СПОСОБ УСКОРЕНИЯ НАКАЧКИ МНОГОКАМЕРНЫХ НАДУВНЫХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD OF ACCELERATING CHARGING OF MULTI-TUBE INFLATABLE PRODUCTS

Область применения
Изобретение относится к способам упрощения и ускорения заполнения воздухом многокамерных надувных изделий типа матрацев, кроватей, надувных лодок.
Уровень техники
В настоящее время надувные изделия накачиваются таким образом, что весь объем воздуха заполняет изделие через насос, что не всегда оправдано. Например, при накачивании резиновых лодок, надувных матрацев, большая часть времени уходит на заполнение воздухом большого внутреннего объема изделия при минимальной разности давлений между внешней средой и внутренним объемом изделия, особенно в начальной стадии накачивания.
Из уровня техники известен патент RU 2068344 на камеру транспортного средства, включающую основную камеру и располагающуюся в ней с возможностью прилегания к ней по всей поверхности дополнительную камеру, скрепленную с основной по образующей, находящейся на минимальном расстоянии от центра, и устройство перепуска воздуха, отличающуюся тем, что, с целью устранения истекания воздуха из камеры при ее сквозном проколе, дополнительная камера выполнена по меньшей мере из двух частей, различающихся эластичностью, одно из мест стыка которых совпадает с местом крепления двух камер. Технический результат изобретения заключается в устранении истекания воздуха из камеры при ее сквозном проколе, а не направлен на ускорение процесса надува лодки.
Из уровня техники известны надувные сани (патент RU 2252887), состоящие из двух параллельных надувных продольных элементов, выполняющих функцию полозьев и приспособленных для опоры всего корпуса саней и для скольжения по снегу или льду (снежной поверхности), причем по концам продольные элементы связаны между собой приподнятыми поперечными надувными элементами так, что образуется единый каркас корпуса саней, к которому прикреплено эластичное днище корпуса, отличающиеся тем, что к поперечным надувным элементам внутри каркаса в носовой и кормовой части прикреплен торцевыми участками центральный надувной продольный баллон, который имеет высоту не менее диаметра параллельных надувных продольных элементов и содержит средство для изменения соотношения между высотой баллона и его шириной, которое размещено по крайней мере почти до торцевых его участков и выполнено в виде продольной вертикальной эластичной диафрагмы, расположенной по центру поперечного сечения центрального баллона и прикрепленной внутри него с разделением его на две - правую и левую - зоны, равные периметрам поперечных сечений, причем в поперечном сечении баллона образована замкнутая плоская алгебраическая кривая типа овала Кассини с талией, имеющая горизонтально расположенную ось и талию в вертикальной плоскости, при этом расстояние между вершинами овала по его горизонтальной оси больше диаметра центрального баллона без диафрагмы, а расстояние между любыми точками овала, расположенными на одной вертикали, меньше диаметра центрального баллона без диафрагмы, причем торцевые участки центрального надувного баллона в зоне присоединения к каркасу корпуса имеют ширину в горизонтальной плоскости, равную полупериметру центрального баллона, а к надувным продольным элементам внутри каркаса корпуса по всей длине прикреплены продольные опорные надувные баллоны с диаметром, меньшим диаметра продольных баллонов каркаса, а снаружи продольных и поперечных элементов каркаса съемно, например, на гибких связях типа шнуровки прикреплено эластичное днище.
Техническим результатом изобретения является создание универсальной конструкции саней с расширенной сферой эксплуатации. Технический результат изобретения не направлен на ускорение процесса надува лодки.
Известен патент JP 2004175324 на надувную лодку, имеющую дополнительные камеры, упирающиеся в ее надувные борта. Технический результат изобретения не направлен на ускорение процесса надува лодки.
