КОРПУС ЭЛЕКТРОШОКОВОГО УСТРОЙСТВА

Устройство относится к составным частям электрошоковых устройств (ЭШУ), в частности к несущим корпусам, предназначенным для размещения электронных блоков ЭШУ, органов управления и удержания устройства в руке пользователя.
Для изготовления электрошоковых устройств широко используют несущие корпуса, выполненные из диэлектрических материалов, обладающих высокой механической прочностью и свойствами высокой электрической изоляции. Такие корпуса сохраняют работоспособность ЭШУ при ударах или падениях, а также позволяют защитить пользователя от высокого напряжения, возникающего в электронных блоках ЭШУ, размещаемых внутри несущих корпусов. Такой корпус обычно содержат рабочую часть, в которой размещаются электронные блоки ЭШУ, в том числе высоковольтные узлы, и рукоятку для удержания ЭШУ в руке пользователя. К рукоятке предъявляются особо высокие требования по электрической изоляции, с тем чтобы надежно защитить пользователя от высокого напряжения.
В качестве материалов, используемых для изготовления корпусов ЭШУ, широко применяют высокопрочные имеющие высокие диэлектрические показатели пластические массы типа ABS, армамида и т.п. Так, в изделии АИР-М140 производства ООО «МАРТ ГРУПП» (Россия) применен пластик ABS [1].
При повышении выходного напряжения ЭШУ рукоятка может нуждаться в дополнительной электрической защите, поскольку корпус имеет ограниченные диэлектрические показатели. При этом увеличение толщины стенки рукоятки из пластика (для повышения диэлектрических показателей) не всегда возможно по эргономическим соображениям. Кроме того, в обычном исполнении пластик имеет поверхность с низкой шероховатостью, а придание поверхности дополнительной шероховатости при литье пластикового корпуса или его дополнительной обработке является весьма дорогостоящей операцией. Шероховатость поверхности рукоятки корпуса имеет большое значение для надежного удержания ЭШУ (без соскальзывания) в руке пользователя, особенно при высокой влажности окружающего воздуха или повышенном потоотделении ладоней пользователя.
Известно применение несущего корпуса для ЭШУ, выполненного в виде цилиндрической трубки из стеклопластика в вида композиционных материалов, состоящих из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры) [2]. Теплопроводность стеклопластика можно сравнить с теплопроводностью дерева, а прочность - с прочностью стали. Стеклопластик обладает биологической стойкостью, стойкостью к влаге и атмосфере и высокими диэлектрическими свойствами.
Данный корпус, в том числе рукоятку, обычно дополнительно покрывают специальной декоративной краской, также имеющей высокие диэлектрические показатели.
При повышении выходного напряжения ЭШУ рукоятка может нуждаться в дополнительной электрической защите, поскольку и корпус, и декоративная краска в совокупности имеют ограниченные диэлектрические показатели. При этом увеличение толщины стенки рукоятки из стеклопластика (для повышения диэлектрических показателей) сверх указанного выше соотношения не всегда возможно по эргономическим соображениям.
Кроме того, в обычном исполнении краска, наносимая на рукоятку корпуса, имеет поверхность с низкой шероховатостью, а придание ей или самой поверхности рукоятки дополнительной шероховатости является весьма дорогостоящей операцией.
Целью заявленной полезной модели является создание корпуса электрошокового устройства с рукояткой, имеющей повышенные диэлектрические показатели и требуемую шероховатость поверхности, обеспечивающую надежное удержание ЭШУ (без соскальзывания) в руке пользователя, особенно при высокой влажности окружающего воздуха или повышенном потоотделении ладоней пользователя.
Поставленная цель достигается тем, что рукоятку покрывают термоусадочной трубкой, выполненной из диэлектрического материала с шероховатой внешней поверхностью, при этом отношение наружного диаметра к толщине стенки корпуса (SDR) выбрано в пределах от 10 до 40. Как известно, толщина стенки корпуса значительно влияет как на его диэлектрические показатели, так и на его механические (прочностные) свойства.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка выполнена из полиолефина с шероховатой внешней поверхностью, преимущественно напоминающую бархат.
Дополнительной особенностью устройства является то, что в качестве упомянутой термоусадочной трубки использована труба марки ТСТ Velvet.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка выполнена с внутренним клеевым слоем.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка имеет температуру усадки в диапазоне от плюс 70 до плюс 105°С.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка имеет внутренний диаметр, превышающий внешний поперечный размер рукоятки в диапазоне от 20 до 50%.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка имеет коэффициент усадки в диапазоне от 1,2:1 до 2,0:1.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутая термоусадочная трубка обеспечивает дополнительную электрическую изоляцию по меньшей мере в диапазоне от 1 до 30 кВ.
Дополнительной особенностью устройства является то, что имеет диапазон рабочих температур от минус 50 до плюс 60°С.
Дополнительной особенностью устройства является то, что длина рукоятки выбрана в пределах (0,2-1,7)*L, где L - длина рабочей части корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг. 1 - блок-схема устройства.
Фиг. 2 - схема размещения термоусадочной трубки.
