Устройство разъемного соединения гибких материалов
DEVICE FOR JOINT CONNECTION OF FLEXIBLE MATERIALS

Изобретение относится к легкой промышленности, к устройствам для взаимного соединения гибких материалов, в том числе деталей из ткани. В частности, устройство применяется при проектировании, производстве и монтаже средне- и крупногабаритных тентовых сооружений – палаток, торговых павильонов, мобильных бань и временных сооружений для отдыха, крупногабаритных чехлов для техники, например самолетов и танков. Устройство возможно использовать во всепогодных условиях.
Необходимость в данном техническом решении возникла в процессе производства тентов крупных палаток способом сшивания деталей. Проблема заключается в том, что тент крупной палатки имеет большой размер и тяжелый вес и обрабатывается на швейной машине с повышенной сложностью. Также трудозатратно обрабатывать отдельные детали на таком тенте, как, например, окна и двери. Производительность швеи снижается. Для производства требуются специальные дорогостоящие швейные машины с большим вылетом станины для сшивания крупногабаритных заготовок. Кроме того, большим тяжелым тентом трудно манипулировать при монтаже. Большой тяжелый единый кусок ткани сложно расправить и одеть поверх каркаса. Требуется уже не два, а три или даже четыре человека при монтаже.
Традиционный подход изготовления цельносшивных тентов, который годится для небольших туристических палаток, малопригоден для серийного производства больших армейских и экспедиционных палаток длиной 5-10 метров и более. Традиционный способ сборки купола тента заключается в последовательном сшивании между собой крыши, боковых стен и торцов купола в единое целое.
Таким образом, возникла необходимость конструктивно разделить купол тента крупногабаритной палатки на отдельные части, которые по отдельности можно быстрее и проще изготовить, а финальная сборка купола производилась бы непосредственно при монтаже палатки на каркасе без помощи дополнительных приспособлений и инструментов.
При этом, возникла задача, каким образом можно было бы соединять крупногабаритные детали тента между собой настолько надежно, чтобы это соединение не только противостояло большим ветровым нагрузкам, но и не пропускало сквозь себя атмосферные осадки и холодный воздух. Кроме того, такое соединение должно быть безразличным к образованию конденсата, наледи и собираться-разбираться надежно при любой погоде силами персонала низкой квалификации, без каких-либо инструментов.
Известно несколько способов соединения гибких деталей, так известен способ соединения гибких материалов при помощи застежки-молнии (например, патент РФ на полезную модель №40366 «Съемная стенка», E04H 15/00, опубл. 2004 г.). Этот метод соединения имеет недостаток при эксплуатации в зимнее время. После длительной эксплуатации конденсат примораживает зубья застежки-молнии. Зубья мелкие и они смерзаются. Расстегнуть молнию становится сложно. А при размораживании горячими предметами можно повредить ткань тента. Кроме этого, крупногабаритные палатки имеют большую парусность, при сильном ветре детали тента испытывают большие циклические нагрузки. Если зубья застежки-молнии изношены, то они могут размыкаться. Восстановить полную функциональность соединения на застежке-молнии в полевых условиях не представляется возможным. Таким образом, застежки-молнии не рекомендуется применять для палаток военного назначения или для экспедиционных палаток, когда полевой лагерь устанавливается в отдаленных безлюдных районах, где ремонт с применением швейных машин объективно невозможен.
7
Известен способ соединения гибких материалов при помощи ленты Велькро, и он хорошо зарекомендовал себя при создании небольших изделий, например, деталей одежды или обуви. Но аккуратно и точно соединить между собой разъемное соединение длиной в несколько метров задача крайне непростая. Очень трудно корректировать правильность взаимного расположения деталей, если пытаться соединить их между собой сплошной лентой Велькро. А дискретное соединение через отдельные контактные точки подходит для одежды, но не подходит для больших палаток. Через щели будет задувать холодный воздух и проникать вода. Кроме того, лента Велькро конструктивно хорошо сворачивается в рулон, но в силу того, что изготовлена из пластика, плохо пришивается по радиусу. Но самый существенный недостаток ленты Велькро при эксплуатации ее в полевых условиях в составе палаток заключается в том, что при разворачивании тента его сначала укладывают на землю. При этом ослабевает сила сцепления половинок ленты Велькро, так как они забиваются грязью и пылью. При эксплуатации в зимнее время лента Велькро может полностью терять свою функциональную способность создавать соединение, если ее элементы обмерзают льдом. Таким образом, это соединение так же нельзя рекомендовать для создания больших армейских и экспедиционных палаток. Известен способ соединения гибких материалов при помощи шнуровки (например, см.патент РФ на полезную модель «Тентовая конструкция» №66389, E04H 15/64, опубл.2007 г., патент Украины на промышленный образец № 4072, 2000 г., патент РФ на полезную модель №88716 «Тентовое укрытие», E04H 15/00, опубл. 2009г, патент РФ №28711 «Тентовое укрытие для буровых установок», МПК E04H 15/00, опубл. 2003 г.).  Недостаток этого способа заключается в том, что для монтажа требуется много кропотливых операций по продергиванию шнура. Когда речь идет о многих погонных метрах сопряжения деталей, - монтаж на шнуровку превращается в неприемлемо длительный трудоемкий процесс. Вряд ли этот способ можно считать практичным для военных палаток и всепогодных экспедиционных тентовых сооружений. Особенно, когда речь идет о зимнем монтаже, когда потребуется снимать перчатки при манипулировании со шнуром для его продергивания в люверсы (петли). В производстве такое соединение трудоемкое, а при эксплуатации недостаточно герметичное против атмосферных осадков.
Задача изобретения - упростить технологию производства крупногабаритных деталей и разработать устройство надежного и быстрого соединения-разъединения гибких деталей тента. При этом данное соединение должно быть крайне надежным при эксплуатации в любую погоду, не зависеть от образования наледи, легко монтироваться и демонтироваться как в мороз, так и в жаркую погоду. Не пропускать сквозь себя атмосферные осадки и быть устойчивым к внешним ветровым нагрузкам.
Технический результат состоит в решении вышеперечисленных задач, а также в упрощении, облегчении установки и закрепления съемных гибких полотнищ между собой при сохранении надежности крепления и защиты от воздействия внешних условий.
Технический результат достигается тем, что устройство соединения гибких материалов содержит, как минимум, две гибкие совмещенные монтажные полосы, внешние торцы которых армированы, при этом монтажные полосы скатаны вместе и зафиксированы в сопряженном состоянии, как минимум, одним фиксирующим элементом.
Два гибких элемента, которые требуется соединить между собой, имеют монтажные полосы одинаковой длины, но несколько отличной ширины. При этом внешний край каждой из этих полос армирован, предпочтительно шнуром (гибким стержнем), который необходим для того, чтобы при вращении стержня вокруг его продольной оси элементы скручивались равномерно. Для создания разъемного соединения монтажные полосы двух элементов складываются вместе по плоскости и, благодаря тому, что одна из полос несколько длиннее другой, а их торцы оформлены армирующим элементом, - появляется возможность легко скрутить две монтажные полосы спиралью и зафиксировать эту скрутку каким-либо простым соединением, например, «пуговица-петля». В итоге монтажные полосы формируют простое и надежное лабиринтное уплотнение.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано положение элементов устройства перед образованием соединения, на фиг. 2 показано положение элементов устройства после образования соединения.
Пример выполнения устройства.
Требуется соединить две массивные тканевые детали (полотнища) тента. Например, первая деталь - это крыша тента, сшитая неразъемными швами с боковыми стенами. А вторая деталь - это торцевая стена, которая является самостоятельной деталью и монтируется отдельно. Для того чтобы образовать между ними надежное соединение по периметру первой детали и по периметру второй детали, нашиты монтажные полосы 1 и 2. При этом монтажная полоса 1 является составной частью первой детали (крыша+боковые стены), а монтажная полоса 2 является составной частью торцевой стены. Во время сборки монтажные полосы 1, 2 оказываются в непосредственной близости друг от друга. Внешние торцы монтажных полос 1, 2 армированы шнурами 3 и 4. Конструктивно армирующий узел может быть в одном из вариантов выполнен, как подшитый подгиб материала монтажной полосы, в полость которого вставлен шнур, например, синтетическая веревка (фал) или пластиковый стержень. Либо армирование может быть выполнено нашиванием на внешний край монтажной полосы гибкого кедера. Армирующие элементы 3 и 4 придают краю матерчатых монтажных полос 1, 2 устойчивую продольную форму.
