УСИЛЕННЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ

Полезная модель относится к транспортным упаковкам, в частности, к гибким контейнерам, предназначенным для установки в грузовой отсек различных транспортных средств с целью предотвращения загрязнения перевозимой продукции и ее защиты от воздействия атмосферных факторов. Полезная модель в первую очередь применима для изоляции перевозимых грузов в железнодорожных полувагонах, хотя может использоваться и в иных транспортных средствах, включая, например, кузова или прицепы грузового автомобильного транспорта.
Железнодорожный полувагон, как правило, представляет собой открытый вагон с высокими бортами для перевозки навалочных или сыпучих грузов (глинозем, песок и прочее). Отсутствие крыши у полувагона обеспечивает удобство погрузки и выгрузки грузов. Кроме того, в том числе и благодаря отсутствию крыши, полувагон имеет более простую конструкцию по сравнению с вагоном и, соответственно, является более простым и менее затратным при изготовлении. Однако перевозка грузов в полувагонах имеет ряд существенных ограничений и недостатков. В частности, в полувагонах можно перевозить грузы не требующие защиты от взаимодействия с атмосферой и от атмосферных осадков. В случае с насыпными материалами, это - руда, уголь, флюсы, песок и т.п. Другим недостатком является естественная потеря части груза из-за выдувания груза из полувагона встречным потоком воздуха при движении и потери части груза через конструктивные щели полувагона.
Для решения вышеуказанных проблем и изоляции внутреннего пространства полувагонов были разработаны и внедрены различные гибкие контейнеры или Внутренние Вагонные Мягкие Резервуары (ВВМР). Например, известны следующие патенты, описывающие различные упаковочные изделия для изоляции внутреннего пространства вагонов и полувагонов от взаимодействия с перевозимым в них грузом: DE 472683, RU 46469, RU 51953, RU 83985, RU 90751, RU 101420 и пр.
Один из типичных примеров гибкого контейнера для перевозки сыпучих грузов в железнодорожных полувагонах описан в патенте РФ на полезную модель №83985. Согласно этому решению, гибкий контейнер выполнен коробчатой формы из тканевого материала и содержит в своей верхней части прямоугольные полотнища из тканевого материала, являющиеся продолжением боковых и торцевых сторон контейнера. Наружные поверхности боковых прямоугольных полотнищ снабжены ремнями для скрепления этих полотнищ друг с другом, а наружная поверхность короба контейнера снабжена средствами крепления контейнера к внутренней поверхности полувагона. Ремни расположены на одном из боковых полотнищ ближе, к его торцу, на другом - ближе к боковой стороне контейнера. Средства крепления контейнера к внутренней поверхности полувагона выполнены в виде ремней, петель и карабинов.
Из патента РФ на полезную модель №90751 известен также гибкий контейнер для перевозки сыпучих грузов, который является наиболее близким к заявляемой полезной модели и выбран за прототип. В известном решении, контейнер для перевозки сыпучих грузов содержит гибкий вкладыш из тканого материала, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда и соответствующий по своим размерам внутренним размерам полувагона. Вкладыш полностью закрывает всю внутреннюю поверхность полувагона и имеет верхнюю грань, при этом детали вкладыша соединены между собой методом сшивания по всей длине каждого ребра вкладыша. Верхняя грань вкладыша снабжена по меньшей мере одним загрузочным рукавом, который имеет цилиндрическую или коническую форму.
Вкладыш также снабжен, по меньшей мере, одним разгрузочным рукавом, расположенным в его нижней части. Детали гибкого вкладыша выполнены из тканого материала, соединенные между собой двойным загибочным швом. Шов может быть обработан мультифиламентной веревкой или шов может быть проклеен изолирующей лентой. По верхним ребрам гибкого вкладыша закреплено множество крепежных элементов, выполненных с возможностью крепления к ответным элементам на внешней поверхности полувагона и к ответным элементам внутренней поверхности полувагона. По нижним ребрам гибкого вкладыша также закреплено множество крепежных элементов, предназначенных для крепления к ответным элементам в местах стыка платформы и боковых стенок полувагона. Кроме того, некоторые элементы вкладыша могут быть выполнены из ламинированного материала.