Из уровня техники известна КРОВАТЬ РАСКЛАДНАЯ ПОХОДНАЯ (патент RU 2226353). Техническим результатом, достигаемым при реализации данного изобретения, является уменьшение веса и объема кровати, упрощение ее сборки. Раскладная походная кровать используется следующим образом. Из транспортного положения раскладная кровать разворачивается, складные опоры приводятся в раздвинутое положение и вставляются в гнезда на лонжеронах, при этом полотно кровати оказывается натянутым. Тент пристегивается к основному полотну на застежке типа "молния", она же является местом входа и выхода пользователя. Затем диагонали тента надуваются воздухом через штуцер, расположенный в нижнем углу. За счет давления воздуха в швах тенту придается форма купола.
Данное решение основано на надувании всех камер воздухом, что более длительно по времени, а также требует ручного разворачивания изделия. Наиболее близким из уровня техники является самораздувающийся матрац (патент US 2007186349). Матрац имеет множество надувных полостей, каждая из которых, имеет более малое отверстие для подачи воздуха, содержит множество запорных клапанов, назначение которых - прекращение или подача воздуха в соответствующую группу полостей, предотвращая выходящий воздушный поток от соответствующей группы полостей. Расширение матраца происходит в пределах каждой из полостей, а процесс сдува происходит через малое отверстие в центре полости. Данное решение позволяет снижать давление полостей без потери ими круглой формы и ускорять процесс надува за счет уменьшения объема накачиваемой полости образованием в нем отверстия. Данное решение основано на надувании всех камер воздухом, что более длительно по времени, а также требует ручного разворачивания (подготовки) изделия. Отличием данного решения от заявляемого является принцип подачи воздуха. В данном решении подача воздуха происходит обычным путем - в полость через клапан.
Технический результат: предлагаемый способ позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на накачивание.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 и Фиг.4 показаны схемы устройств, реализующие способ, где 1 - насос, 2 - входное отверстие расправляющего каркаса, 3 - клапан расправляющего каркаса, 4 - внутренний объем каркаса, 5 - внутренний (основной) объем изделия, 6 - входное отверстие изделия, 7 - клапан основного объема изделия с низким входным сопротивлением, 8 - наружная оболочка, 9 - внутренняя оболочка, 10 - отверстие порогового клапана, 11 - заглушка порогового клапана, 12 - возвратная пружина, 13 - упор, 14 - фиксатор, 15 - тяга (жесткая или гибкая), 16 - рукоятка, 17 - вентиль, 18 - уплотнитель, 19 - стягивающие пружины, 20 - соединительный патрубок. Выпускные клапаны изделия и крышки входных отверстий не показаны. На Фиг.5 показан пример схемы устройства с ручным управлением вентиля, где 21 - вентиль, 22 - возвратная пружина.
Сущность изобретения
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ ускорения накачки многокамерных надувных изделий, характеризующийся накачиванием воздухом полости, содержащей дополнительную камеру для подачи/выпуска воздуха, использованием запорных клапанов, отличающийся тем, что надувное изделие оснащают изнутри или снаружи не менее одним вспомогательным каркасом, обеспечивающим заполнение воздухом внутреннего объема изделия самотеком, минуя насос, через отверстие, соединяющее внутреннюю полость изделия с наружным воздухом, за счет придания изделию формы, близкой к окончательной.
Возможные вариации реализации этого способа могут сочетать следующие дополнения.
Каркас выполняют полым, из гибкого эластичного или неэластичного материала.
Каркас заполняют нагнетанием жидкости или воздуха, или газа через насос.
Каркас выполняют в виде дополнительной оболочки, прикрепленной к основной оболочке изделия во множестве точек таким образом, что между ними образуется сообщающаяся полость, повышение давления в которой расправляет изделие, причем дополнительная оболочка может покрывать не всю площадь основной оболочки.
Внутренний объем каркаса соединяют с внутренним объемом изделия через клапан избыточного давления или калиброванное отверстие, или вентиль.
Патрубок 20, соединяющий внутренние объемы каркаса и изделия, может находиться внутри изделия, с выводом наружу головки вентиля 17 (в случае ручного управления вентилем).
