початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2290481

СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБІВ З ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

Ім'я винахідника: Греш Олег Григорович (RU)
Ім'я патентовласника: Греш Олег Григорович (RU)
Адреса для листування: 301600, Тульська обл., Г.Узловая, Головпоштамт, а / я 7, О.Г.Греш
Дата початку дії патенту: 2003.04.23

Винахід відноситься до галузі будівництва і може знайти застосування при виробництві виробів з високими теплоізоляційними властивостями. Технічним результатом винаходу є зниження трудомісткості і створення виробів з більш високими техніко-експлуатаційними властивостями. Спосіб виготовлення виробів з теплоізоляційними властивостями включає збірку пакета, утворення порожнини і створення в ній вакууму. При цьому спочатку пластини притискають один до одного з утворенням пакета і укладають пакет на опору по периметру пластин. Перед утворенням порожнини одну з пластин доводять до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил. Освіта порожнини в пакеті і створення в ній вакууму виробляють одночасно шляхом додатка об'ємних сил, а перед утворенням порожнини виробляють герметизацію пакета пластин за місцем їх постійного зіткнення. Як об'ємних сил можуть використовуватися сили інерції, магнітні сили, сили гравітації. А та утворення порожнини може вестися зі створенням зовнішнього розрідження повітря з боку пластини, доведений до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі будівництва і може знайти застосування при виробництві виробів з високими теплоізоляційними властивостями.

Велике значення для енергозбереження має застосування теплоізолюючих матеріалів, теплової ізоляції. Якість матеріалів, що застосовуються для теплової ізоляції, тим вище, чим менше їх теплопровідність (див., Наприклад, «Політехнічний словник» під ред. І.І.Артоболевского. М .: Сов. Енциклопедія, 1971. - 608 с .; с. 490). «Теплопровідність - один з видів теплообміну, при якому перенесення енергії у формі теплоти в нерівномірно нагрітої середовищі має атомно-молекулярний характер ... У Міжнародній системі (СІ) коефіцієнт теплопровідності вимірюється в Вт / (м · К)» ( «Політехнічний словник» під ред. І.І.Артоболевского. М .: Сов. енциклопедія, 1971. - 608 с .; с.493)

Відомо, що найбільш високими теплоізоляційними властивостями володіє повітря. За даними довідників його коефіцієнт теплопровідності становить 0,0226 Вт / (м · К). Ця величина означає, що через площу в один квадратний метр і товщину шару в один метр відбувається тепловий перенесення потужністю 0,0226 Вт при різниці температури з різних сторін шару в один градус. Властивості різних теплоізолюючих матеріалів в значній мірі обумовлені рівнем пустот в них. Саме знаходиться в них повітря визначає теплоізолюючі характеристики (див., Наприклад, ст. «Газонаповнені пластмаси»; «Політехнічний словник» під ред. І.І.Артоболевского. М .: Сов. Енциклопедія, 1971. - 608 с .; с. 99).

Повітря по теплоізоляційним властивостям можуть перевершувати лише гази, що володіють більшою молекулярною масою, наприклад, вуглекислий газ, аргон та ін. Або розріджений газ з тиском менше атмосферного. Такий стан розрідженого газу називається вакуумом. «Вакуум (від лат. Vacuum - пустка), стан газу при тиску менше атмосферного» ( «Фізичний енциклопедичний словник» під ред. AMПрохорова. М .: Сов. Енциклопедія, 1983. - 928 с .; с.60). Високі теплоізоляційні властивості вакууму знаходять використання, наприклад, в термосах, де розріджене повітря між подвійними стінками колби термоса забезпечує низькі тепловтрати для вмісту термоса. Завдання ефективного отримання вакууму є актуальною.

Відомий спосіб виготовлення конденсаторів з вакуумним простором між їх електродами (обкладками). Він включає формоутворення електродів, установку їх у корпусі конденсатора з зазором один від одного, створення вакууму в зазорах і герметизацію місць стику (знайдено в Інтернет 10.04.03 р за адресою http: // computer-museum / technlgy /condensa.ru)

Цей спосіб дозволяє виготовляти вироби з хорошими діелектричними характеристиками, проте він трудомісткий і енерговитрат при виробництві будівельних виробів з теплоізоляційними властивостями.

Відомий спосіб вакуумного формування виробів з термопластичних матеріалів, що включає нагрів матеріалу до стану "плинності", формоутворення в матриці під впливом вакууму і кристалізацію в ній з охолодженням (знайдено в Інтернет 10.04.03 за адресою http://tpark.ict.nsc.ru //firms/sampo/vf.shtml).

Цей метод можна застосовувати для виготовлення плівкових виробів і представляє інтерес операцією нагріву до стану плинності.

З рівня техніки відомий «Спосіб формування виробу з органічного скла, переважно полусферического ілюмінатора, і установка для формування виробу з товстого органічного скла» (див. Опис винаходу до патенту РФ №2098276, В 29 С 51/10, 10.12.1997). Він полягає в тому, що заготовку зі скла затискають по периметру між протяжними і притискними кільцями, при цьому заготовку або перед затисненням, або після нього розігрівають до високоеластичного стану, після чого виробляють локальне периферійне охолодження краю заготовки, а потім формують виріб через протяжне кільце до заданої висоти, створюючи близько заготовки перепад тиску повітря (або високим тиском, або розрідженням повітря).