Недостатком прототипа и иных известных аналогов полезной модели является неравномерность заполнения контейнера сыпучими грузами. Кроме того, в известных решениях загрузочные рукава могут забиваться сыпучими грузами до того, как контейнер будет полностью заполнен грузом. Иными недостатками являются неполное опорожнение контейнера от остатков сыпучего груза и сложность заполнения через нежесткие рукава. Кроме того, недостатками известных решений является возможность легкого разрыва монтажных элементов (например, строп) или самого контейнера при быстрой загрузке сыпучего груза. Также соединение полотнищ контейнера путем сшивания не обеспечивает 100% водонепроницаемости контейнера во время транзита. Иными недостатками известных решений является недостаточная герметизация контейнера, даже при применении ламинированных материалов, поскольку элементы контейнера известных решений соединяются только сшиванием.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного усиленного контейнера для перевозки сыпучих грузов и расширение арсенала контейнеров для перевозки сыпучих грузов.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в том, что обеспечивается равномерность заполнения контейнера сыпучими грузами. Кроме того, второй технический результат заключается в устранении или значительном уменьшении возможности заполнения рукавов контейнера сыпучим грузом до того, как непосредственно контейнер будет полностью заполнен грузом. Третий технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в обеспечении практически полного опорожнения вкладыша контейнера от остатков сыпучего груза и упрощении операции автоматического его заполнения через нежесткие рукава. Четвертый технический результат заключается в увеличении прочности контейнера и его составляющих от разрывов или иных нежелательных деформаций при его наполнении сыпучим грузом. Пятый технический результат заключается в повышении герметичности, улучшении защиты перевозимого груза от воздействия атмосферных факторов (влага, пыль и др.), повышению его сохранности и для изоляции внутреннего пространства типичного полувагона от взаимодействия с перевозимым грузом, предотвращая его загрязнение и, тем самым, сокращая издержки на подготовительные операции (очистка, промывка и пр.). Шестой технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в создании конструкции контейнера, который является более удобным и простым в использовании, в частности более удобным при его вставке в полувагоны, особенно в люковые или глуходонные полувагоны, выполненные, например, по ГОСТ 26725-97 «Полувагоны четырехосные универсальные магистральных железных дорог колеи 1520 мм». Седьмой технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в упрощении крепления контейнера к жестким частям транспортного средства, например, полувагона.
Сущность полезной модели состоит в том, что контейнер для перевозки сыпучих грузов содержит гибкий вкладыш, имеющий элементы крепления к жестким частям транспортного средства, а также по меньшей мере один загрузочный рукав, расположенный в верхней части контейнера. Полезная модель отличается от прототипа и иных известных аналогов тем, что гибкий вкладыш дополнительно снабжен герметирующим средством, выполненным в виде полиэтиленовой пленки, закрепленной по меньшей мере частично к материалу гибкого вкладыша с его внутренней стороны.
2
2
В частных случаях реализации полезной модели, герметирующее средство преимущественно повторяет форму гибкого вкладыша и вставлено внутрь гибкого вкладыша. Например, форма герметирующего средства может быть преимущественно прямоугольного параллелепипеда или трапецеидальной призмы. Герметирующее средство может быть соединено с нижней деталью гибкого вкладыша и/или боковыми стенками гибкого вкладыша, и/или с верхней деталью гибкого вкладыша. Полиэтиленовая пленка имеет плотность в диапазоне 50-100 гр/м, преимущественно 70 гр/м. Таким образом, использование полиэтиленовой пленки делает гибкий вкладыш герметичным и/или водонепроницаемым, а также повышает его прочность на разрыв.