2
Фиг. 1. Устройство 1 состоит из рабочей части 2 и рукоятки 3. Устройство выполнено преимущественно из стеклопластика в форме трубы, при этом отношение наружного диаметра к толщине стенки корпуса (SDR) выбрано в пределах от 10 до 40, что гарантированно обеспечивает его высокие механические свойства. Нижнее и верхнее значение данного требования вытекают из необходимости с одной стороны обеспечения так называемого коэффициента кольцевой жесткости SN (который для стеклопластика, применяемого для изготовления корпусов ЭШУ, должен составлять величину не менее 16 кН/м), а с другой стороны, необходимости иметь стенку как можно меньшей толщины для обеспечения требований размещения внутри рукоятки габаритных элементов электрической схемы ЭШУ и источника электропитания. При этом наружный диаметр рукоятки ЭШУ по требованиям эргономики невозможно значительно увеличивать сверх значения 40 мм для преимущественно пользователей - мужчин (например, сотрудников полиции и иных силовых служб) и сверх 30 мм для пользователей - женщин, а также мужчин с небольшой кистью руки.
2
Длина рукоятки выбрана в пределах (0,2-l,7)*L, где L - длина рабочей части корпуса. Это объясняется эргономическими и оперативно-тактическими требованиями, в том числе требованиями ограничения момента инерции ЭШУ, возникающего при манипуляциях пользователя, величиной 0,1 н*м. Больший момент инерции (возникающий при увеличении длины корпуса ЭШУ) приводит к быстрому уставанию пользователя при удержании ЭШУ и действиях с ним.
Фиг. 2. Рабочая часть покрыта декоративной непроводящей краской 4, а рукоятка -диэлектрической термоусадочной трубкой 5 с шероховатой внешней поверхностью. В частности, упомянутая термоусадочная трубка может быть выполнена из полиолефина с шероховатой внешней поверхностью, преимущественно напоминающей бархат. Например, в качестве упомянутой термоусадочной трубки может быть использована труба марки ТСТ Velvet.
В другом варианте предложенной конструкции термоусадочная трубка может быть выполнена с внутренним клеевым слоем. Клеевые термоусадочные трубки обладают хорошими антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами. Внутренний клеевой слой таких трубок - это полимерный состав, который при нагреве становится мягким и текучим, а при остывании вновь отвердевает. До усадки трубки клеевой слой на ощупь не липкий и похож на пластик, поэтому он не препятствует надеванию трубки на рукоятку корпуса. При нагреве трубки клей плавится и заполняет все свободные полости, распределяясь тонким слоем между трубкой и рукояткой корпуса. При правильной подготовке поверхности рукоятки корпуса перед усадкой клеевой слой обеспечивает очень хорошую адгезию к поверхности как трубки, так и корпуса, создавая для влаги непреодолимый барьер.
В предложенной конструкции термоусадочная трубка имеет температуру усадки в диапазоне от плюс 70 до плюс 105°С. Это важно, поскольку корпус из стеклопластика не должен при нагреве, обеспечивающем собственно посадку термоусадочной трубки, изменять свои механические и геометрические свойства.
В другом варианте предложенной конструкции упомянутая термоусадочная трубка имеет коэффициент усадки в диапазоне от 1,2:1 до 2,0:1. Этот факт объясняется тем, что при термической усадке упомянутая трубка изменяет свои геометрические размеры, в частности ее толщина увеличивается. Превышение коэффициента усадки свыше 2,0:1 может привести к незапланированному увеличению внешних габаритов рукоятки, а снижение его ниже 1,2:1 - к ненадежному закреплению трубки на рукоятке и пониженным диэлектрическим показателям, определяемым в том числе именно толщиной трубки. В частности, при данном диапазоне коэффициента усадки упомянутая термоусадочная трубка обеспечивает дополнительную электрическую изоляцию рукоятки по меньшей мере в диапазоне от 1 до 30 кВ.
Важной особенностью устройства является то, что термоусадочная трубка имеет диапазон рабочих температур от минус 50 до плюс 60°С, что соответствует диапазону рабочих температур устройства в целом.
Следует также отметить, что многие термоусадочные трубки, особенно указанные в предлагаемой конструкции трубки марки ТСТ Velvet, имеют высокие декоративные свойства, в том числе различные цвета выполнения, и позволяют прекрасно сочетать дизайн окраски рабочей части корпуса и рукоятки. Кроме того, цена таких трубок сравнительно невысока, что позволяет снизить общие затраты на производство корпуса по сравнению с прототипом при обеспечении требуемых показателей механической и диэлектрической прочности.
Таким образом, в предложенном устройстве достигается поставленная цель повышения диэлектрических показателей и требуемой шероховатости поверхности, обеспечивающей надежное удержание ЭШУ (без соскальзывания) в руке пользователя, особенно при высокой влажности окружающего воздуха или повышенном потоотделении ладоней пользователя.
Реальное воплощение корпусов ЭШУ в соответствии с предлагаемым техническим решением было выполнено в нескольких конструктивных исполнениях, сведенных в нижеследующую таблицу:
Список цитированных источников.
1. Электрошоковое устройство «АИР-М140» https.//shoker.ru/shop/malvins/m_140/.
2. Патент РФ № 117600 на полезную модель «Электрошоковое устройство».
3. Термоусадочная трубка марки ТСТ Velvet (40/23 мм, черная) http://www.mettamarket.ru/katalog/product/termousadka/termousadochnye-
trubki/termousadochnaya-trubka-woer-tct-velvet/termousadochnaya-trubka-tct-velvet-40-23-mm-chjornaya-otrezok-l-metr.