Патент на изобретение №2228877

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕЛКИ ПРОБОИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к области судостроения, касается аварийно-спасательных средств, в частности устройств для заделки пробоин в корпусе судна. Устройство для заделки пробоины в корпусе судна содержит конусообразную эластичную оболочку (1) с основанием в форме кольца (5), уплотнительный элемент в ее вершине в виде гибкого полотнища (3) малой толщины с затягивающим тросом (2) и затягивающим жгутом (4), крепежный элемент в виде торовой пневмооболочки (10) с прилегающим полотнищем (13), снабженным зацепляющим устройством (16), закрепленный на выступе основания оболочки (1), три торовые пневмооболочки (8) и (9), закрепленные в оболочке (1) на ее основании с плавным сопряжением. При заделке пробоины заполняют оболочку (10) сжатым воздухом, заводят оболочку (1) на пробоину (20) при свободном проходе забортной воды через ее кольцо (5). Крепят коушами (16) устройство на пробоине и подают воздух в оболочки (8, 9), которые расправляют кольцо (5), покрытое снаружи клейким составом, и фиксируют его на обшивке корпуса судна. Затягивают, уплотняя тросом (2) вершину оболочки (1), а затягивающий жгут (4) наматывают на полотнище (3). Поступление воды прекращается, оболочка (1) раздувается, облегая пробоину, а кольцо (5) плотно прижимается к корпусу судна. Достигается упрощение использования устройства и расширение сферы его применения. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области судостроения, касается аварийно-спасательных средств судов, а именно устройств для заделки пробоин в корпусе судна, и может быть применено в конструкциях иных сооружений, используемых в водном хозяйстве.

Известно устройство для заделки пробоин в корпусе судна, содержащее эластичную оболочку с предохранительным листом и средства ее прижатия к наружной обшивке корпуса судна [1].

Недостаток указанного устройства заключается в громоздкости конструкции и, как следствие, больших затратах времени на выполнение предшествующих постановке пластыря на место повреждения работ (размещение на палубе трех лебедок, причем одна из них должна быть закреплена на палубе в плоскости расположения центра пробоины; сбор рамы и закрепление ее на оболочке). При затягивании под воду расправленной эластичной оболочки больших размеров возникают серьезные трудности, так как наличие остаточного воздуха во внутренних полостях оболочки препятствует ее погружению. Кроме того, устройство для заделки пробоин в корпусе судна имеет сложную систему прижатия эластичной оболочки к наружной обшивке корпуса судна.

Наиболее близким техническим решением из известных, принятым за прототип, является устройство для временной заделки пробоин в корпусе судна, содержащее эластичную надувную оболочку в форме усеченного конуса с основанием, имеющим центральное отверстие, размещенную на патрубке, свободно перемещающемся по стержню, снабженному уплотнительным и крепежным элементами в виде упора с прижимной гайкой и лап [2].

Недостатком известного устройства является трудоемкость его постановки на пробоину, расположенную ниже ватерлинии, что обусловлено необходимостью преодоления гидродинамического давления при заводке оболочки в пробоину. Кроме этого, устройство для временной заделки пробоин может размещаться только в отверстии, близком по своей форме к кругу и без наличия острых кромок, что обусловлено самой формой эластичной надувной оболочки и отсутствием приспособлений, предохраняющих оболочку от острых кромок. Из мировой же практики известно, что при столкновении судов, посадке их на мель и ледовых повреждениях пробоины в корпусе судна чаще всего имеют щелевидную форму.

Техническая задача изобретения – устранение указанных недостатков, а именно упрощение использования устройства и расширение сферы применения.

