Гофрированное ограждение

Полезная модель относится к области машиностроения, точнее к ограждениям (оболочкам) гибких переходных соединений для сцепленных транспортных средств или авиационных телескопических трапов, соединяющих здание аэропорта с самолетом.
Используемые в настоящем описании термины будут иметь следующее толкование:
- гофр или гофра - волнообразная складка на поверхности ткани, бумаги, металла и т.п.или на поверхности изделий из них [Большой толковый словарь русского языка. - 1-е изд-е: СПб.: Норинт С.А. Кузнецов. 1998]. Концы складки могут быть свободными или соединенными вместе, образуя замкнутую фигуру.
- платок - вырезанный требуемым образом кусок ткани, элемент гибкого ограждения. Сшитые вместе в определеном порядке платки образуют ограждение или его фрагменты, соединяемые другими средствами, например, опрессовкой металлическими обоймами. В зависимости от конструкции ограждения и места расположения может иметь различную форму и быть выгнутым определенным образом;
- ткань - любой гибкий листовой, не пропускающий воду материал, тканый или нетканый, с покрытием или без, с пропиткой или без, однослойный или многослойный, подобный по своим механическим свойствам тканым материалам из растительных или синтетических волокон.
Известно гофрированное гибкое ограждение межвагонного перехода, выполненное в виде прямоугольного со скругленными углами сильфона, состоящего из ряда идентичных гофров, каждый из которых состоит из замкнутых по контуру чередующихся прямых и выгнутых по скруглениям восьми сшитых элементов-платков Ω-образного сечения из прорезиненной ткани. Гофры соединены между собой металлической окантовкой, причем горизонтальные швы стыков платков смежных гофров лежат на одной линии [ИЗ RU №2463173].
Недостатком известного ограждения является его недолговечность, обусловленная взаимным перетиранием ниток швов на выпуклостях смежных гофров, находящихся на одном уровне. В ходе эксплуатации ограждение непрерывно изгибается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, отчего перетирание происходит сравнительно быстро, приводя к нарушению герметичности ограждения и, вскоре, к его разрушению.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гофрированное гибкое ограждение межвагонного перехода, выполненное в виде прямоугольного со скругленными углами сильфона, состоящего из ряда идентичных гофров, каждый из которых состоит из замкнутых по контуру чередующихся прямых и выгнутых восьми элементов-платков U-образного сечения из прорезиненной ткани, сшитых внахлест друг с другом так, что выгнутые платки в стыках лежат поверх прямых, если смотреть снаружи. В верхней части ограждения, если смотреть с внешней стороны, нижние края вышерасположенных платков перекрывают верхние края нижерасположенных с внешней стороны ограждения, а в нижней части ограждения наоборот, верхние края нижерасположенных платков перекрывают нижние края вышележащих.
Гофры соединены между собой металлической окантовкой, причем горизонтальные швы стыков смежных гофров лежат на одной линии [ПМ RU №165585].
Недостатком известного ограждения является его недолговечность. Первой из причин недолговечности является то, что дождевая вода, стекающая по вертикальным прямым стенкам гофров, доходя до их нижнего стыка с выгнутыми платками при малейшем ослабевании шва начинает затекать по плоскости стыка внутрь ограждения. В ходе эксплуатации швы разбалтываются, и когда щели между сшитыми платками увеличиваются настолько, что почти вся вода, стекающая по стенкам, оказывается внутри ограждения, оно бракуется.
Вторая причина недолговечности состоит во взаимном перетирании ниток швов смежных гофров, находящихся на одном уровне. В ходе эксплуатации ограждение непрерывно изгибается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, отчего перетирание происходит сравнительно быстро, приводя к нарушению герметичности ограждения и, вскоре, к его разрушению.
Технический результат от использования предложенной полезной модели состоит в повышении долговечности ограждения.
