КОМБИНИРОВАННЫЙ БАЛЛОН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F17C1/02 

Изобретение относится к конструкциям баллонов многоразового применения, работающих под давлением, позволяет повысить надежность по герметичности и ресурс по циклическим нагружениям и может найти применение в качестве газовых баллонов для автомобилей.

Известны комбинированные баллоны, силовая оболочка которых выполнена из слоев композиционных волокнистых материалов, намотанных на герметичную металлическую оболочку гладкую или гофрированную (авт. св. N 1083024, 1214976, 3723124, 859744 и др.).

Недостатком таких баллонов является малое число нагружений давлением из-за большой жесткости металлических оболочек по сравнению со слоями из композиционных волокон и малой усталостной прочности.

Известен также баллон [1] который также не решает проблемы циклической прочности замена цельных металлических оболочек на долевые, уплотненные герметиком из-за выдавливания герметика, особенно в местах горловин, крышек и между долями, отслаивание герметика от металла, проникновения газа в стыках между долями и, как следствие, утечки продукта. К недостаткам также можно отнести затрудненность поиска мест утечки в гермослое и ремонт баллонов.

Известен баллон давления, содержащий силовую оболочку из намотанных слоев композиционного материала, размещенную внутри нее герметизирующую оболочку в виде эластичного мешка из термопластичного материала, при этом кромка герметизирующей оболочки закреплена в горловине баллона [2]
Такая конструкция баллона отличается низкой ремонтопригодностью, так как при нарушении герметичности оболочки от воздействий циклических нагрузок и низких температур, герметизация или замена ее, особенно в дорожных условиях, не представляется возможным. В этой конструкции при формировании герметизирующего слоя внутри силовой оболочки требуется нагрев и вращение баллона.

Предлагаемый комбинированный баллон имеет повышенную работоспособность и лучшую ремонтопригодность.

Это достигается тем, что баллон с силовой оболочкой из намотанных слоев композиционного материала с горловинным отверстием и фланцем снабжен уплотняющим слоем, размещенным на внутренней поверхности силовой оболочки, герметизирующей оболочкой, выполненной до постановки в баллон с размерами, близкими к размерам внутренней поверхности уплотняющего слоя, из материала, обеспечивающего сборку ее внутри баллона и извлечение для ремонта через горловинное отверстие и плотное закрепление на горловинном фланце.

Повышенная работоспособность достигается наличием уплотняющего слоя, предохраняющего герметизирующий слой от повреждений, а лучшая ремонтопригодность за счет того, что герметизирующую оболочку, изготовленную вне баллона с окончательными размерами из эластичного материала, например резины, можно легко собрать внутри баллона и обеспечить плотное соединение на горловинном фланце и извлечь ее из баллона для ремонта или замены.

На чертеже показан комбинированный баллон.

Комбинированный баллон состоит из силовой оболочки 1, уплотняющего слоя 2, герметизирующей оболочки 3, фланца 4, болтов 5, технологического отверстия 6 и опорной заглушки 7.

Баллон изготавливают следующим образом.

На внутреннюю поверхность силовой оболочки, изготовленной известным способом, например, на извлекаемой оправке намоткой, наносят уплотняющий слой, например герметик, изготовленную отдельно эластичную герметизирующую оболочку в виде мешка, например, из резины, через горловину баллона произвольным образом вкладывают внутрь силовой оболочки, а кромку плотно закрепляют в горловине баллона, например, фланцем и болтами, затем через технологическое отверстие производят вакуумирование для того, чтобы эластичная герметизирующая оболочка расправилась и приняла форму внутренней поверхности силовой оболочки. Затем технологическое отверстие в баллоне герметично закрывают опорной заглушкой.

При использовании комбинированного баллона заправку и расход газа производят через горловину.

Использование: баллоны многоразового пользования, работающие под давлением. Сущность изобретения: комбинированный баллон содержит силовую оболочку, уплотняющий слой и герметизирующую оболочку в виде эластичного мешка, при этом герметизирующая оболочка выполнена с размерами, близкими к размерам внутренней поверхности уплотняющего слоя, из материала, обеспечивающего сборку ее внутри баллона и извлечение для ремонта через горловинное отверстие. Способ изготовления баллона включает размещение герметизирующей оболочки и уплотняющего слоя внутри баллона, вакуумирование пространства между уплотняющим слоем и герметизирующей оболочкой для расправления и прилегания ее к уплотняющему слою и герметичное закрытие заглушкой технологического отверстия. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

1. Комбинированный баллон, содержащий силовую оболочку из намотанных слоев композиционного материала с горловинным отверстием и фланцем и размещенную внутри нее герметизирующую оболочку в виде эластичного мешка, закрепленную своей кромкой на горловинном фланце, отличающийся тем, что он снабжен уплотняющим слоем, размещенным на внутренней поверхности силовой оболочки и герметизирующей оболочке, выполненной до постановки в баллон с размерами, близкими к размерам внутренней поверхности уплотняющего слоя, из материала, обеспечивающего сборку ее внутри баллона и извлечение для ремонта через горловинное отверстие и плотное закрепление на горловинном фланце. 2. Способ изготовления комбинированного баллона, включающий размещение герметизирующей оболочки в виде эластичного мешка внутри силовой и закрепление кромки оболочки на горловинном фланце, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность силовой оболочки размещают уплотняющий слой, проводят вакуумирование пространства между уплотняющим слоем и герметизирующей оболочкой для расправления и прилегания ее к уплотняющему слою и герметичное закрытие опорной заглушкой технологического отверстия.