Указанная техническая задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем эластичную оболочку в форме усеченного конуса, имеющую незамкнутую вершину конуса и основание, содержащее центральное отверстие, а также уплотнительный и крепежный элементы, в отличие от него в заявляемом устройстве уплотнительный элемент выполнен в виде гибкого полотнища с затягивающим тросом и затягивающим жгутом. Уплотнительный элемент прикреплен по периметру к вершине конуса оболочки, окантованной затягивающим тросом. На внутренней поверхности основания конуса оболочки равномерно по концентрическим окружностям расположены по меньшей мере три внутренние эластичные газонепроницаемые оболочки, выполненные в форме тора. Внешняя торовая оболочка имеет больший по сравнению с остальными оболочками диаметр образующего тор круга. Внешняя и внутренняя из этих внутренних торовых оболочек конусной оболочки плавно сопряжены своими одной из боковых и нижней стороной соответственно с внутренней боковой поверхностью и основанием конусной оболочки. Все внутренние торовые оболочки равномерно закреплены в местах сопряжения прилегающих поверхностей. Основание конусной оболочки выступает за пределы ее боковой поверхности. Крепежный элемент выполнен в виде газонепроницаемой эластичной оболочки в форме тора с прилегающим к ней полотнищем. Оболочка крепежного элемента расположена на упомянутом выступе основания вплотную к наружной поверхности конусной оболочки. Она плавно сопряжена внешней боковой стороной с поверхностью выступа основания и равномерно закреплена в местах своего сопряжения. Полотнище равномерно закреплено к торовой оболочке крепежного элемента и имеет зацепляющее приспособление. Газонепроницаемая оболочка крепежного элемента и внутренние газонепроницаемые оболочки снабжены системой наполнения и предохранительно-спускными устройствами. Гибкое полотнище уплотнительного элемента выполнено из эластичного материала, имеющего меньшую по сравнению с конусной оболочкой толщину. Конструктивно целесообразно, когда полотнище крепежного элемента имеет в плане звездообразную форму с одинаковыми впадинами в виде парабол, а зацепляющее приспособление полотнища крепежного элемента соответственно выполнено в виде мягкого троса, окантовывающего кромку параболических впадин полотнища крепежного элемента и снабженного встроенными в трос в местах пересечения впадин коушами. Эксплуатационно оправдано, когда наружная поверхность основания конусной оболочки покрыта клейким составом.

Предложенное устройство упрощает использование, расширяет сферу применения и позволяет заделывать подводные пробоины с внутренней стороны корпуса судна независимо от их формы. Как известно, при постановке пластыря на пробоину с внутренней стороны корпуса судна возникает необходимость преодолевать поток забортной воды, поступающий в отсек. Один человек может преодолевать гидродинамическое давление силой в 700-800 Н, не более. Поэтому, область применения известных устройств в виде пластырей для заделки пробоин с внутренней стороны корпуса, накладываемых на нее одним или двумя членами спасательной партии, ограничена геометрическими размерами заделываемых пробоин и углублением их под поверхностью воды. Так, например, при углублении H, равном 10 м, площадь пробоины S ограничена величиной 0,0071 м², что эквивалентно отверстию диаметром , равном 0,1 м, а при H, равном 1 м, S составляет 0,076 м², что соответствует круглому отверстию диаметром 0,31 м. Чтобы облегчить процедуру постановки устройства на пробоину любого характера и закрепления его в районе повреждения, эластичная оболочка заявляемого устройства выполнена в форме усеченного конуса, имеющего незамкнутую вершину и в основании центральное отверстие (как в известном устройстве), которое в отличие от известного свободно и открыто, благодаря чему заявляемое устройство располагается вокруг пробоины, охватывая ее вкруговую, независимо от формы последней и наличия острых кромок в районе повреждения.

Такая конусная оболочка, находящаяся под гидростатическим давлением, должна выдерживать достаточно большие усилия. Материал, из которого изготовлена подобная силовая оболочка, имеет такую толщину, что после затягивания троса уплотнительного элемента на вершине конуса образуются складки, через которые будет просачиваться забортная вода. Чтобы полностью предотвратить поступление воды, уплотнительный элемент предусмотрен в виде гибкого полотнища с затягивающим тросом, прикрепленного по периметру к вершине конуса оболочки, окантованной затягивающим тросом, а также и с затягивающим жгутом. При этом сам уплотнительный элемент изготавливается из более тонкого эластичного материала. После стягивания уплотнительного элемента затягивающим жгутом, т.е. полного уплотнения, поступление забортной воды внутрь корпуса прекращается полностью. Только при полном отсутствии протекания воды через вершину конуса достигается эффект того, что гидродинамические силы, действуя на внутренние стенки конусной оболочки во всех направлениях создают внутри оболочки гидравлический запор и тем самым приостанавливают поступление воды через пробоину.

На внутренней поверхности основания конусной оболочки размещены торовые оболочки. Одна из этих оболочек обеспечивает устойчивость конусной оболочки, поэтому она имеет больший диаметр, чем две другие, которые служат только для равномерного растягивания основания конусной оболочки вокруг пробоины. К тому же, если на гибком полотнище, которым является это основание, разместить по концентрическим окружностям несколько торовых оболочек, как и заявлено, то после заполнения их газом или водой конструкция приобретает форму мата с достаточной изгибной жесткостью. То есть основание конусной оболочки с помощью концентрических торовых оболочек равномерно расправляется и приобретает необходимую для фиксации устройства на месте повреждения жесткость. Все это в совокупности позволяет упростить его использование и позволяет заделывать пробоины любого характера.