Суть даного способу в формуванні виробів з заготовки перепадом тиску, тобто поверхневими силами. «Поверхневі сили в механіці, сили, прикладені до поверхні тіла, наприклад сили атмосферного тиску на поверхню тіла, аеродинамічні сили, сили тиску фундаменту на грунт і ін.» ( «Фізичний енциклопедичний словник» під ред. AMПрохорова. М .: Сов. Енциклопедія , 1983. - 928 с .; с.553).

Однак в одному зі своїх приватних випадків реалізації згаданого винаходу, може виникнути формоутворення і з залученням об'ємної сили, сили гравітації. «Об'ємна сила (масова сила), сила, що діє на всі частинки (елементарні обсяги) даного тіла і пропорційна масі частинки. Приклад О.С. - Сили тяжіння. »(« Фізичний енциклопедичний словник »під ред. AMПрохорова. М .: Сов. Енциклопедія, 1983. - 928 с .; с.482). Такий випадок виникне, коли формоутворення відбуватиметься шляхом деформування у напрямку вниз. На деформується заготовку буде впливати перепад тиску, забезпечений або підвищеним тиском над заготівлею, або відкачуванням повітря з-під неї. Додатково на заготівлю буде впливати тяжіння землі. Роботу по деформації будуть здійснювати обидві сили, так як їх напрямок збігається з напрямком зсуву деформируемой заготовки. Це слід за наступними лінками. «Деформація - зміна форми або розмірів тіла (або частини тіла) під дією зовнішніх сил ... У твердих тілах розрізняють пружну Д. (зникаючу після впливу, що викликав Д.) і пластичну Д. (що залишається після видалення навантаження) ...» ( «Політехнічний словник» під ред. І.І.Артоболевского. М .: Сов. енциклопедія, 1971. - 608 с .; с.140). Робота є скалярний добуток векторів сили і переміщення, вона позитивна при збігу напрямку сили і переміщення ( «Курс загальної фізики» Р.Г.Геворкян. М .: Вища школа, 1972. - 599 с .; с.24).

Недоліком способу за винаходом №2098276 є те, що застосування поверхневої сили перепаду тиску не забезпечує отримання розрідження повітря або вакууму. Так як деформація і створення порожнини буде проводитися в бік меншого чи відсутнього тиску, то в що виникла порожнини за визначенням буде тиск газу. Цей газ для отримання вакууму необхідно буде усувати наступними прийомами.

Найбільш близьким аналогом до заявляється є спосіб виготовлення вакуумного склопакета, що володіє теплоізоляційними властивостями, що включає складання склопакета і відкачування повітря з порожнини між листами скла (див. Опис винаходу до патенту РФ №2183718 «Спосіб виготовлення вакуумного склопакета», Е 06 В 3/66, 20.06.2002).

Недоліком відомого способу є трудомісткість, яка полягає в створенні пакета з порожниною, а потім в окремому етапі відкачування повітря з порожнини для створення розрідження. Відомі способи відкачування включають в себе механічні (відкачування насосом), хімічні (зв'язування повітря хімічними речовинами) або комбіновані впливу.

Завданням і технічним результатом винаходу є зниження трудомісткості і створення виробів з більш високими техніко-експлуатаційними властивостями.

Зазначений технічний результат досягається створенням порожнин, вже володіють розрядження, тим, що в способі виготовлення виробів з теплоізоляційними властивостями, що включає складання пакета, утворення порожнини, створення в ній вакууму, спочатку пластини притискають один до одного з утворенням пакета, укладають пакет на опору по периметру пластин, перед утворенням порожнини одну з пластин доводять до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил, утворення порожнини в пакеті і створення в ній вакууму виробляють одночасно шляхом додатка об'ємних сил, при цьому перед утворенням порожнини виробляють герметизацію пакета пластин за місцем їх постійного зіткнення.

Крім того, в якості об'ємних сил можуть використовуватися сили інерції.

Крім того, в якості об'ємних сил можуть використовуватися магнітні сили.

Крім того, в якості об'ємних сил можуть використовуватися сили гравітації.

Крім того, утворення порожнини може вестися зі створенням зовнішнього розрідження повітря з боку пластини, доведений до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил.

Спосіб ілюструється кресленнями, де на фіг.1 представлена ​​можлива конструкція вироби з теплоізоляційними властивостями, на фіг.2 - технологія і пристосування для виготовлення виробів з теплоізоляційними властивостями.

Виріб, наприклад, будівельна плитка для облицювання зовнішніх поверхонь споруд складається з зовнішньої пластини 1, внутрішньої порожнини 2 з розрідженням (вакуумом) і внутрішньої пластини 3 (фіг.1).

