СОЧЛЕНЯЕМЫЙ МОДУЛЬНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к вспомогательным элементам мобильных или передвижных комплексов, включающих производственную линию установленную в сочленяемых модулях или контейнерах, и предназначенным для производства в полевых условиях.
В настоящем описании будут использованы технические термины в следующем толковании:
Большая длина - длина, превышающая для автотранспортного средства максимально допустимое расстояние от внешней передней точки кузова или платформы для установки груза за кабиной до задней внешней точки полуприцепа (16,4) м. Мобильные производственные комплексы большой длины для перевозки должны расчленяться на отдельные модули приемлемых по допустимым габаритам размеров.
Контейнер - съемное приспособление в виде жесткого металлического ящика служащее для перевозки грузов различными видами транспорта без перегрузки находящихся в нем грузов до склада получателя. Контейнеры также используются как производственные, бытовые, конторские и складские помещения, чаще мобильного или передвижного характера, либо указанные помещения выполняются в виде контейнеров. В настоящем описании контейнером будет также называться закрытый кузов грузового автомобиля.
Мобильный - установленный на подвижных платформах, самоходных или прицепных.
Продольное направление - направление, совпадающее с осью транспортного средства, с направлением его движения по прямой.
Технологическая, или производственная, линия - набор расположенного в определенном порядке технологического оборудования для последовательной обработки входного материала до получения готового продукта.
Если производственный процесс должен осуществляться в определенных климатических условиях, технологическая линия должна быть размещена в укрытии, в качестве которого наиболее рационально использовать стандартные металлические транспортные контейнеры.
Известны мобильные производственные комплексы, размещенные в кузове самоходного транспортного средства, либо в контейнере, установленном на его платформе [Заявка RU №2005125269/11 от 09.08.2005, заявка RU №2008146130/11 от 24.11.2008, заявка RU №2009135540/11 от 24.09.2009]. Недостаток известных комплексов состоит в невозможности размещения в них производственных линий большой длины из-за существующих ограничений на максимальную длину автотранспортных средств. При желании сохранить мобильность комплекса это означает, что надо иметь несколько транспортных средств. Перевозить же комплекс в несколько приемов означает утратить мобильность и терять время на ожидание, пока весь комплекс будет доставлен на место.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является технологический комплекс, выполненный в виде сочленяемых модульных блоков, состоящих из защитной оболочки в виде соединяемых между собой по открытым торцам транспортных контейнеров с образованием единого внутреннего пространства, и размещенной в этом пространстве пултрузионной линии. Дополнительно, к модульным блокам могут быть присоединены контейнеры для расходуемых материалов и энергоблока. В качестве контейнеров для пултрузионной линии предложено использовать 40-футовые морские грузовые контейнеры. В состав комплекса входят средства для скрепления между собой контейнеров, например, кулачковые замки или резьбовые стяжные скобы. [Патент РФ №102651, МПК E04G21/00, опубл. 10.03.2011 г.]
Выполнение установки из отдельных сочленяемых модулей решает проблему размещения технологической линии большой длины, но не решает проблему оптимизации их транспортировки. Например, длина пултрузионной установки типа ЛПКА-2 для изготовления композиционной арматуры составляет 18 метров, да еще требуется определенное свободное пространство для обслуживания в начале и в конце линии. Действительно, двух сочлененных 40-футовых контейнеров будет достаточно. Но при максимальной разрешенной длине автопоезда 20 метров, больше одного модуля за раз по автодорогам перевезти не удастся. После перевозки одного модуля тягач с прицепом должен отправиться, порой за сотни километров, за вторым, потом третий раз - за контейнером для расходуемых материалов и энергоблока. Все это время установка находится в простое, ее монтаж и запуск могут начаться только после доставки всех необходимых элементов.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является сокращение времени перевода в рабочее состояние передвижного производственного комплекса с технологической линией, работающей в контролируемых климатических условиях, а также удешевление перевозки и монтажа за счет обеспечения возможности за один раз перевезти автотранспортом комплекс, длина которого в рабочем состоянии превышала бы 20 метров - максимальную разрешенную длину автопоездов.
Поставленная техническая задача, решается тем, что в сочленяемом модульном производственном комплексе, содержащем технологическую линию, размещенную в защитной оболочке, включающей контейнеры, имеющие двери на, по меньшей мере, одном из торцов, согласно предложенной полезной модели, контейнеры размещены с зазорами, изолированными от внешней среды съемными полами и крышей, причем боковое ограждение образовано открытыми дверями контейнеров.