Геометрия сопрягаемых монтажных полос 1, 2 подобрана таким образом, чтобы одна из них была несколько шире другой. Настолько, чтобы большую полосу во время монтажа соединения можно было обернуть вокруг той, что меньше, и продолжить взаимное скручивание. Функциональное назначение армирующих элементов заключается в том, чтобы образование пространственной спирали (скатки) происходило равномерно по длине участка, на котором монтажник производит манипуляции. В итоге образуется тканевая спираль в виде пространственного лабиринта, который становится препятствием для проникновения холодного воздуха извне вовнутрь жилого пространства палатки. Две детали тента «сращиваются» временным соединением на спираль (скатку), которая фиксируется любым из известных простых способов, например, пуговица-петля, петля, крючок, полоски с лентой Велькро, кнопки и др. Наиболее простым и технологичным способом фиксации скрутки является пуговица-палочка (клевант) и ответная часть в виде петли из шнурка, ременной ленты. Пуговица 5 закреплена на монтажной полосе 1, а петля 6 на монтажной полосе 2. После скручивания торцов монтажных полос 1, 2 пуговица 5 (клевант) и петля 6 оказываются в непосредственной близости, после чего пуговица 5 продевается в петлю 6 и фиксирует скатку.
Шаг размещения точек фиксации выбирается так, чтобы надежно удерживать спираль из двух монтажных полос 1, 2 в сопряженном положении.
Порядок выполнения устройства следующий:
1. Расправить монтажные полосы 1 и 2 на некоторой ширине и сложить совместно по плоскости.
2. Обернуть более широкую полосу вокруг менее широкой и продолжить совместное скручивание до тех пор, пока пуговица 5 для фиксации (клевант) не окажется напротив соответствующей петли 6.
3. Застегнуть пуговицу 5 в петлю.
4. Перейти к следующему участку и повторить операцию.
Демонтаж производится в обратном порядке.
Данное разъемное устройство благодаря тому, что его элементы обладают гибкостью, не подвержено обмерзанию. Даже там, где вероятно образование конденсата и наледи, скатка надежно монтируется и демонтируется при морозе благодаря тому, что корка льда легко скалывается с гибкой ткани тента, имеющей малую степень адгезии. Крупной пуговицей-клевантом и ременной петлей легко оперировать в зимних условиях, не снимая перчаток. Данное устройство в зафиксированном состоянии имеет высокую физическую прочность против ветровых нагрузок. Внутри спирали слои ткани испытывают взаимное трение и сопротивляются разъединению до тех пор, пока скатка зафиксирована в своем плотно свернутом положении. Но при этом устройство легко размыкается, лишь только стоит освободить точки фиксации.
Устройство разъемного соединения методом скатки имеет высокую технологичность и низкую себестоимость и особенно экономически выгодно при создании крупногабаритных палаток. Монтажные полосы изготавливаются из обрезков ткани, которые остаются во время кроя основных деталей тента, и ранее эти полосы утилизировались как отходы производства. Армирующие элементы – синтетические фалы или кедер – это доступные по цене мерные материалы с низкой себестоимостью в сравнении с застежками-молниями или лентой Велькро. Пуговицы так же имеют низкую себестоимость и легкодоступны для снабжения серийного производства.
Такое простое и технологичное разъемное устройство сделало возможным обрабатывать детали крупногабаритных тентов по отдельности, что упростило труд швей и снизило себестоимость производства. Кроме того, быстросъемные торцы и боковые стены придают палатке функциональное преимущество в жаркую погоду. Стало возможным отсоединять торцевые стены и демонтировать их полностью, превращая палатку в навес. Либо заменять сплошную стену на новую в виде москитной сетки, либо на новую стену из прозрачного пластика.
Данное простое технологичное и вместе с тем крайне надежное устройство найдет так же применение и при создании съемных половых покрытий, а также при создании съемных оконных блоков в стенах палаток, перегородок и т.п. Оно может применяться при производстве строительных и ремонтных работ для организации временных технологических перегородок и т.п.