Способ герметизации гидроакустических приемников для гибких протяженных буксируемых антенн Российский патент 2020 года по МПК B29C39/42 B29C45/14 H04R1/44 

Изобретение относится к области формования полимерных изделий и предназначено для изготовления изделий из компаунда под вакуумом. В частности для заливки гидроакустических приемников для протяженных буксируемых антенн с целью их герметизации.

Основная цель проектирования таких приемников - создание высокочувствительных к звуковому давлению, легко совмещаемых с несущей конструкцией антенн. При этом важно, чтобы такой приемник был герметичен, так как попадание заполнителя во внутренний объем приведет к потере работоспособности. Поскольку в гидроакустических протяженных буксируемых антеннах (ГПБА) необходима установка до нескольких тысяч приемников на изделие, весьма важна себестоимость таких приемников и, соответственно, технологичность их изготовления.

Известен способ герметизации приемников методом напыления в вибровзвешенной среде, где для герметизации предварительно нагретое изделие (сферический пьезокерамический приемник) погружается в вибровзвешенную среду полимера в фазе порошка, в результате чего на его поверхность наносится герметизирующий слой. [1]. Этот способ является вредным, трудоемким и не позволяет придавать приемникам произвольную форму.

Известен способ герметизации гидроакустических приемников с помощью полиуретанового слоя, который представляет собой заранее изготовленную трубку. Торцы трубки, поочередно с каждой стороны, сжимают при помощи термопресса, нагретого до температуры пластичности полиуретана для формирования герметичного шва [2].

Способ, описанный в [2] является наиболее близким по физической сущности с предлагаемым способом. Описанная технология герметизации приемника отличается простотой, позволяющей существенно снизить трудоемкость изготовления приемников и организовать их массовое изготовление.

Однако, герметизированный таким образом гидроакустический приемник из-за линейного шва на его торцевой части, образованного при спекании тонкой герметизирующей полиуретановой трубки, имеет постоянную форму «конфеты». Неизменность формы является существенным ограничением для использования приемников, герметизированных таким способом при изготовлении ГПБА.

Задачей заявленного изобретения является обеспечение возможности герметизации гидроакустических преобразователей полиуретаном с возможностью выполнения преобразователя произвольной формы, с обеспечением возможности одновременной герметизации нескольких приемников.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности способа, с возможностью обеспечения конструктива произвольной формы приемников, а также повышении технологичности их изготовления.

Для достижения заявленного технического результата в способ, герметизации гидроакустических приемников для гибких протяженных буксируемых антенн, включающий нанесение на наружную поверхность гидроакустических приемников полимерного герметизирующего слоя, введены новые признаки, а именно герметизацию осуществляют литьевым полиуретаном в многоместной герметичной заливочной форме, в полостях которой установлены гидроакустические приемники, для чего многоместную заливочную форму помещают в вакуумную камеру, в которой создают разряжение, под вакуумом производят смешивание компонент литьевого полиуретана и его дегазацию, заливают литьевой полиуретан во внутренний объем заливочной формы, связанный литниковыми каналами с полостями, в которых установлены гидроакустические приемники, восстанавливают в вакуумной камере атмосферное давление, после чего за счет разности давлений в вакуумной камере Р_атм и давлением Р_пр в полостях, в которых установлены гидроакустические приемники, эти полости заполняют литьевым полиуретаном, обеспечивая герметизацию гидроакустических приемников.

Сущность способа герметизации поясняется фиг. 1, на которой приведена конструкция заливочной формы.

Форма состоит из трех плит, верхняя плита 3 и средняя плита 2 образуют между собой герметичный бункер 10, герметизация осуществляется за счет резиновых уплотнительных колец 9, средняя плита 2 и нижняя плита 1 образуют между собой полости для установки гидроакустических приемников 12. В верхней плите 3 имеется отверстие для установки штуцера 4 под крепление силиконовой воронки 5. В верхней части средней плиты 2 выполнены каналы в виде литников 11 для подвода полиуретана к местам установки приемников 12. Взаимоориентация и соединение плит осуществляется за счет резьбовых соединителей 6 и гаек 7. Для выравнивания горизонтального положения формы используется платформа 8.

