ПАЛЛЕТНЫЙ КОНТЕЙНЕР
PALLET CONTAINER

Изобретение касается паллетного контейнера (называемого далее коротко «IBC» (Intermediate Bulk Container, кубовый контейнер) для хранения и для транспортировки, в частности опасных, жидких или жидкотекучих наполнителей, имеющего тонкостенную жесткую внутреннюю емкость из термопластичного полимерного материала, имеющего плотно охватывающую эту полимерную внутреннюю емкость в виде опорной оболочки трубчатую решетчатую раму из сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых стержней, и имеющего прямоугольный нижний паллет (поддон), на который опирается полимерная емкость, и с которым жестко соединена трубчатая решетчатая рама, при этом прямоугольная полимерная емкость имеет две более длинные боковые стенки, одну более короткую заднюю стенку, одну более короткую переднюю стенку, нижнее дно емкости и верхнее дно, имеющее расположенный по центру, закрываемый заливной патрубок, при этом вверху в трубчатой решетчатой раме по бокам рядом с заливным патрубком полимерной внутренней емкости проходят две поперечные траверсы, которые закреплены на обеих более длинных боковых стенках трубчатой решетчатой рамы и которые в середине захватываются двумя расположенными на верхнем дне, выполненными из полимерного материала полимерной внутренней емкости удерживающими устройствами.
В химической промышленности паллетные контейнеры, соответственно, IBC применяются в большом объеме преимущественно для транспортировки жидких химикатов. Эти химические продукты представляют собой по большей части опасные жидкие наполнители, для хранения и транспортировки которых допущены только емкости, прошедшие соответствующие типовые испытания. При типовом испытании, проводимом Федеральным ведомством по испытанию материалов (BAM), должны выполняться разные критерии прочности и герметичности. В том числе, для IBC в качестве имитации продолжительных сотрясений при транспортировке необходимо прохождение так называемого «вибрационного теста» на вибрационном столе, который за кратчайшее время оказывает экстремально высокие динамические вибрационные нагрузки на наполненные паллетные контейнеры. Соответственно приводимый в движение вибрационный стол совершает короткие вертикальные поступательные движения с двойной амплитудой 25 мм ± 5%, при этом частота поступательных движений должна выбираться в точности так, чтобы паллетный контейнер своим нижним паллетом отрывался от опорной плиты вибрационного стола. Продолжительность испытания составляет один час. После этого недопустимо, чтобы испытанный паллетный контейнер имел негерметичность, разлом и поломку/выход из строя конструктивной оснастки.
Функционально при каждом толчкообразном подъеме вибрационного стола на столб жидкости, находящийся во внутренней емкости, действует сильная гидродинамическая ударная волна, вследствие чего жидкость стремится разойтись в ширину. Из-за этого боковые стенки охватывающей обрешетки упруго выдавливаются наружу (в четырех направлениях). Одновременно верхнее дно, имеющее завертывающуюся крышку на расположенном центрально в середине заливном отверстии, сильно опускается вниз. При последующем резком понижении вибрационного стола выдавленные наружу боковые стенки обрешетки амортизируют обратно, и жидкость расходится теперь уже вверх (только в одном направлении), при этом верхнее дно, имеющее завертывающуюся крышку, сильно выбивается вверх. Вследствие быстрых периодических повторов этих процессов движения жидкость, соответственно, вся система емкости может приходить в резонансные колебания, из-за чего величина движений расхождения продолжает увеличиваться и быстро превышает критические значения, которые могут приводить к излом трубчатых стержней и разрыву сварных соединений сваренных пересечений трубчатых стержней.
Паллетные контейнеры данной конструкции, имеющие тонкостенную внутреннюю емкость и охватывающую трубчатую решетчатую раму (так называемые композитные IBC), обычно снабжены двумя поперечными траверсами в виде трубчатых стержней, которые проходят по бокам рядом с заливным патрубком над верхним дном полимерной внутренней емкости и закреплены на самом верхнем, горизонтально проходящем трубчатом стержне трубчатой решетчатой рамы. Это служит, с одной стороны, для придания жесткости верхней области решетчатой рамы, а с другой стороны, для фиксации полимерной внутренней емкости внутри трубчатой решетчатой рамы. При этом, в том числе, должно предотвращаться, чтобы, напр., при опрокидывании паллетного контейнера наполненная полимерная внутренняя емкость выскальзывала из обрешетки и больше не поддавалась манипулированию.