Кроме того, двери выполнены складными из, по меньшей мере, двух секций, соединенных шарнирами по вертикальным кромкам.
Кроме того, комплекс снабжен средствами для крепления дверей, съемных пола и крыши между собой и с контейнерами.
Кроме того, защитная оболочка содержит средства для герметизации стыков между открытыми дверями, контейнерами, съемными полом и крышей.
Кроме того, съемная крыша выполнена с возможностью сдвига на один из модулей при переводе комплекса в транспортное положение.
Кроме того, в качестве несущей конструкции комплекса использованы морские контейнеры.
Кроме того, все элементы комплекса, образующие защитную оболочку, выполнены утепленными.
Кроме того, технологическая линия комплекса является линией для производства композитных профильных изделий методом пултрузии.
Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, заключается в сокращении времени перевода для оперативного удлинения защитной оболочки производственного комплекса при его переводе из транспортного положения в рабочее, обеспечение надежности герметизации внутреннего объема комплекса.
Благодаря выполнению установке с зазорами модулей в виде контейнеров с дверями на сочленяемых сторонах и использованию дверей в открытом состоянии в качестве бокового ограждения сочленения, а также применению съемных пола и крыши в качестве нижнего и верхнего ограждений сочленения, длина предложенного производственного комплекса в рабочем положении может быть существенно больше, чем в транспортном, что позволяет за один раз перевозить весь комплекс на одном автотранспортном средстве.
Благодаря выполнению модулей в виде контейнеров обеспечиваются защита технологической линии от атмосферных воздействий, а также возможность создания контролируемого климата в модулях.
Благодаря наличию дверей на сочленяемых сторонах контейнеров обеспечивается защита технологической линии от любых воздействий во время перевозки.
Благодаря тому, что боковое ограждение сочленения между модулями образовано открытыми дверями, отпадает потребность в специальном ограждении, которое нужно снимать и складировать при перевозке технологического комплекса. Это удешевляет и облегчает комплекс, устраняет необходимость складирования и хранения снятых дверей, сокращает время перевода комплекса из транспортного положения в рабочее и обратно.
Благодаря использованию съемного пола и крыши в сочленении модулей-контейнеров обеспечивается возможность изоляции производственного помещения от внешней среды.
Благодаря выполнению дверей складными из, по меньшей мере, двух секций, становится возможным существенного увеличения длины производственного комплекса в рабочем положении по сравнению с транспортным.
Благодаря снабжению дверей, съемных пола и крыши приспособлениями для скрепления их между собой и с контейнерами облегчается и ускоряется перевод комплекса из транспортного положения в рабочее, придается жесткость образованной сочленением контейнеров оболочки (несущей конструкции) для технологической линии.
Благодаря введению средств для герметизации стыков между открытыми дверями, контейнерами и съемным полом обеспечивается возможность полной изоляции производственного помещения от внешней среды и создания контролируемого климата в расположении технологической линии.
Благодаря выполнению крыши сочленения с возможностью сдвига на один из модулей при переводе комплекса в транспортное положение, сокращается время перевода комплекса из транспортного положения в рабочее и обратно, отпадает необходимость в применении подъемного крана.
Благодаря использованию в комплексе в качестве несущей конструкции морских контейнеров, обладающих высокой жесткостью и прочностью, наименьшим соотношением цена / качество и выпускаемых в широком ассортимента, обеспечивается возможность построения технологического комплекса, оптимально отвечающего как технологическим, так и экономическим требованиям. Кроме того, достигается полная совместимость модулей со всеми перевозочными средствами - автомобильными, судовыми, железнодорожными.
Благодаря выполнению защитной оболочки утепленной уменьшается расход энергии на отопление или кондиционирование, необходимые для обеспечения стабильных климатических условий для работы производственной линии.
Благодаря использованию комплекса для производства композитных профилей методом пултрузии создается возможность производства этих изделий, в частности, арматурных прутьев, прямо на месте их использования, что сокращает транспортные расходы и убытки от потерь при транспортировании.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где:
на фиг.1 изображен предложенный комплекс в транспортном положении;
на фиг.2 изображен фрагмент вида сверху на предложенный комплекс с двухстворчатыми дверями на сочленяемых сторонах модулей. Комплекс показан в транспортном положении;
на фиг.3 изображен фрагмент вида сверху на участок между модулями с двухстворчатыми дверями в положении, когда сочленение выполнено;
на фиг.4 изображен фрагмент вида сверху на предложенный комплекс с одностворчатыми дверями. Комплекс показан в транспортном положении;
на фиг.5 изображен фрагмент вида сверху на участок между модулями с одностворчатыми дверями в положении, когда сочленение выполнено.
