами, т.е. контейнеры будут развязаны и/или разобьются на части.

Изобретение будет описано теперь в связи с воплощениями, показанными в прилагаемых чертежах, где:

Фиг.1А - это секция первого элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1В - это секция второго элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1С - это секция третьего элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1D - это секция четвертого элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1Е - это секция пятого элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1F - это секция шестого элемента в соответствии с изобретением;

Фиг.1G - это секция седьмого элемента в соответствии с изобретением, и где

Фиг.1Н - это секция элемента с внутренним и наружным поверхностным покрытием.

На Фиг.1А показано первое воплощение, где V-образные профильные детали 1а соединены и прикреплены между наружной и внутренней стенкой/перегородкой А и С соответственно, чтобы образовать элемент, разделяющий поверхности. В этом воплощении соединение между профильными деталями 1а происходит через стенку С, здесь в виде углового профильного листа. Ячеистый элемент В образуется между профильными деталями.

На Фиг.1В показаны L-образные профильные детали 1b, которые соединены изнутри без использования внутренней перегородки, т.е. профили соединены непосредственно свариванием. В этом соединении следует сказать, что L-образные профильные детали 1b имеют разные высоты и что элементы с большими высотами соединены с элементом, имеющим меньшую высоту. Таким способом получается угловая внутренняя профильная поверхность.

На Фиг.1С показано, как U-образные профильные детали 1с соединены и прикреплены между наружной и внутренней стенкой/перегородкой А и В соответственно. Здесь профильные детали 1с взаимно не соединены, но только прикреплены к наружным и внутренним стенкам и образуют пространство между ними, создавая ячеистый элемент В.

На Фиг.1D показан пример штампованной профильной детали 1d, при этом деталь имеет восемь каналов/отверстий, окруженных однородным материалом. Эти каналы/отверстия образуют ячеистый элемент В. Несколько профильных деталей 1d соединены, чтобы образовать профильный элемент требуемого размера. Путем штампования профильной детали 1d из алюминия создаются легкие элементы конструкции, окончательные характеристики которых в большой степени зависят от материалов, которыми заполняют ячеистые элементы.

На Фиг.1E показаны профильные элементы 1е в виде сдвоенной S-образной формы, которые соединены между собой и между наружной и внутренней стенкой. Взаимное соединение может быть выполнено сваркой. Такая конструкция даст очень прочный и устойчивый сам по себе элемент конструкции, то есть без заполнения ячеистого элемента В. Если такие ячеистые элементы В заполнены вспененным материалом, как прочностные, так и изоляционные характеристики усиливаются.

На Фиг.1F показаны наружные и внутренние U-образные профильные детали 1f, соединенные с использованием промежуточных полых балочных/перегородок элементов D, имеющих прямоугольное сечение. Из этого изготавливают ячеистые модули с разными ячеистыми элементами, при этом взаимосвязанные балочные элементы D одновременно с этим образуют дистационное/распорное средство. Можно отметить, что наружные и внутренние профильные детали 1f показаны направленными в противоположных направлениях, т.е. с их отверстиями, направленными наружу и внутрь соответственно. Внутреннее соединение при помощи сварки может также иметь здесь место.

На Фиг.1G показаны два типа профильных деталей 1g₁ и 1g₂, при этом наружные профильные детали 1g₁ прикреплены к пластине, и внутренние профильные детали 1g₂ одновременно с этим имеют наружный железный уголок, расположенный таким образом, что поверхность не является гладкой.

На Фиг.1Н показаны профильные детали 1h, имеющие изогнутое поперечное сечение, которые соединены как изнутри между собой, так и к стенке. Ячеистые элементы, образующиеся при этом, имеют также изогнутое поперечное сечение.

Это воплощение предоставляет большую смежную поверхность между ячеистыми элементами. Внутреннее соединение происходит при помощи сварки. В этой конфигурации элемента конструкции ячеистые элементы созданы при помощи угловых профилей из металла, которые тоже могут действовать в качестве усиления в том случае, если ячеистые элементы заполнены бетоном.

Таким образом, выше показаны и созданы разные воплощения ячеистых элементов, которые, с одной стороны, могут быть пустыми или заполненными поропластовыми/пенопластовыми материалами, керамзитом, сверхпрочными керамическими шариками, пенополиуретаном, шлаковатой, стекловатой, бетоном, фибробетоном, пенобетоном или пеноалюминием.

Стенки/перегородки могут представлять собой пластины из гипса, фанеры, стальные листы (профильные или гладкие), листы алюминия или деревянные пластины. Во всех вышеописанных воплощениях внутренняя и наружная часть могут меняться позициями. Когда есть необходимость иметь гладкую наружную часть, это может быть достигнуто в соответствии с изобретением без ослабления характеристик усиленного элемента, разделяющего поверхности.

Изобретение не ограничивается показанными выше воплощениями, но могут быть произведены модификации в границах следующих пунктов патентной формулы.

Реферат

Настоящее изобретение относится к методу изготовления усиленного композитного элемента, разделяющего поверхности, такие как стена, потолок или крыша. Изобретение также относится к элементу, разделяющему поверхности, сделанному из металла или композитного материала для, например, контейнера, т.е. к элементу, разделяющему поверхности, такие как стена, дверь, потолок или крыша. Метод характеризуется тем, что профильные элементы, предпочтительно из металла, имеющие длину в интервале от 200 до 250 см, ширину в интервале от 15 до 35 см и глубину в интервале от 18 до 40 см, соединяют сторона к стороне, создавая ячеистые модули, имеющие проход через ячеистые элементы, и тем, что вещество или материал добавляют к указанным модулям, чтобы придать полные характеристики указанному элементу конструкции, и тем, что указанные ячеистые модули снабжены внутренним и/или наружным полностью покрывающим защитным слоем и одновременно с этим добавляющим прочность указанному элементу, разделяющему поверхности. Разделяющий поверхности элемент характеризуется наличием серии ячеистых модулей, составленных из профильных элементов, образующих промежуточные ячейки, где каждый ячеистый модуль имеет ширину как минимум 30 см и глубину как минимум 18 см, при этом эти ячеистые модули скреплены между собой изнутри, для того чтобы образовать упомянутый разделяющий поверхности элемент, при этом материалом перемычек, формирующих часть профильных элементов, является металл или какой-то другой материал и его расширение, соответствующее глубине элементов, проходит по существу перпендикулярно к передней стороне элементов по направлению к задней или вну

Формула