2
В частных случаях реализации, поперечное сечение контейнера имеет преимущественно трапециевидную форму с увеличением ширины в сторону по меньшей мере одного загрузочного рукава. Гибкий вкладыш может быть выполнен из тканого материала плотностью 140-230 г/м, например, из плетеного полимерного материала. Плетеный полимерный материал может представлять собой плетеный полиэтилен или в некоторых случаях плетеный полипропилен.
Гибкий вкладыш может быть выполнен либо полностью двухслойным или трехслойным, или по меньшей мере частично двухслойным. В некоторых вариантах осуществления, гибкий вкладыш может быть выполнен по меньшей мере частично ламинированным. Второй (дополнительный) слой вкладыша может быть выполнен из такого же материала, что и основной слой, т.е. плетеного полиэтилена, хотя и другие материалы могут быть использованы, как например, полиэстер, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид, этиленвинилацетат, полиэфирное волокно или их аналоги.
Полиэтиленовая пленка и материал вкладыша могут соединены между собой при помощи сварки, термообработки, склейки или в некоторых случаях ламинированием. Соединение может быть выполнено как по всей площади полиэтиленовой пленки, так и только по его периметру в зависимости от создания необходимой прочности и эластичности.
В частных случаях реализации, каждая деталь (сторона, элемент) гибкого вкладыша может быть соединена с соответствующими смежными деталями (сторонами, элементами) при помощи сварки, термообработки, сшивкой. Кроме того, вкладыш может быть снабжен ребрами вдоль по меньшей мере некоторых его боковых сторон, причем ребра могут представлять собой продольные складки, соединенные между собой швом, проклейкой или сваркой. Вкладыш может иметь сквозные отверстия, выполненные по меньшей мере в некоторых ребрах вкладыша. Кольца или ленты из эластичного материала могут быть укреплены в сквозных отверстиях, а к кольцам или лентам из эластичного материала могут быть присоединены стропы для соединения с жесткими частями транспортного средства. По меньшей мере к некоторым отверстиям могут быть присоединены стропы для соединения с жесткими частями транспортного средства без использования эластичных колец. Кроме того, отверстия могут быть снабжены металлическим ободком. В некоторых вариантах реализации, ребра могут быть снабжены магнитами для соединения с жесткими частями транспортного средства.
В частных случаях реализации, по меньшей мере один загрузочный рукав снабжен кольцом из эластичного материала в области крепления к основному телу вкладыша. По меньшей мере один загрузочный рукав может быть также снабжен по меньшей мере одной монтажной лентой или петлей для соединения с загрузочной опорой. По меньшей мере один загрузочный рукав может быть выполнен двухслойным. В некоторых вариантах реализации, загрузочный рукав может быть снабжен магнитами для соединения с жесткими частями транспортного средства, опорой или рамой.
Кроме того, контейнер может быть снабжен загрузочной опорой, содержащей по меньшей мере одну раму для фиксации в поднятом положении верхней части по меньшей мере одного рукава и каркас для крепления к жестким частям транспортного средства. Длина вкладыша по ее нижней части составляет не менее 13 м, а ширина вкладыша по ее нижней части не менее 3 м. Предпочтительно, нижняя ширина вкладыша имеет размер около 3100 см, а верхняя ширина вкладыша имеет размер около 3700 см, что обеспечивает легкую ставку вкладыша внутрь стандартного железнодорожного полувагона, выполненного по ГОСТ 26725-97 или иным схожим стандартам. Однако следует отметить, что указанные размеры могут варьироваться. Например, нижняя ширина вкладыша может имеет размер в диапазоне 2900-3300 см, а верхняя ширина вкладыша имеет размер в диапазоне 3500-3900 см.
Сущность полезной модели далее поясняется на чертежах, на которых представлено: на Фиг. 1 изображена конструктивная схема железнодорожного полувагона с загрузочной опорой и установленным контейнером для перевозки сыпучих грузов в аксонометрической проекции; на Фиг. 2 изображена та же конструктивная схема, что и показанная на Фиг. 1, но в разобранном состоянии; на Фиг. 3 изображен контейнер для перевозки сыпучих грузов в аксонометрической проекции; на Фиг. 4 изображен вид сверху на контейнер для перевозки сыпучих грузов; на Фиг. 5 изображен вид сбоку на контейнер для перевозки сыпучих грузов; на Фиг. 6 схематично изображен загрузочный рукав контейнера для перевозки сыпучих грузов; на Фиг. 7 схематично изображены элементы крепления контейнера для перевозки сыпучих грузов. Подробное описание различных вариантов осуществления полезной модели с отсылкой на прилагаемые чертежи представлено ниже.
Как показано на Фиг. 1 и 2, контейнер для перевозки сыпучих грузов содержит гибкий вкладыш 1, который выполнен, в целом, с размерами соответствующими внутреннему объему транспортного средства 2 так, что вкладыш 1 может быть легко размещен внутри транспортного средства 2. В качестве транспортного средства 2 на фигурах изображен железнодорожный полувагон, однако на практике полезная модель может быть использована и для кузовов грузового автотранспорта. Транспортное средство 2 может имеет люки в полу (не изображены), предназначенные для выгрузки груза. Вкладыш 1 предназначен для перевозки различных сыпучих грузов, как например, песка, глинозема, минеральных удобрений, цемента, карбоната кальция, бикарбоната натрия, технического углерода, коагулянтов, нитрата аммония, мочевины, полимерных гранул и др.
Гибкий вкладыш 1 содержит по меньшей мере один, расположенный в его верхней части, загрузочный рукав 4. Как показано на чертежах, в данном случае используются четыре рукава 4. Каждый загрузочный рукав 4 выполнен цилиндрическим и снабжен, по меньшей мере, одной монтажной петлей 5 (стропой) для соединения с загрузочной опорой 3. В некоторых вариантах осуществления, рукава могут иметь например конусообразную форму. Монтажная петля 5 может также использоваться для закрытия и обвязки рукава 4 после того, как контейнер был наполнен грузом.
Загрузочная опора 3, как показано на Фиг. 2, представляет собой каркас для крепления к жестким частям транспортного средства, а также набор рам для фиксации в поднятом положении верхней части загрузочных рукавов 4. Загрузочная опора 3 может быть выполнена в виде каркаса из шарнирно соединенных жестких прямолинейных стержней.
Гибкий вкладыш 1 может быть выполнен в форме трапецеидальной призмы с увеличением ее ширины в сторону одного загрузочных рукавов 4 (см. Фиг. 3 и 5). Иными словами, поперечное сечение вкладыша 1 имеет преимущественно форму трапеции в увеличением ее ширины в сторону загрузочных рукавов 4. Согласно различным вариантам реализации, основание призмы (т.е., ширина дна вкладыша 1) составляет не менее 3000 мм. В частности, ширина дна вкладыша 1 может составлять 3100 мм, тогда как ширина верхней части вкладыша 1 может составлять 3700 мм. Длина вкладыша 1 может быть не менее 13000 мм и предпочтительно 13200 мм. Высота вкладыша 1 предпочтительно 2500 мм. Диаметр рукава 4 может быть около 900 мм. Указанные размеры вкладыша 1 позволяют его использовать для стандартных железнодорожных полувагонов 2. Выполнение поперечного сечения гибкого вкладыша 1 преимущественно в виде трапеции позволяет сыпучему грузу более равномерно распределяться внутри вкладыша 1. Кроме того, это позволяет избежать случаев, когда рукава 4 оказываются заполненными грузом, а сам вкладыш 1 еще не полностью загружен и имеет пустоты. Выполнение поперечного сечения гибкого вкладыша 1 преимущественно в виде трапеции также обеспечивает более удобную вставку гибкого вкладыша 1 внутрь полувагона 2.
2
Гибкий вкладыш 1 может быть выполнен из тканого материала плотностью, например, от 140 до 230 г/м. Согласно различным вариантам осуществления, гибкий вкладыш 1 выполнен из плетеного полимерного материала, например, из плетеного полиэтилена или плетеного полипропилена. Пассивный материал, из которого выполнен вкладыш 1, не вступает в реакцию с агрессивной средой в широком диапазоне температур окружающего воздуха ±50°C и защищает груз от воздействия осадков, ветра, а также от перемешивания с остатками предыдущих грузов, перевозимых в данном полувагоне, а также позволяет удалить перевозимый в нем сыпучий груз из полувагона без остатка. Перевозимый груз не слеживается и не смерзается, сохраняет товарный вид и свои потребительские, а также физико-химические качества.
С внутренней стороны вкладыша 1 размещается герметирующее средство (на чертежах не показано), выполненное в виде полимерной или полиэтиленовой пленки. Полиэтиленовая пленка герметирующего средства может в целом повторяет форму вкладыша 1, так что герметирующее средство можно вставить внутрь вкладыша, или же герметирующее средство закреплено лишь на некоторых деталях вкладыша 1 (например, на нижней детали, боковых стенках и/или верхней детали).
2
2
Предпочтительно, полиэтиленовая пленка для вкладыша 1 выполнена плотностью около 50-100 гр/м, более предпочтительно 70 гр/м для обеспечения повышенной герметичности и влагоустойчивости. Полиэтиленовая пленка и основной материал вкладыша 1 могут быть соединены между собой при помощи сварки или иной термообработки (например, тепловым роликом). В некоторых вариантах реализации, соединение может быть выполнено склейкой или ламинированием. Некоторые варианты реализации могут также требовать сшивку элементов вкладыша.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, гибкий вкладыш 1 может быть выполнен по меньшей мере частично двухслойным. При двухслойной реализации, гибкий вкладыш 1 может иметь двойные стенки по какой либо одной детали, по боковым стенкам и верхней части, или целиком. Второй (дополнительный) слой вкладыша 1 может быть выполнен, например, из плетеного материала, полимерного материала, как например, полиэтилена, поливинилхлорида, этиленвинилацетата, полиэфирного волокна и т.п.
Каждый элемент гибкого вкладыша 1 может быть соединен с соответствующими смежными элементами при помощи сварки, термообработки или же соединение может быть выполнено при помощи шва. Загрузочные рукава 4 могут быть также соединены с элементами вкладыша 1 при помощи сварки, термообработки, склейкой или сшиванием.
В некоторых вариантах осуществления, загрузочные рукава 4 могут быть также двухслойными. Загрузочные рукава 4 могут также соединяться с верхней частью вкладыша 1 через эластичное кольцо 6, которое обеспечивает повышенную устойчивость к натяжениям при загрузке сыпучего груза, что в свою очередь повышает прочность гибкого вкладыша 1 и контейнера в целом.
Гибкий вкладыш 1 снабжен ребрами 7, которые могут быть выполнены в виде складок материала вкладыша, строп или иным образом. Ребра 7 могут размещаться параллельно длинным нижним сторонам вкладыша 1 по всей ее длине. Ребра 7 могут размещаться по периметру вдоль верхней стороны вкладыша 1 как показано на чертежах.
Ребра 7 могут иметь сквозные отверстия 8. Например, может быть обеспечено двадцать четыре отверстия. В некоторых вариантах реализации, отверстия 8 могут иметь металлический ободок. По меньшей мере в некоторых отверстиях 8 (например, в отверстиях вблизи углов вкладыша) могут быть закреплены кольца, завязки или ленты 9 из эластичного материала. К кольцам 9 из эластичного материала могут быть присоединены элементы крепления - стропы 10 для соединения с жесткими частями транспортного средства.
В некоторых вариантах реализации, кольца 9 из эластичного материала используются преимущественно по углам вкладыша 1, тогда как к остальным отверстиям 8 стропы 10 присоединены непосредственно без использования эластичных колец 9. В целом, эластичные кольца 9 обеспечивают необходимую амортизацию при загрузке вкладыша 1 сыпучим грузом. Амортизация не позволяет материалу вкладыша 1 и/или стропам 10 разрываться при быстрой загрузке груза. Было показано, что даже при разрыве эластичного кольца 9, разрывов строп или самого вкладыша не происходит.