Оболочка крепежного элемента предназначена, чтобы противостоять силам тяжести, возникающим в конусной оболочке после ее заполнения забортной водой, и при этом она не должна терять своей формы, что обеспечивается ее формой в виде тора в совокупности с прилегающим к ней полотнищем. Она является основной силовой оболочкой, удерживающей всю конструкцию в рабочем состоянии. Поэтому, чтобы надежно связать крепежный элемент с эластичной оболочкой в форме усеченного конуса, его торовая оболочка закреплена не только к наружной поверхности конусной оболочки, но и к ее выступу основания. Усилия от полотнища крепежного элемента, прикрепленного с помощью зацепляющего приспособления к корпусу судна, выполненного, например, в виде мягкого троса, окантовывающего кромку впадин полотнища крепежного элемента, с коушами, равномерно передаются на конусную оболочку и способствуют сохранению ее формы и тем самым более тщательному прижатию основания конусной оболочки к корпусу судна. Это также упрощает использование устройства. Эксплуатационно оправданно, когда с этой же целью поверхность основания конусной оболочки, примыкающая к корпусу судна, покрыта клейким составом.

Для равномерного распределения усилий, возникающих в тросе предложенного зацепляющего устройства, который окантовывает кромку впадин полотнища крепежного элемента, последнее имеет в плане, например, звездообразную форму с одинаковыми впадинами в виде парабол.

Таким образом достигается упрощение использования и расширение сферы применения заявляемого устройства.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства для заделки пробоин в корпусе аварийного судна. На фиг.2 – то же, в рабочем положении устройства. На фиг.3 – его вид в плане. На фиг.4 – узел соединения полотнища с газонепроницаемой оболочкой крепежного элемента. На фиг.5 – вид окантовки кромки впадин полотнища крепежного элемента. На фиг.6 – узел прохода шланга, подающего сжатый воздух во внутренние водогазонепроницаемые оболочки, через конусную оболочку.

Устройство для заделки пробоин состоит из эластичной оболочки 1 в форме усеченного конуса. Вершина конуса эластичной оболочки незамкнута и окантована тросом 2. К вершине конусной оболочки по периметру прикреплен уплотнительный элемент 3, выполненный в виде гибкого полотнища. К полотнищу прикреплен затягивающий жгут 4. Материал, из которого изготовлено полотнище уплотнительного элемента, имеет толщину меньше, чем материал конусной оболочки. Основание конусной оболочки имеет форму кольца 5, которое выступает за ее боковую поверхность. Наружная поверхность кольца, соприкасающаяся с корпусом судна 6, покрыта клейким составом 7. На внутренней поверхности этого кольца, по концентрическим окружностям и с плавным сопряжением поверхностей, равномерно раскреплены внутренние эластичные водогазонепроницаемые оболочки 8 и 9, выполненные в форме тора. Одна из оболочек 8, которая расположена ближе к центру кольца 5, имеет плавное сопряжение с его поверхностью. Оболочка 9 имеет больший размер, чем остальные внутренние оболочки. Она плавно сопряжена не только с поверхностью кольца 5, но и с внутренней боковой поверхностью конусной оболочки. На выступающей за конусную оболочку части кольца 5 с плавным сопряжением поверхностей равномерно раскреплена газонепроницаемая оболочка крепежного элемента 10, выполненная в форме тора. Эта оболочка сопряжена по окружности и равномерно скреплена с помощью косынок 11 с наружной поверхностью конусной оболочки (фиг.1). К наружной боковой поверхности оболочки 10 по окружности с помощью косынок 12 присоединено полотнище 13 (фиг.1, 4). Полотнище 13 в плане имеет звездообразный вид с одинаковыми впадинами 14 (фиг.3). Впадины полотнища 13 имеют форму парабол, их кромка окантована ликтросом 15 (фиг.5). Ликтрос в местах пересечения парабол образует коуши 16 (фиг.3). Внутренние водогазонепроницаемые оболочки 8 и 9 и газонепроницаемая оболочка крепежного элемента 10 снабжены шлангами 17 для подачи сжатого воздуха и предохранителями клапанами 18 (фиг.1). Для прохода шланга наполнения эластичная оболочка оборудована специальным приспособлением 19 (фиг.6).

Устройство используют следующим образом.