Указанный результат достигается тем, что в известном гофрированном ограждении гибкого перехода между сцепленными транспортными средствами или зданием и самолетом, выполненном в виде сильфона, каждый гофр которого образован платками из ткани, сшитых внахлест друг с другом до образования замкнутого контура, швы стыков смежных гофров разнесены в направлении касательной к контуру гофра, а с внешней стороны ограждения нижние края вышерасположенных платков перекрывают верхние края нижерасположенных.
Кроме того, расстояние между швами стыков смежных гофров составляет (2…20) толщин ткани платков.
Кроме того, концы стыков смежных гофров разнесены в направлении касательной к контуру гофра.
Кроме того, расстояние между концами стыков смежных гофров составляет 5…40 толщин ткани платков.
Благодаря тому, что швы стыков смежных гофров разнесены в направлении касательной к контуру гофра, повышается долговечность ограждения, поскольку такое исполнение исключает трение швов смежных гофров друг о друга, приводящее в конце концов к перетиранию.
Благодаря тому, что с внешней стороны ограждения нижние края вышерасположенных платков перекрывают верхние края, практически исключается попадание стекающей по ограждению воды внутрь него даже при долговременной эксплуатации, хотя бы в стыках и появлялись зазоры.
Благодаря тому, что расстояние между швами стыков смежных гофров равно или превышает удвоенную толщину ткани платков, исключается взаимное касание швов при всех практически возможных изгибах ограждения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Благодаря тому, что расстояние между швами стыков смежных гофров равно или меньше 20 толщин ткани платков, обеспечивается рациональное расходование материала, поскольку превышение этой величины прочности соединения не повышает, но требует чрезмерного перехлеста выше- и нижерасположенных платков стыка.
Благодаря тому, что концы стыков смежных гофров разнесены в направлении касательной к контуру гофра облегчается заправка краев платков смежных гофров в щель окантовки и повышается герметичность их соединения, что обеспечивает повышение долговечности.
Благодаря тому, что расстояние между концами стыков смежных гофров равно или превышает 5 толщин ткани платков, достигается хорошее обжатие краев платков смежных гофров при установке окантовки или продольной прошивки.
Благодаря тому, что расстояние между концами стыков смежных гофров равно или меньше 50 толщин ткани платков, обеспечивается рациональное расходование материала, поскольку превышение этой величины прочности соединения не повышает, но вызывает затруднение при формировании платков криволинейного (на углах ограждения) профиля.
Существо полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен вид сбоку на предложенное ограждение.
На фиг. 2 представлено поперечное сечение ограждения вертикальной плоскостью, проходящей через вершины гофр.
На фиг. 3 представлено сечение вертикальной плоскостью места соединения криволинейного и прямого платков и смежных гофров по предложенной полезной модели при обжатии краев смежных гофров металлической окантовкой.
На фиг. 4 представлено сечение горизонтальной плоскостью места соединения по фиг. 3.
На фиг. 5 для пояснения показано сечение вертикальной плоскостью места соединения криволинейного и прямого платков и смежных гофров согласно известным из уровня техники аналогам.
Одинаковые элементы смежных гофров на фиг. 3…5 обозначены одинаковыми позициями с добавлением через дефис цифры 1 или 2.
Предложенное гофрированное ограждение гибкого перехода (фиг. 1) состоит из ряда соединенных краями гофров 1, образующих в совокупности сильфон, поперечное сечение которого обычно близко к прямоугольному (фиг. 2) или трапецеидальному. Высота гофров в большинстве случаев превышает 2 метра, а ширина превышает 1 метр и может достигать 2,5 метров. Поэтому для удобства изготовления каждый гофр обычно выполняют составным из нескольких сшитых вместе частей, называемых в уровне техники платками. Платки могут быть из самых различных материалов: ткани, полотна, прорезиненной или многослойной ткани, полимерных композиций, в том числе армированных. Для сокращения номенклатуры наиболее сложные в изготовлении угловые платки 2 часто унифицируют для переходов разных размеров. Изготовление прямолинейных платков 3 разной длины затруднений не представляет.
Платки сшиты между собой внахлест швами 4 до образования замкнутого контура. Отличительной особенностью предложенного ограждения является то, что с внешней стороны ограждения нижние края 5 вышерасположенных платков перекрывают верхние края 6 нижерасположенных. Благодаря этому, вода, стекающая с верхней части ограждения, не может затечь в щель между платками, даже если таковая и появится.
Швы смежных гофров разнесены в направлении касательной 7 к контуру гофра (на прямолинейных участках направление касательной совпадает с направлением внешней части гофра, как показано на фиг. 2) выполнены вразбежку с расстоянием h между швами стыков смежных гофров равным или превышающим удвоенную толщины t ткани платков (фиг. 1 и 2). Экспериментальным путем, изгибая ограждение в вертикальной и горизонтальной плоскостях, было установлено, что при h≥2t швы на стыках смежных гофров друг друга не касаются, если изгибы производятся в пределах, возможных при эксплуатации.
Максимальное расстояние h между швами стыков смежных гофров не должно превышать двадцатикратной толщины t ткани платков, то есть должно выполняться соотношение h≤20t, обеспечивается рациональное расходование материала, поскольку превышение этой величины прочности соединения не повышает, но требует чрезмерного перехлеста выше- и нижерасположенных платков стыка.
Возможны два варианта разнесения швов. В первом из них, изображенном на нижней части фиг. 1, все платки абсолютно идентичны, но швы на смежных гофрах расположены со смещением, описанным выше. При этом швы смежных гофров находятся на разных расстояниях от торцевого края платков. Это упрощает заготовку платков, уменьшая их номенклатуру. Так, в гофрах, состоящих из четырех угловых и четырех прямых платков, все угловые платки одинаковы, а прямые платки имеют только два типоразмера по длине.
Возможен также вариант, изображенный на верхней части фиг. 1 и на фиг. 2, когда швы, сшивающие платки одного гофра, находятся на одинаковом расстоянии от торцевого края платков, но смежные платки смежных гофров имеют разную длину, чем и достигается разнесение, или разбежка, швов. В этом варианте в гофрах, состоящих из четырех угловых и четырех прямых платков, угловые платки имеют два типоразмера, а прямые платки - четыре.
Второй вариант имеет два достоинства. Во-первых, уменьшается вероятность ошибок при сшивании, поскольку все швы находятся на одинаковых расстояниях от торцевого края платков. Во-вторых, упрощается сборка ограждения и повышается надежность и герметичность соединения краев платков смежных гофров. Это соединение в уровне техники обычно проводится посредством обжатия краев окантовкой 8 (фиг. 2…5) специального U-образного профиля. На чертеже фиг. 5 толщина окантовки 8 для наглядности показана относительно толще, чем фактически бывает. В случае, когда швы разнесены по первому варианту, то есть смежные платки гофров одинаковы, в месте стыков окантовка 8 должна обжимать сразу четыре толщины t ткани. А вне стыков - только две (фиг. 3).
В сравнительно узкую щель окантовки 8 чрезвычайно трудно вставить сразу четыре слоя ткани, да еще, как правило, покрытых слоем герметика и с дополнительными прокладками. Главное же, это то, что с окантовкой постоянного профиля, а других пока не бывает, не удается добиться одинаково равномерного обжатия двух и четырех слоев ткани, что снижает прочность соединения и не позволяет добиться требуемой герметичности.
Поэтому вариант с разнесенными торцевыми краями стыков (верхняя часть фиг. 1, фиг. 2, 4 и 5) выгоднее, с точки зрения технологичности сборки и долговечности ограждения. Удорожание производства, вызванное тем, что он требует удвоения количества типоразмеров платков, многократно компенсируется снижением трудозатрат на сборку и потерь от брака, не говоря уже о повышении долговечности.