Из EP 0 881 161 A1 известна аналогичная паллетная емкость, имеющая съемную защитную крышку из металла или полимерного материала, у которой должно предотвращаться западание имеющего заливной патрубок верхнего дна полимерной внутренней емкости под воздействием внешних и внутренних сил. Здесь должно, в частности, оказываться противодействие опусканию верхнего дна вследствие создания пониженного давления при остывании разливаемого материала, чтобы сохранялась возможность открытия завертывающейся крышки посредством стандартного гаечного ключа. Также следует избегать опускания при установке на заливной патрубок смесительного инструмента. Для этого верхнее дно полимерной внутренней емкости закреплено на расположенной над ним защитной крышке. На верхнем дне сформированы две крепежные петли, которые продеты сквозь прорези в защитной крышке и выступают вверх. Для фиксации верхнего дна на защитной крышке через выступающие крепежные петли вставлены соответствующие шплинты.
Почти все имеющиеся сегодня на рынке родственные паллетные контейнеры разных изготовителей имеют в качестве удерживающих устройств сформированные на верхнем дне замкнутые крепежные петли, которые захватывают две поперечные траверсы на верхней обрешетке.
Однако эти известные крепежные петли являются сравнительно тонкими и выполнены с большим проходным отверстием, потому что при монтаже поперечных траверс эти траверсы должны продеваться своими отогнутыми крепежными концами через проушину крепежных петель. Поэтому это не является устойчивой навеской внутренней емкости для испытания с целью получения допуска для опасного материала, в частности вибрационного теста.
В основе настоящего изобретения лежит задача, простым образом несколько повысить устойчивость паллетных контейнеров к внешнему воздействию колебательных нагрузок и тем самым в целом продлить срок службы паллетных контейнеров.
Эта задача решается с помощью специальных признаков п.1 формулы изобретения. Признаки в зависимых пунктах формулы изобретения описывают следующие предпочтительные возможности осуществления предлагаемого изобретением паллетного контейнера. Предложенная техническая теория неожиданно простым образом открывает улучшенную сопротивляемость продолжительным сотрясениям наполненных паллетных контейнеров при транспортировке. С помощью конструктивных мер настоящего изобретения достигается повышение мощности всей системы паллетного контейнера, проявляющееся при динамической продолжительной нагрузке только в области верхнего предела.
Настоящее изобретение конструктивным образом отличается тем, что удерживающие устройства выполнены в виде открытых с одной стороны массивных кронштейнов (несущая цапфа) с коротким свободным концом и сравнительно длинной областью соединения. Причем эта сравнительно длинная область соединения выполненных в форме кронштейнов удерживающих устройств выполнена примерно вдвое длиннее короткого свободного конца. Благодаря этому одновременно достигаются несколько преимуществ.
Во-первых, достигается существенное технологическое преимущество. Поперечные траверсы не должны больше вручную продеваться своими сравнительно большими отогнутыми крепежными концами через замкнутую крепежную петлю, а могут простым образом вдвигаться под короткий свободный конец кронштейна сбоку. Этот процесс может легко автоматизироваться. Во-вторых, паллетный контейнер, с учетом испытаний для получения допуска, имеет повышенную жесткость благодаря кронштейну, имеющему длинную область соединения на верхнем дне внутренней емкости и массивное короткое исполнение свободного конца кронштейна. В сочетании с массивным исполнением свободного конца кронштейна свободное пространство под концом до верхнего дна имеет только в точности такой размер, чтобы поперечная траверса точно проходила под ним, соответственно, заполняла имеющееся свободное пространство, так чтобы больше не оставалось избыточного свободного пространства и больше не могло происходить обычное до сих пор свободное движение (биение) поперечной траверсы в большом отверстии петли. Более того, теперь имеется длительная контактная фиксация между выполненными в виде кронштейнов удерживающими устройствами и поперечной траверсой при каждом движении вверх и вниз верхнего дна внутренней емкости без свободного движения и биения поперечной траверсы.
В варианте осуществления изобретения целесообразным образом предусмотрено, что оба указанных удерживающих устройства выполнены обращенными своим свободным концом друг к другу. Тем самым достигается, что даже при экстремальных вибрационных нагрузках в резонансной области поперечные траверсы не могут просто выскочить из-под свободных концов кронштейнов.
В конструктивном варианте осуществления удерживающие устройства имеют в целом прямоугольное поперечное сечение, при этом высота составляет прибл. 35 мм – 45 мм, предпочтительно 38 мм, длина прибл. 65 мм – 80 мм, предпочтительно 72 мм, а толщина прибл. 5 мм – 8 мм, предпочтительно 6мм. При этом удерживающие устройства выполнены почти вдвое длиннее своей высоты и имеют улучшенную жесткость по сравнению с известными тонкими крепежными петлями. Это обусловливается также тем, что короткий свободный конец имеет длину «только» прибл. 18 мм – 2 5мм, предпочтительно 22 мм, и свободную высоту, соответственно, небольшое расстояние до верхнего дна внутренней емкости прибл. от 15 мм до 20 мм, предпочтительно 17 мм.
В другом конструктивном варианте осуществления предусмотрено, что область соединения удерживающих устройств выполнена исключительно в проходящей наискосок переходной области внутренней емкости. Благодаря расположению длинной области соединения массивного кронштейна в проходящей наискосок переходной области внутренней емкости от двух располагающихся выше наружных частей к располагающейся ниже средней части (для защищенного расположения заливной завертывающейся крышки) происходит уменьшение пиковых значений движения вверх и вниз верхнего дна внутренней емкости, что в конечном итоге ведет к ощутимому повышению сопротивляемости при продолжительной колебательной нагрузке.
Ниже изобретение поясняется подробнее и описывается на примере осуществления, схематично изображенном на чертежах.
Показано:
фиг.1: предлагаемый изобретением IBC на виде наискосок в перспективе;
фиг.2: полимерная внутренняя емкость на виде сбоку в перспективе;
фиг.3: детальный вырез из фиг.2, включающий в себя выполненное в виде кронштейна удерживающее устройство, и
фиг.4: вид наискосок в перспективе удерживающего устройства в соответствии с фиг.3.
На фиг.1 ссылочной позиций 10 обозначен предлагаемый изобретением паллетный контейнер (=IBC) для хранения и для транспортировки, в частности опасных, жидких или жидкотекучих наполнителей. Для применения, соответственно, для использования опасных разливаемых материалов паллетный контейнер 10 удовлетворяет особым критериям испытаний и имеет соответствующий официальный допуск для опасных материалов. В одном из вариантов осуществления для объема разливаемого материала прибл. 1000 л паллетный контейнер 10 имеет стандартизированные размеры при длине прибл. 1200 мм, ширине прибл. 1000 мм и высоте прибл. 1151 мм. Основные элементы паллетного контейнера 10 состоят из изготовленной способом выдувного формования из термопластичного полимерного материала, тонкостенной жесткой внутренней емкости 12, охватывающей эту полимерную внутреннюю емкость 12 в виде опорной оболочки трубчатой решетчатой рамы 14 и нижнего паллета 16, на который опирается полимерная внутренняя емкость 12 и с которым жестко соединена трубчатая решетчатая рама 14. Наружная трубчатая решетчатая рама 14 состоит из сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых стержней 18, 20. Для получения замкнутой обрешетки (решетчатый короб) в качестве наружной емкости кольцеобразно проходящие вокруг горизонтальные трубчатые стержни 18 жестко соединены каждый друг с другом в месте соединения. Нижний паллет 16 в изображенной версии выполнен в виде композитного паллета, имеющего верхнюю опорную плиту из стального листа, расположенную под ней опорную раму из стальной трубы и полимерные угловые и средние ножки. На передней стороне трубчатой решетчатой рамы 14 закреплена табличка 22 с надписью из тонкого стального листа для обозначения данного жидкого наполнителя. В середине дна полимерной внутренней емкости 12 для забора жидкого наполнителя выполнен заборный патрубок 24 для подсоединения заборной арматуры.
Соответственно размерам паллетного контейнера 10, полимерная внутренняя емкость 12 имеет две более длинные боковые стенки, одну более короткую заднюю стенку, одну более короткую переднюю стенку, нижнее дно емкости и верхнее дно 26, имеющее расположенный по центру, закрываемый посредством завертывающейся крышки 28 заливной патрубок 30, при этом вверху в трубчатой решетчатой раме 14 по бокам рядом с заливным патрубком 30 полимерной внутренней емкости 12 проходят две поперечные траверсы 32 в виде трубчатых стержней, которые закреплены на двух более длинных боковых стенках трубчатой решетчатой рамы 14 и которые в середине захватываются двумя расположенными на верхнем дне 26, выполненными из полимерного материала полимерной внутренней емкости 12 массивными и выполненными в виде кронштейнов удерживающими устройствами 34.
