Пластиковая емкость, подвергаемая воздействию внешнего давления

Область техники
Полезная модель относится к конструкциям пластиковых емкостей, подвергаемым внешним воздействиям, и может быть использована в подземных сооружениях, например кессонах для скважин, погребах и т.д.
Уровень техники
Корпусы пластиковых резервуаров и других емкостей, как правило, не обладают высокой жесткостью и прочностью. Для обеспечения указанных свойств применяют усиливающие элементы или ребра жесткости.
Известны пластиковые резервуары для хранения жидких веществ, в которых для повышения прочности используются внешние усиливающие элементы (кольца, рамки и т.д.), выполненные из различных материалов (см., например, патент Франции FR 1419876, 03.12.1965, патент Швейцарии СН 401811, 31.10.1965, патент США US 3610018, 05.10.1971). Однако указанные конструкции не могут быть использованы в емкостях, подвергаемых воздействию внешнего давления, ввиду расположения усиливающих элементов со стороны наружной поверхности.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является емкость в виде пластикового кессона для скважины «Alta Kesson» (см. паспорт на кессон «Alta Kesson» http://kessons.ru/files/passport.pdf.. январь 2016 г.), имеющая цилиндрический корпус, по периметру которого с внутренней стороны размещены пластиковые усиливающие элементы (ребра жесткости) в виде колец, соединенных со стенкой корпуса.
Недостатком ближайшего аналога является относительно невысокая надежность, поскольку пластиковые усиливающие элементы не обеспечивают корпусу прочность и жесткость, достаточные для сопротивления внешним воздействиям грунта, что может привести к нарушению целостности корпуса и потере его герметичности.
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей полезной модели является повышение надежности конструкции емкости.
Технический результат полезной модели заключается в повышении герметичности емкости при воздействии на нее внешнего давления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что емкость содержит пластиковый корпус и размещенные с внутренней стороны корпуса по его периметру замкнутые усиливающие элементы, при этом усиливающие элементы включают металлическую сердцевину и наружный пластиковый слой, который приварен к стенке корпуса.
Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации полезной модели, согласно которым:
корпус может иметь круглое или прямоугольное поперечное сечение;
металлическая сердцевина усиливающих элементов может быть выполнена трубчатой;
наружный пластиковый слой может быть выполнен в виде оболочки или покрытия.
В отличие от ближайшего аналога, в предлагаемой конструкции использованы замкнутые усиливающие элементы с металлической сердцевиной, которые препятствуют деформации и нарушению целостности корпуса, что в свою очередь приводит к сохранению герметичности емкости при ее эксплуатации в условиях внешних воздействий.
Наличие пластикового наружного слоя усиливающих элементов, а также применение сварки указанного слоя со стенкой корпуса позволяет отказаться от использования крепежных элементов (в том числе сквозных металлических элементов), которые могут вызвать коррозию конструкции и нарушить герметичность корпуса.
Таким образом, вся совокупность признаков полезной модели направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении герметичности конструкции.
Краткое описание чертежей
Конструкция заявленного устройства поясняется фигурами, где:
на фиг. 1 показана конструкция заявленной емкости круглого поперечного сечения;
на фиг. 2 показана конструкция заявленной емкости прямоугольного поперечного сечения;
на фиг. 3 показан вариант использования усиливающих элементов для установки полок.
Осуществление полезной модели
Заявленная емкость включает пластиковый корпус 1 и размещенные со стороны его внутренней поверхности усиливающие элементы 2. Корпус может иметь по существу любую форму в поперечном сечении, в частности круглую (фиг. 1), прямоугольную (фиг. 2), овальную, треугольную, форму многогранника и т.д.
Усиливающие (армирующие) элементы 2 имеют замкнутую конфигурацию и расположены, предпочтительно, в горизонтальных плоскостях по периметру внутренней поверхности корпуса, образуя выступы. Форма указанных элементов 2 повторяет форму поперечного сечения стенки корпуса 1. В частности, усиливающие элементы могут быть выполнены в виде колец (круглых или овальных) (см. фиг. 1), или в форме рамок (квадратных, прямоугольных и т.д.) (см. фиг. 2).
Усиливающие элементы 2 включают металлическую сердцевину 3 и наружный пластиковый слой 4. Металлическая сердцевина 3 каждого усиливающего элемента 2 может быть выполнена в виде цельного элемента или состоять из нескольких частей. Сердцевина 3 изготавливается из любого подходящего для целей армирования материала, например стали. При этом для уменьшения веса сердцевина 3 может быть выполнена трубчатой (полой).
Наружный пластиковый слой 4 может представлять собой трубчатую оболочку для размещения в ней сердцевины 3 или же нанесенное на поверхность сердцевины 3 покрытие. В местах сопряжения наружного слоя 4 с корпусом 1 наружный слой приварен к стенке корпуса с использованием любой известной специалисту технологии сварки пластмасс.
Сердцевина 3 и наружный слой 4 усиливающих элементов 2 в поперечном сечении могут иметь круглую, прямоугольную или любую другую форму.
Усиливающие элементы 1 могут быть установлены в емкости различными способами. Например, в случае армирования емкости круглого или овального поперечного сечения (см. фиг. 1), сердцевину 3 формируют предварительно из трубчатой заготовки путем ее гибки с получением незамкнутого кольца. После этого на указанную заготовку надевают трубчатую пластиковую оболочку наружного слоя 4. Затем концы сердцевины 3 сваривают, а на незакрытый наружным слоем 4 участок устанавливают пластиковую разрезную втулку (разрезанный вдоль кусок оболочки), которую затем приваривают к оболочке с получением цельного усиливающего элемента 2 в форме кольца. Полученные кольца последовательно опускают в корпус 1 емкости и приваривают к его внутренней поверхности.
При армировании емкостей прямоугольного сечения армирующие элементы 2, могут быть установлены перед сваркой стенок корпуса 1. Для этого к стенкам приваривают прямые трубчатые пластиковые заготовки, образующие наружный слой. В указанные заготовки помещают прямые металлические элементы, образующие сердцевину. После сборки и сварки стенок заготовки наружного слоя сваривают между собой с образованием замкнутого усиливающего элемента 2 в форме рамки (см. фиг. 2).
В частном варианте реализации полезной модели возможно использование усиливающих элементов 2 для крепления внутри емкости дополнительных конструкций. Например, они могут быть применены для установки полок 5, выполненных из полимерных материалов (см. фиг. 3), что может применяться в конструкциях погребов. Для этого на стенках корпуса 1 в местах размещения армирующих элементов 2 устанавливают кницы 6. Полки 5 размещают на кницах 5 таким образом, что их конец опирается на армирующий элемент 2. При этом указанный конец располагается с некоторым зазором относительно стенки корпуса 1 и не приваривается к ней для предотвращения деформации полки 5 при возникновении деформаций корпуса 1.
Заявленная полезная модель обеспечивает высокую прочность, жесткость и коррозионную стойкость конструкции емкости, что приводит к сохранению ее герметичности при эксплуатации в условиях воздействиях внешних давлений.
Предлагаемое решение может быть успешно использовано в конструкциях кессонов для скважин, погребов и других подъемных сооружений.