Давление в каркасе при наполнении изделия наружным воздухом повышают до такой степени, чтобы при снижении давления в каркасе изделие сохраняло жесткость за счет избыточного давления внутри изделия без дополнительной подкачки.
Каркас выполняют герметичным, повышая давление в нем за счет нагрева газа внутри каркаса встроенным нагревательным элементом или за счет внешнего подвода тепла или за счет испарения легкокипящей жидкости внутри каркаса при нагреве последней встроенным нагревательным элементом или за счет внешнего подвода тепла.
Каркас может быть выполнен, например, в виде спирали, прикрепленной к внутренней или внешней стороне оболочки цилиндрического надувного изделия. Для нецилиндрического изделия - в виде ребер жесткости и т.п. Каркас может заполняться жидкостью, воздухом, каким-либо газом через насос, от ресивера, пиропатрона или другим способом. После придания изделию формы и заполнения его воздухом самотеком оно может быть дополнительно подкачано для придания ему большей жесткости и должно быть герметизировано.
Внутренний объем каркаса много меньше внутреннего объема изделия, что позволяет существенно сократить время накачивания изделия.
Накачиваемое изделие может иметь несколько каркасов для накачивания разных секций изделия, имеющих раздельные входы, либо общий вход. Внутренний объем каркаса может соединяться с внутренним объемом изделия через клапан избыточного давления или калиброванное отверстие, или вентиль, что позволит подкачать изделие (для придания ему жесткости) без переключения насоса со входа каркаса на вход внутреннего объема изделия.
Способ реализуется следующим образом.
Насосом (см. Фиг.1) (1) через отверстие (2) и клапан (3) воздухом заполняется каркас, образованный внутренней оболочкой (9) и внешней (8), расправляющий изделие. По мере расправления изделия, воздух заполняет внутренний объем изделия (5) через отверстие (6) и клапан (7), минуя насос (самотеком).
После того как изделие приобрело форму, близкую к окончательной, вручную открывается вентиль (17), и внутренний объем изделия (5) дополнительно подкачивается через патрубок (20) для придания изделию жесткости. Несущим становится весь объем изделия.
Если процесс переключения выполнить автоматическим, то (см. Фиг.2) вентиль (17) открывается тягой (15) после окончания расправления изделия, а пружина (12) служит для возврата вентиля в закрытое положение при сдувании изделия.
Также автоматический процесс накачки может быть реализован (см. Фиг.3) путем выполнения отверстия (10) между внутренними объемами каркаса и изделия, перекрытого подпружиненной заглушкой (11), закрепленной на тяге (15). При заполнении каркаса внешняя оболочка изделия толкает упор (13) с фиксатором (14), закрепленный на тяге (15), открывая отверстие (10). После этого производится подкачка внутреннего объема изделия. Перемещением упора (13) подбирают момент открывания отверстия (10). Отверстие (10) можно также открыть вручную, потянув за рукоятку (16). Тяга (15) проходит через уплотнитель (сальник) (18) во внешней оболочке изделия, не допускающий утечек.
Также способ может быть реализован (см. Фиг.4) за счет того, что входные отверстия (2) и (6) выполняют коаксиально таким образом, чтобы при накачивании насосом каркаса через отверстие (2), воздух свободно поступал в отверстие (6). Такое решение позволит обойтись одним отверстием в корпусе изделия с одной общей крышкой. Данное решение может применяться в сочетании со способами подкачки, описанными выше. Входной клапан основного объема изделия может быть заменен (см. Фиг.5) вентилем (21) с возвратной пружиной 22, запираемый тягой 15 при расправлении изделия. В результате обеспечивается ручное управление вентилем. Каркас может быть выполнен из эластичных материалов, например резины, или из неэластичных, например прорезиненной ткани.
Оснащение изделия изнутри вспомогательным каркасом и крепление каркаса может быть реализовано за счет того, что изделие может быть изготовлено из двух слоев материала, склеенных или сваренных между собой во множестве точек. Полость между слоями составляет надувной каркас. Каркас является несъемным (встроенным).