на фиг.6 изображен фрагмент вида сверху на предложенный комплекс с одностворчатыми складными дверями из двух секций. Комплекс показан в транспортном положении;
на фиг.7 изображен фрагмент вида сверху на промежуточный момент монтажа сочленения с одностворчатыми складными дверями из двух секций;
на фиг.8 изображен фрагмент вида сверху на участок между модулями с одностворчатыми складными дверями из двух секций в положении, когда сочленение выполнено.
Чертеж фиг.1 выполнен в масштабе 1:1,5 по отношению к остальным чертежам.
Предложенный мобильный производственный комплекс, содержащий длинную технологическую линию 1, например, для производства композитных профилей методом пултрузии, размещен в, по меньшей мере, двух модулях, являющихся несущей конструкцией для комплекса. В качестве модулей, как показано для примера на фиг.1 использованы стандартные морские контейнеры: 40-футовый 2 и 20-футовый 3. При необходимости, вызванной характером технологического процесса или используемым оборудованием, контейнеры могут иметь проемы в обоих торцах, как это для примера показано на фиг.1 (контейнер 3), и/или в части одной или обеих боковых стенок.
В транспортном положении технологическая линия 1 частично разобрана и снятое оборудование распределено по контейнерам 2 и 3. В транспортном положении контейнеры 2 и 3 установлены и закреплены на платформах самоходного транспортного средства 4 и соединенного с ним через дышло 5 прицепа 6.
Обращенные друг к другу торцевые части контейнеров 2 и 3 имеют проемы, закрываемые в транспортном положении дверями, подвешенными к торцевой части контейнеров на шарнирах 7. В качестве примеров, на чертежах показаны разные варианты выполнения дверей, которые могут состоять из двух створок 8 и 9 (фиг.2), либо из одной широкой створки 10 (фиг.4), либо из одной широкой створки 11, соединенной по вертикальной кромке шарнирами 12 с дополнительной секцией 13 (фиг.6). Возможно также и большее количество дополнительных секций. Поскольку дверь 11 располагается в проеме контейнера, а дополнительная секция 13 (и последующие, если они есть) - вне проема, то дополнительные секции могут быть шире двери 11 на удвоенную ширину дверного косяка контейнера. Комплекс также содержит дополнительную съемную крышу 14, предназначенную для укрытия места сочленения модулей-контейнеров. Для удобства перевозки и ускорения перевода комплекса в рабочее положение крыша 14 в транспортном положении уложена и закреплена на крыше одного из контейнеров (контейнера 3 на фиг.1). Для повышения точности и удобства монтажа крыша 14 либо контейнер 3 могут быть снабжены направляющими 15. В рабочем положении комплекса двери на обращенных друг к другу торцах контейнеров 2 и 3 открыты на 90° и соединены вертикальными кромками друг с другом (фиг.3) или с противостоящим контейнером (фиг.5 и 8).
В рабочем положении комплекса в зазоре места сочленения модулей уложен съемный пол 16 (фиг.3 и 5). В транспортном положении пол 16 складируется в одном из контейнеров.
При необходимости двери, съемная крыша 14 и съемный пол 16 могут быть выполнены многослойными, с теплоизолирующими слоями. Все элементы сочленения модулей: двери, пол 16, крыша 14, торцы контейнеров 2 и 3 имеют приспособления (стяжки) 17 для скрепления их между собой, например, откидные болты или струбцины. Требуемое в рабочем положении расстояние между контейнерами 2 и 3 практически никогда не равно в точности длине дышла 5, и потому предпочтительно устанавливать один из контейнеров 2 или 3 на платформе/прицепе с возможностью сдвига в продольном направлении и оснащать его средствами для крепления к платформе/прицепу при переводе в транспортное положение.
Стыки между элементами сочленения, например, между кромками дверей 8 и 9 (фиг.3), герметизированы с помощью уплотняющих элементов (например, прокладок) 18, поджатых усилиями от приспособлений 17, или герметизированы с помощью эластичных накладок 19 (фиг.3, 5 и 8).