Заявлений спосіб реалізується в такий спосіб. Попередньо підготовлені пластини однакової геометричної форми і розмірів укладають один на одного з утворенням пакета. При цьому, щонайменше, одна з пластин виконана з матеріалу, що володіє пластичної плинністю при нагріванні або обробці хімічним способом і все пластини можуть бути виконані з матеріалів, що забезпечують стабільність порожнини 2 з розрідженням (вакуумом) в передбачуваних умовах експлуатації. Таким матеріалом може бути скло, термопластичний полімер, ситалл і т.д. Пакет з пластин 1 і 3 укладається на підставку (опору) з порожниною 5. Порожнина 5 може бути забезпечена каналом 6 для створення розрідження. Для утримання в зімкнутому стані пластин 1 і 3 до отримання готового виробу на пакет може бути покладена плита 4.

У порожнину 5 поміщається металева або неметалеві сітка 7, металева або неметалеві мембрана 7 з отворами, що визначає положення пластини 3 після додатки об'ємних сил і дозволяє піти газам, витісняється пластиною 3 під впливом об'ємних сил.

Процес виготовлення виробу починається з формування зімкнутого пакета з пластин 1 і 3. Перед впливом об'ємних сил пластина 3 знаходиться в стані пластичної плинності. Потім до пакету пластин можуть бути прикладені зовнішні об'ємно-розподілені сили. В якості таких сил можуть виступати сили інерції (різкий розгін або різке гальмування), сила тяжіння (гравітації), електромагнітні сили.

Сила інерції - це «векторна величина, що чисельно дорівнює добутку маси матеріальної точки на її прискорення та спрямована протилежно прискоренню» ( «Фізичний енциклопедичний словник» під ред. AMПрохорова. М .: Сов. Енциклопедія, 1983. - 928 с .; с.677 ). Щодо використання сил інерції процес може полягати в первісному розгоні всього зімкнутого пакета пластин 1 і 3 разом з підставкою (опорою) і притискної плитою 4. Після цього весь цей набір піддається різкому ударному гальмування, наприклад удару об нерухоме підставу. Прискорення уповільнення швидкості буде направлено в сторону, протилежну наявної швидкості, а сили інерції, що впливають на кожну частку деформируемой пластини, будуть спрямовані в бік, протилежний прискоренню, т.e. в напрямку наявної швидкості руху.

Речовина, що деформується нижньої пластини під впливом цих сил відходить від недеформіруемой, створюючи внутрішню порожнину 2 з розрідженням (вакуумом).

Підставка-опора забезпечить постійний стик пластин по краю утворилася порожнини.

При використанні матеріалу нижньої пластини 3 достатньої Адгезійний герметизація стику двох пластин по периметру їх з'єднання може не знадобитися. Під адгезію розуміється «виникнення зв'язку між поверхневими шарами двох різнорідний (твердих або рідких) тіл (фаз), наведених в зіткнення. Є результатом міжмолекулярної взаємодії, іонної або металевої зв'язків. Окремий випадок адгезії - когезия - взаємодія дотичних однакових тел. Граничний випадок адгезії - хімічну взаємодію на поверхні розділу (хемо-сорбція) з утворенням шару хімічної сполуки ... »(« Фізичний енциклопедичний словник »під ред. AMПрохорова. М .: Сов. Енциклопедія, 1983. - 928 с .; с. 11).

Для забезпечення герметичності пакета перед утворенням порожнини в виробі здійснюється герметизація пакета пластин за їхнім місцем постійного (нераздвігаемого) дотику пластин 1 і 3. Під герметизацією розуміється «забезпечення непроникності стінок і з'єднань в апаратах, спорудах або ємностях для рідин і газів. До способів герметизації відносяться пайка і зварювання з'єднань, застосування газонепроникних литих деталей, спеціальних вакуумних матеріалів, герметиків, ущільнень та ін. »(« Політехнічний словник »під ред. І.І.Артоболевского. М .: Сов. Енциклопедія, 1971. - 608 с .; с.108).

Процес виготовлення виробу закінчується виходом пластини 3 зі стану пластичної плинності.

Основні переваги заявляється способу - це створення порожнин з уже спочатку наявними розрідженням і ефективне використання для цього об'ємних сил.

Заявлений спосіб може бути використаний із застосуванням широко відомих матеріалів і технологій, і, отже, винахід задовольняє умові "промислова придатність".

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб виготовлення виробів з теплоізоляційними властивостями, що включає складання пакета, утворення порожнини, створення в ній вакууму, який відрізняється тим, що спочатку пластини притискають один до одного з утворенням пакета, укладають пакет на опору по периметру пластин, перед утворенням порожнини одну з пластин доводять до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил, утворення порожнини в пакеті і створення в ній вакууму виробляють одночасно шляхом додатка об'ємних сил, при цьому перед утворенням порожнини виробляють герметизацію пакета пластин за місцем їх постійного зіткнення.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості об'ємних сил використовують сили інерції.

3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості об'ємних сил використовують магнітні сили.

4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості об'ємних сил використовують сили гравітації.

5. Спосіб за п пп.1-4, що відрізняється тим, що утворення порожнини ведуть зі створенням зовнішнього розрідження повітря з боку пластини, доведений до стану, що забезпечує її пластичне деформування при впливі на неї об'ємних сил.

Версія для друку
Дата публікації 20.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів