Защитное покрытие поверхности жидкости

Защитное покрытие поверхности жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: во временных покрытиях водных поверхностей искусственных и естественных водоемов, а также поверхностей любых других жидкостей, когда требуется исключить попадание в указанную жидкость извне частиц пыли, грязи, копоти и др., а также дождевых и других жидких капель. Кроме этого покрытие применяется для обеспечения исключения испарения защищаемой жидкости. Сущность: покрытие представляет сочетание ограждения защищаемой поверхности жидкости и некоторого количества конических поплавков, плавающих выпуклыми торцами вверх внутри ограждения. Торцы по периметру имеют форму правильных многогранников , например призм, и располагаются над поверхностью жидкости. Поплавки внутри ограждения самоустанавливаются, образуя сплошную паркетную поверхность, организованную из них торцов. Ограждение со стороны поплавков может иметь выступы, исключающие незакрытые участки поверхности жидкости. Торцы поплавков могут быть шероховатыми для лучшего удержания на их поверхности падающих сверху частиц грязи и капель другой жидкости, 1 з.п. ф-лы, 11 ил. ы - Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 02 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820077/15 (22) 16.01.90 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 . (71) Централ ьн ый научно-исследо вател ьский институт технологии судостроения (72) Л.А. Нахамкин, М.И. Клестов (56) Патент США

N -3938338, кл. Е 02 В 3/00, 1976. (54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ (57) Использование: во временных покрытиях водных поверхностей искусственных и естественных водоемов,. а также поверхностей любых других жидкостей, когда требуется исключить попадание в указанную жидкость извне частиц пыли, грязи, копоти и др., а также дождевых и других жидких капель. Кроме этого покрытие применяется для обеспечения исключения испарения заИзобретение относится к покрытиям ограниченных поверхностей жидкостей и может быть использовано в качестве защитных покрытий водных акваторий, а также для исключения или уменьшения испарений летучих жидкостей.

Изобретение поясняется чертежами; где на фиг. 1 изображена в разрезе емкость с жидкостью, поверхность которой имеет покрытие из поплавков; на фиг. 2 — вид сверху; на фиг. 3 — фрагмент вид. сверху на емкость с покрытием жидкости из поплавков другой конфигурации; на фиг. 4 — фрагмент вида сверху на емкость с покрытием жидкости, где борта емкости имеют выступы; на фиг. 5 и 6 пока Ы „177671б А1 щищаемой жидкости. Сущность: покрытие представляет сочетание ограждения защищаемой поверхности жидкости и некоторого количества конических поплавков, плавающих выпуклыми торцами вверх внутри ограждения. Торцы по периметру имеют форму правильных многогранников, например призм, и располагаются над поверхностью жидкости. Поплавки внутри ограждения самоустанавливаются, образуя сплошную "паркетную" поверхность, организованную из них торцов. Ограждение со стороны поплавков может иметь выступы, исключающие незакрытые участки поверхности жидкости. Торцы поплавков могут быть шероховатыми для лучшего удержания на их поверхности падающих сверху частиц грязи и капель другой жидкости, 1 з.п, ф-лы, 11 ил. заны варианты поплавков с разными исполнениями их торцов; на фиг; 7 — сечение А — А по фиг. 6; на фиг. 8 представлены два по. плавка, один из которых снабжен магнитом, а другой — ферромагнитным материалом; на фиг. 9 — вид сверху на поплавки, находящиеся в контакте "грань-ребро": на фиг. 10— видсверху на поплавки, находящиеся в контакте "грань-грань"; на фиг. 11 показано покрытие из поплавков на волнообразной поверхности жидкости.

Защитное покрытие состоит из поплавков 1, центры тяжести у которых смещены в сторону из острых концов 2 (фиг. 1). Благодаря этому условию поплавки 1 плавают вертикально в жидкости 3, имеющейся в ем1776716

3.

30

50

55 кости 4. При этом масса и геометрия поплавков выбраны в таком соотношении, что их выпуклые торцы 5 всегда расположены выше уровня жидкости 3.

Борта 5 емкости 4 в данном случае выполняют функцию ограждения для данной поверхности жидкости 3 и функцию материальной границы для поплавков 1;

Со стороны торцов 5 поплавки 1 имеют форму правильных одинаковых шестигранных призм. Благодаря этому поплавки на поверхности жидкости 3 образуют сплошное покрытие из своих выпуклых торцов 5, имеющее вид паркета (фиг. 2). При прямолинейной конфигурации бортов 6 емкости 4 по краям покрытия будут оставаться открытые участки 7 поверхности жидкости 3.

Возможен вариант исполнения поплавков, имеющих со стороны своих торцов форму правильных трехгранных призм (фиг. 3).

Возможен вариант исполнения ограждения, т.е. бортов емкости, где имеются выступы 8 со стороны поплавков (фиг. 4) и эти выступы контактируют с гранями тех поплавков, которые прилегают к этому огра>кдению, т.е. к бортам. При таком варианте ограждения поплавковое покрытие закрывает всю поверхность жидкости, не оставляя открытых участков.

Поплавки могут быть изготовлены как с гладкими остроконечными торцами 5 (фиг.

1), так и с закругленными торцами (фиг. 5).

Указанные торцы могут иметь шероховатую поверхность (фиг. 6 и 7).

Возможен вариант изготовления поплавков, из которых минимум один поплавок имеет магнит 9, установленный в поплавке со стороны его торца (фиг, 8) и минимум один поплавок имеет ферромагнитный материал типа стали, который в виде полос 10 расположен также со стороны этого торца по периметру многогранной поверхности.

Возможны и другие варианты исполнения покрытия. Например, вариант, где ограждение выполнено в. виде замкнутой плавающей конструкции, созданной из отдельных прямолинейных звеньев (на чертеже не. показан). Такой вариант с успехом может быть использован в судостроении или судоремонте для защиты водной поверхности вокруг судна, корпус которого очищают от ржавчины и/или красят.

Работает предлагаемое покрытие следующим образом. Дря того, чтобы исключить попадание в жидкость 3 (фиг. 1 и 2) извне каких-либо загрязнений (пь1ль, распыленная краска, счищаемая ржавчина, капли другой жидкости и пр.), в емкость 4 опускают поплавки 1 предпочтительно по очереди или небольшими партиями, чтобы не допустить перерасход поплавков. Поплавки на поверхности жидкости будут находиться в вертикальном положении концами 2 вниз и торцами 5 вверх благодаря размещению их центров тяжести ближе к концам 2. Имеющие форму правильных шестигранных призм участки поплавков 1 будут находиться над поверхностью жидкости

По мере увеличения количества поплавков 1 на поверхности жидкости 3, площадь которой ограничена бортами 6 емкости 4, они постоянно начнут контактировать друг с другом. При этом контакты между смежными поплавками будут двух типов. грань одного контактирует с ребром другого поплавка(фиг, 9) или грань одного контактирует с гранью другого поплавка (фиг. 10), В первом случае (фиг.9) контактирующие поплавки имеют свободу поворота относительно друг друга, т.к. линия контакта не будет препятствовать этому повороту (она будет являться осью вращения для этого поворота). Поэтому данные поплавки при воздействии на них других, смежных с ними поплавков. будут как-то перемещаться под указанным воздействием. Это воздействие будет обеспечено за счет поступления новых поплавков, бросаемых в жидкость. В результате контактирующие согласно фиг. 9 поплавки рано или поздно изменят положение относительно друг друга и будут контактировать своими гранями (фиг. 10). В этом случае каждый из них уже не будет иметь свободы поворота относительно смежного поплавка, т,к. они взаимно будут препятствовать этому движению. В результате контактирующие таким образом поплавки будут составлять как бы единое целое, более большой один сборный поплавок с возросшим количеством граней. Количество одиночных поплавков, входящих в контакт с указанным сборным поплавком, а точнее, с его гранями, будет существенно больше: тем больше, чем больше сборный поплавок

Поэтому вышеописанный процесс самоустановки поплавков пойдет быстрее. Этому будет способствовать и наличие пе риферийных угловых впадин между смежными контактирующими поплавками (фиг.

10). Данные впадины успешно выполняют роль своеобразных ловушек для одиночных поплавков, останавливая их блуждание по поверхности жидкости и определяя их положение в контакте со сборным поплавком (термин сборный поплавок" в данном случае чисто условный и подразумевает группу. состоящую из отдельных поплавков, находящихся только в контакте "грань-грань").

1776716

50

Таким образом поплавки, по мере увеличения их количества на поверхности жидкости, огороженной бортами 6 {фиг. 2), самоорганизуются в "паркетное" покрытие, которой исключает попадание в жидкость извне каких-либо загрязнений. Последние остаются на поверхности торцов 5 поплав, ков 1 (фиг. 1). Одновременно указанное покрытие исключает испарение данной жидкости за счет уменьшения зеркала поверхности жидкости.

Все вышеизложенное будет справедли- . во и для покрытия из поплавков с частичной конфигурацией в виде трехгранных призм (фиг. 3).

В рассмотренных вариантах имели место открытые участки 7 поверхности жидкости (фиг. 2 и 3), расположенные около прямолинейных бортов 6 емкости 4. Такие участки будут отсутствовать, если борта выполнить так, как показано на фиг. 4. В данном варианте выступы 8, во-первых, будут исключать вышеназванные открытые участки жидкости, а so-вторых, впадины между выступами будут играть роль ловушек для свободно плавающих поплавков аналогично тому, как это было описано выше.

Предлагаемому покрытию из поплавков с ограждением не страшно волнение защищаемой жидкости (фиг. 11); "Паркетное" покрытие не разрушится на волне, а наличие контактов типа "грань — грань" исключает

"наплыв" одного поплавка на другой, когда первый по причинам волнения в какой-то момент оказался выше второго поплавка. 3

Таким образом сплошность покрытия не разрушается и при волнении жидкости..

Для того, чтобы падающие сверху на торцы образующих покрытие поплавков частицы грязи или капли другой жидкости не 4 сваливались в защищаемую жидкость, эти торцы могут быть выполнены шероховатыми (фиг. 6) в отличие от гладкого исполнения (фиг. 5). Шероховатость торцов, обеспечиваемая, например, концентрическими канав- 4 ками, будет способствовать удержанию на торцах упавших на них частиц грязи или капель другой жидкости. Кроме этого, увеличивается и площадь таких торцов, что будет способствовать их большей способности к смачиванию каплями, падающими сверху, т.е. к большему их принятию без стекания этих капель в защищаемую жидкость.

При снабжении одного или нескольких 5 поплавков магнитом 9 (фиг. 8) и одного или нескольких других поплавков стальными полосками 10 скорость. образования "паркетного" покрытия возрастет. Если в защищаемую. жидкость по мере сбрасывания обычных поплавков сбрасывать пары указанных поплавков с магнитом 9 и ферромагнитными полосками 10, то поплавки каждой такой пары скорее войдут друг с другом в контакт типа "грань — грань", чем обычные поплавки. В результате эти пары поплавков будут являться для других поплавков вышеназванными "сборными" поплавками, что ускорит процесс самоустановки всех поплавков в "паркетное" покрытие

После выполнения своих функций покрытие демонтируется: поплавки вынимаются из жидкости и снимается ограждение (если оно было установлено специально).

Поверхности торцов поплавков промываются для удаления имеющейся там грязи и пр.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества: — покрытие может быть использовано как для защиты поверхности жидкости от внешнего загрязнения, так и для защиты ее от испарения; — отсутствие кинематических связей между поплавками упрощает конструкцию покрытия и его эксплуатацию, т.к. существенно облегчается складирование поплавков при хранении и их установка на поверхности жидкости; — способность поплавков сэмоустанавливэться в "паркетную" поверхность на ограниченной ограждением поверхности жидкости автоматизирует процесс эксплуатации; — способность покрытия самовосстанавливаться после пропускания сквозь него каких-либо предметов.

Формула изобретения

1. Защитное покрытие поверхности жидкости, содержащее ограждение, в пределах которого размещены поплавки со средней частью, боковые поверхности которой выполнены в виде правильных призм, с выступающими вверх и вниз от средней части торцами, и контактирующими между собой боковыми поверхностями, а крайние поплавки выполнены контактирующими, с внутренней поверхностью ограждения, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, поверхность ограждения в зоне контакта с поплавками выполнена с выступами, торцы поплавков, выступающие вверх от боковой поверхности, выполнены шероховатыми.

2. Покрытие поп,1, отл и ч а ющееся тем, что по меньшей мере один поплавок снабжен магнитом, а соседний с ним поплавок снабжен элементом из ферромагнитного материала, при этом магнит и элемент из ферромагнитного материала размещены в пределах средней части поплавков.

1776716

1776716

1776716

Составитель Л. Нахамкин

Техред М.Моргентал Корректор M. Керецман

Редактор Е. Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4102 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5