Заливочная форма (фиг. 1) помещается в вакуумную камеру, содержащую установку для смешивания компонент литьевого полиуретана (на фиг. 1 не показаны).

Предложенный способ осуществляется следующим образом: В установку для смешивания компонент литьевого полиуретана, размещенную в вакуумной камере в строго заданной пропорции, помещают компоненты А и В полиуретана. После помещения в вакуумную камеру заливочной формы, создается разрежение. В условиях вакуума происходит смешивание и дегазация компонентов полиуретана. Далее с помощью манипулятора готовая смесь заливается в силиконовую воронку 5. После того как воронка заполнится полиуретаном, в камере восстанавливают атмосферное давление. После того, как в камере восстановится давление, возникнет разность давлений ΔР между давлением в вакуумной камере (Р_атм) и давлением внутри герметичной заливочной формы (Р_пр). ΔР=Р_атм-Р_пр. Вследствие разности давлений, заливочный полиуретан заполняет бункер 10 и далее через каналы литников 11 заполняет полости 12 с установленными в них гидроакустическими приемниками. После выдержки, необходимой для полимеризации полиуретана, силиконовую воронку удаляют и разъединяют части формы. Благодаря специальной воронкообразной форме литника 11, при разъединении частей формы, разрыв компаунда происходит в нижней части литникового канала, вследствие чего, на поверхности готового преобразователя, практически, не остается следов литника.

Таким образом, в предлагаемом способе реализуется герметизация приемников произвольной формы, которая определяется формой полостей 12, при этом за счет вакуумирования, на поверхности отсутствуют неравномерности и пузырьки воздуха. Заливка полиуретаном осуществляется сразу же после приготовления смеси в вакуумной камере, поэтому время жизни смеси может быть минимальным, а за счет разницы давлений вязкость полиуретана перестает быть критическим параметром. Вследствие многоместности формы (в опыте была использована 12-местная форма) повышается производительность труда и технологичность производства.

Все изложенное выше позволяет считать, что заявленный результат достигнут.

Источники информации

1 - Устройство для нанесения покрытий в вибровзвешенном слое. Патент СССР 764741 А1.

2 - Гидроакустический приемник для геофизической сейсмокосы. Патент РФ на изобретение №2626812 Опубликовано: 01.08.2017;

Изобретение относится к области формования полимерных изделий и предназначено для изготовления изделий из компаунда под вакуумом, а именно для заливки гидроакустических приемников для протяженных буксируемых антенн с целью их герметизации. Предложенный способ заключается в том, что в специальную емкость и в строго заданной пропорции помещают компоненты А и В полиуретана. После помещения в вакуумную камеру заливочной формы создается разрежение. В условиях вакуума происходит смешивание и дегазация компонентов полиуретана. Далее готовая смесь заливается в силиконовую воронку. После того как воронка заполнится полиуретаном, в камере восстанавливается атмосферное давление. После того как в камере восстановится давление, возникнет разность давлений ΔР между давлением в камере (Р_атм) и давлением внутри герметичной заливочной формы (Р_пр). ΔР=Р_атм-Р_пр. Вследствие разности давлений заливочный компаунд заполняет бункер и далее через литники заполняет полости с установленными в них преобразователями. Технический результат - герметизация приемников произвольной формы, повышение производительности труда и технологичности производства. 1 ил.

Способ герметизации гидроакустических приемников для гибких протяженных буксируемых антенн, включающий нанесение на наружную поверхность гидроакустических приемников полимерного герметизирующего слоя, отличающийся тем, что герметизацию осуществляют литьевым полиуретаном в многоместной герметичной заливочной форме, в полостях которой установлены гидроакустические приемники, для чего многоместную заливочную форму помещают в вакуумную камеру, в которой создают разрежение, под вакуумом производят смешивание компонент полиуретана и его дегазацию, заливают литьевой полиуретан во внутренний объем заливочной формы, связанный литниковыми каналами с полостями, в которых установлены гидроакустические приемники, восстанавливают в вакуумной камере атмосферное давление, после чего за счет разности давлений в вакуумной камере Р_атм и давлением Р_пр в полостях, в которых установлены гидроакустические приемники, эти полости заполняют литьевым полиуретаном, обеспечивая герметизацию гидроакустических приемников.