Все элементы, образующие защитную оболочку комплекса: контейнеры, двери, съемные крыша и пол могут быть выполнены утепленными, то есть содержать слой теплоизоляционного материала, если предполагается эксплуатация комплекса в зимний период или в тропиках.
Перевод предложенного комплекса из транспортного положения в рабочее производится следующим образом.
Если использование комплекса в данном месте кратковременно, то его перевод в рабочее положение производят без снятия контейнеров с транспортных средств 4 и 5, которые в этом случае устанавливаются на подготовленную, спланированную площадку. Контейнеры 2 и 3 выравнивают в продольном направлении и по высоте. Во избежание взаимного перекоса контейнеров при проседании рессор транспортных средств от перераспределения нагрузки в ходе эксплуатации, под контейнеры или под платформы транспортных средств подводят опоры. Устанавливают расчетное расстояние между контейнерами. Если контейнеры установлены на транспортных средствах, то сдвигают контейнер 3, установленный на прицепе 5.
Затем открывают двери контейнеров, устанавливают уплотняющие элементы 18 и посредством стяжек 17 соединяют между собой дверь 8 контейнера 2 с дверью 9 контейнера 3 (вариант фиг.3), либо дверь 10 контейнера 2 с косяком 20 контейнера 3 (вариант фиг.5), либо дополнительную секцию 13 двери 11 контейнера 2 с косяком контейнера 3 (вариант фиг.8). Устанавливают между контейнерами съемный пол 16, надвигают на промежуток между контейнерами крышу 14, соединяют их между собой, устанавливают уплотняющие элементы 18 и 19 и производят окончательную затяжку всех соединений. Оба контейнера, стянутые вместе через двери, пол и потолок, становятся жесткой несущей конструкцией - базой для установки и выравнивания технологической линии, и, одновременно, оболочкой, внутри которой можно поддерживать заданные климатические условия.
Если предполагается длительное использование комплекса на одном месте, то транспортные средства 4 и 5 целесообразно высвободить для других перевозок. Тогда при переводе комплекса в рабочее положение контейнеры 2 и 3 снимаются и устанавливаются на подготовленную площадку, где производится их соединение.
Пример конкретного выполнения. Задача: разместить в двух стандартных морских контейнерах, которые бывают длиной 6,06 метра (20-футовый) и 12,19 м (40-футовый), производственную линию для изготовления методом пултрузии композиционной арматуры ЛПКА-2. Длина линии составляет 18 метров и требуется еще приблизительно по 2 метра свободного пространства перед началом и после конца линии. Следовательно, линия свободно может быть размещена в двух 40-футовых контейнерах, суммарная длина которых составит 24,38 метра. Но автоприцепы, способные вместить два 40-футовых контейнера, промышленностью не выпускаются. Кроме того, полная длина автопоезда с двумя такими контейнерами составит около 27 метров, тогда как максимальная разрешенная полная длина автопоезда составляет 20 метров. Можно получить разрешение на однократную перевозку негабаритного груза, но не всегда этот груз удастся провезти по дорогам в районах нового строительства.
Если же взять 20-футовый и 40-футовый контейнеры, то их суммарная длина составит 18,25 м, и их можно будет перевезти одним тягачом с полуприцепом и прицепом (фиг.1). Небольшое (на длину дышла) превышение длины автопоезда над разрешенными 20-ю метрами не потребует для однократной перевозки получения специальных разрешений на высоком уровне и сопровождения машинами ГИБДД. Но суммарной длины контейнеров в 18,25 м недостаточно для полноценной работы линии. Ширина дверного проема контейнеров составляет 2,343 метра, а внешняя ширина контейнеров - 2,438 метра. При дверной схеме фиг.6…8) это будет означать ширину двери 11 в 2,34 метра, а дополнительной створки 13-2,43 метра, что в сумме дает 4,77 метра длины зазора между торцами контейнеров, который может быть перекрыт согласно настоящему предложению. Это дает по 2,5 метра свободного пространства перед началом 18-метровой линии и столько же за ее концом, что вполне достаточно для обеспечения работоспособности комплекса.
Дверная схема может быть и иной, в зависимости от того, линию какой длины предполагается разместить в контейнерах.
Применение предложенного технического решения позволяет оперативно удлинять несущую конструкцию и защитную оболочку производственной линии, что создает возможность перевозить ее за один раз одним самоходным транспортным средством. Экономический эффект от этого складывается из сокращения транспортных расходов и существенного ускорения времени развертывания комплекса из транспортного положения в рабочее.