При возникновении пробоины 20 в корпусе судна устройство оперативно достают из места хранения (не показано), заполняют газонепроницаемую оболочку крепежного элемента 10 через шланг 17 сжатым воздухом от раздаточного устройства судовой воздушной системы (не показано) и заводят оболочку 1 на пробоину 20 таким образом, чтобы поток забортной воды свободно проходил через кольцо 5. С помощью коушей 16 устройство навешивают на близлежащие элементы корпуса судна (не показано) в районе пробоины и подают сжатый воздух таким же путем в водогазонепроницаемые оболочки 8 и 9. Оболочкой 8 и 9 раздуваются, кольцо 5 расправляется и посредством клейкого вещества 7 кольцо 5 фиксируется на обшивке корпуса судна 6. Затем с помощью троса 2 затягивают вершину конуса установленной эластичной оболочки 1. Так как образовавшиеся в районе вершины конуса складки (не показано) не позволяют полностью перекрыть поток забортной воды, затягивающий жгут 4 наматывают на гибкое полотнище уплотнительного элемента 3 (фиг.2). Поступление забортной воды внутрь корпуса судна в связи с этим уменьшается, конусная оболочка раздувается. После полного перекрытия поступления воды внутрь корпуса судна через уплотненную вершину конуса эластичной оболочки 1 образуется герметичная замкнутая полость, находящаяся под действием гидростатического давления. Удерживаясь на месте повреждения с помощью ликтросов 15, вмонтированных в полотнище 13, устройство под действием давления забортной воды, действующего на кольцо 5, плотно прижимается к корпусу судна, тем самым обеспечивая надежное закрытие пробоины на достаточно длительное время.

Хранится устройство для заделки пробоин в свернутом зачехленном состоянии. Устройство сворачивают таким образом, чтобы поверхность кольца 5 накладывалась друг на друга клейким веществом 7.

Источники информации

1. Патент США № 4161155, кл. 114-22, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство №989925, М. Кл.³ В 63 В 43/16, опублик. 1982.

Формула изобретения

1. Устройство для заделки пробоин, содержащее эластичную оболочку в форме усеченного конуса, имеющую незамкнутую вершину конуса и его основание, содержащее центральное отверстие, а также уплотнительный и крепежный элементы, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде гибкого полотнища с затягивающим тросом, прикрепленного по периметру к вершине конуса оболочки, окантованной упомянутым затягивающим тросом и затягивающим жгутом, на внутренней поверхности основания конуса оболочки равномерно, по концентрическим окружностям расположены по меньшей мере три внутренние эластичные газонепроницаемые оболочки, выполненные в форме тора, внешняя из которых имеет больший по сравнению с остальными оболочками диаметр образующего тор круга, при этом внешняя и внутренняя из этих внутренних торовых оболочек конусной оболочки плавно сопряжены своими одной из боковых и нижней сторон соответственно с внутренней боковой поверхностью и основанием конусной оболочки, все внутренние торовые оболочки равномерно закреплены в местах сопряжения прилегающих поверхностей, а само основание конусной оболочки выступает за пределы ее боковой поверхности, крепежный элемент выполнен в виде газонепроницаемой эластичной оболочки в форме тора с прилегающим к ней полотнищем, которая расположена на упомянутом выступе основания вплотную к наружной поверхности конусной оболочки, плавно сопряжена внешней боковой стороной с поверхностью выступа основания и равномерно закреплена в местах своего сопряжения, причем полотнище равномерно закреплено к торовой оболочке крепежного элемента и имеет зацепляющее приспособление, газонепроницаемая оболочка крепежного элемента и внутренние газонепроницаемые оболочки снабжены системой наполнения и предохранительно-спускными устройствами, а гибкое полотнище уплотнительного элемента выполнено из эластичного материала, имеющего меньшую по сравнению с конусной оболочкой толщину.

2. Устройство для заделки пробоин по п.1, отличающееся тем, что полотнище крепежного элемента имеет в плане звездообразную форму с одинаковыми впадинами в виде парабол.

3. Устройство для заделки пробоин по пп.1 и 2, отличающееся тем, что зацепляющее приспособление полотнища крепежного элемента выполнено в виде мягкого троса, окантовывающего кромку параболических впадин полотнища крепежного элемента и снабженного встроенными в трос в местах пересечения впадин коушами.

4. Устройство для заделки пробоин по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность основания конусной оболочки покрыта клейким составом.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.05.2007

Извещение опубликовано: 27.07.2008 БИ: 21/2008

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.01.2010

Извещение опубликовано: 27.01.2010 БИ: 03/2010