В некоторых вариантах реализации, ребра 7 могут быть снабжены магнитами (на чертежах не показаны) в дополнение или взамен отверстий 8 со стропами 10. Магниты могут использоваться для более удобного крепления вкладыша 1 к элементам вагона 2. Кроме того, в некоторых вариантах реализации, магниты (на чертежах не показаны) могут быть вмонтированы в загрузочные рукава 4 для обеспечения более легкого соединения с опорой 3.
Контейнер для перевозки сыпучих грузов эксплуатируется в железнодорожных полувагонах (или в кузовах иных транспортных средств) следующим образом. Перед установкой вкладыша 1 производится осмотр полувагона 2 на предмет наличия мест крепления, а так же острых кромок, которые могут повредить вкладыш 1 и нарушить его герметичность. Далее вкладыш присоединяется к загрузочной опоре 3 и вся конструкция помещается в полувагон 2. Загрузочная опора 3 устанавливается таким образом, чтобы ее ось совпадала с осью загрузочных рукавов 4 вкладыша 1. Крепление загрузочной опоры 3 к борту полувагона 2 осуществляется нижним основанием каркаса.
Производится укладка вкладыша 1 на дно полувагона 2, развертывание по ширине и длине. Нижнюю и верхнюю части вкладыша 1 фиксируют по всему периметру стропами 10, закрепляя их к соответствующим крепежным элементам в нижней и верхней части полувагона 2. Загрузочные рукава 4 вкладыша 1 верхней частью крепятся к рамам опоры 3 своими монтажными петлями посредством строп и карабинов (не изображены) или крепление осуществляется магнитами. Операция повторяется для всего требуемого количества загрузочных рукавов 4.
Загрузка грузом осуществляется силосной установкой в автоматическом режиме через загрузочные рукава 4. Наличие загрузочной опоры обеспечивает быстрое точное (без рассыпания) заполнение вкладыша 1. После загрузки необходимо отвязать загрузочные рукава 4 от загрузочной опоры 3, при этом сама опора 2 снимается и передается в следующий полувагон 2 для подготовки к загрузке. После этого загрузочные рукава 4 складываются и завязываются ремнем или стропой.
Для выгрузки сыпучего груза из полувагона 2 после удаления скопившегося снега и влаги срезается верх вкладыша 1. Раскрываются все разгрузочные люки в нижней части полувагона 2. Через проемы всех разгрузочных люков разрезается дно вкладыша 1 и содержимый продукт гравитационно высыпается в зарельсовое пространство в приемный бункер.
Таким образом, создан эффективный контейнер для перевозки сыпучих грузов и расширен арсенал контейнеров для перевозки сыпучих грузов. Полезная модель обеспечивает практически полное опорожнение вкладыша от остатков сыпучего груза, безопасное удаление его из полувагона и упрощение операции автоматического заполнения сыпучим грузом через нежесткие рукава. Кроме того, использование трапецевидной формы поперечного сечения вкладыша 1 позволяет устранить или значительно уменьшить возможность заполнения рукавов 4 грузом до того, как непосредственно сам вкладыш 1 будет полностью заполнен грузом. Это также обеспечивает более удобную вставку контейнера в полувагон 2. Использование эластичных колец и иных эластичных элементов, а также использование полиэтиленовой пленки увеличивает прочность контейнера и его составляющих от разрывов или иных нежелательных деформаций при его наполнении сыпучим грузом. Кроме того, использование полиэтиленовой пленки и использование сварки или термообработки для соединения элементов контейнера друг с другом повышает прочность, улучшает защиту перевозимого груза от воздействия атмосферных факторов, повышению его сохранности и для изоляции внутреннего пространства типичного полувагона 2 от взаимодействия с перевозимым грузом, предотвращая его загрязнение и, тем самым, сокращая издержки на подготовительные операции.