Кубическая полимерная внутренняя емкость 12 изображена на фиг.2 на виде сбоку отдельно (без охватывающей трубчатой решетчатой рамы 14). Донный заборный патрубок 24 расположен на более короткой и не видимой здесь боковой стенке. Верхний, расположенный центрально заливной патрубок 30 размещен в располагающейся ниже средней части 36 внутренней емкости 12 между двумя располагающимися выше наружными частями 38. В выполненных наискосок переходных областях 40 от располагающейся ниже средней части 36 к двум располагающимся выше наружным частям 38 расположены два массивных, открытых с одной стороны удерживающих устройства 34.
Удерживающие устройства 34 сформированы во время процесса выдувного формования при закрытии выдувной формы в области шва с раздавливанием кромок в сформированных для этого углублениях из выдавленных концов рукава. У принятых до сих пор замкнутых крепежных петель после каждого процесса выдувного формования должен был отдельно вырезаться полимерный материал в отверстиях петель. Этот дополнительный рабочий шаг предпочтительным образом отпадает у предлагаемых изобретением, открытых с одной стороны выполненных в виде кронштейна (несущих цапф) удерживающих устройств 34.
Увеличенное на фиг.3 изображение поясняет, что удерживающие устройства 34 выполнены в виде открытых с одной стороны, массивных кронштейнов (несущих цапф), имеющих короткий свободный конец 42 и сравнительно длинную область 44 соединения. На предыдущих изображениях фиг.1 и фиг.2 было видно, что удерживающие устройства 34 выполнены, будучи обращены своим свободным концом 42 друг к другу.
По конструктивному варианту осуществления сравнительно длинная область 44 соединения удерживающих устройств 34 выполнена примерно вдвое длиннее короткого свободного конца 42. При этом удерживающие устройства 34 в целом имеют прямоугольное поперечное сечение, при этом высота составляет прибл. 35 мм – 45 мм, предпочтительно 38 мм, длина прибл. 65 мм – 80 мм, предпочтительно 72 мм, а толщина прибл. 5 мм – 8 мм, предпочтительно 6 мм. При этом указанные удерживающие устройства 34 почти вдвое длиннее своей высоты. Контактное зажатие поперечных траверс (без свободного пространства, как в замкнутой сквозной петле) осуществляется благодаря тому, что короткий свободный конец 42 имеет длину прибл. от 18 мм до 25 мм, предпочтительно 22 мм, и свободную высоту, соответственно, расстояние до верхнего дна 26 внутренней емкости прибл. от 15 мм до 20 мм, предпочтительно 17 мм.
Как можно также отчетливо видеть на фиг.3, область 44 соединения удерживающих устройств 34 выполнена исключительно в проходящих наискосок переходных областях 40 верхнего дна 26 внутренней емкости. Чтобы полностью исключить выскакивание поперечных траверс 32 из-под удерживающих устройств 34, оба удерживающих устройства 34 снабжены на своем свободном конце 42 маленьким указывающим вниз носиком 46.
Кроме того, на виде в перспективе на фиг.4 отчетливо показано, что обе боковые наружные кромки удерживающих устройств 34 снабжены сплошным краевым валиком 48.
Краевой валик 48 имеет ширину прибл. 3мм и высоту прибл. 1мм. Это повышает жесткость удерживающего устройства, при этом сохраняется некоторая требуемая упругость, чтобы можно было амортизировать толчки вследствие перемены направления при подъеме и опускании верхнего дна во время вибрационного теста и передавать на поперечные траверсы 32 только в уменьшенной мере.
При сравнительных попытках вибрационного теста с видеозаписью у стандартного IBC, имеющего известную замкнутую петлю, имеющую большое проходное отверстие, можно обнаружить, что верхнее дно вместе с тонкой петлей бьется о поперечину с более высокой амплитудой колебаний и поэтому с большей кинетической энергией, потому что при движении вверх верхнего дна тонкая петля отрывается от штанги поперечины, а при движении вниз резко попадает на поперечину, в то время как открытое удерживающее устройство также еще в верхней точке возврата верхнего дна опирается на штангу поперечины и не отрывается. Благодаря этому ощутимо уменьшается вертикальная «пульсация» в двух размещенных выше наружных боковых областях, соответственно, наружных частях верхнего дна, и сокращается амплитуда колебаний горизонтальной «пульсации» в области двух противоположных, более длинных боковых стенок обрешетки, соответственно, паллетного контейнера 10. Так, измерения максимального упругого отклонения противоположных, более длинных боковых стенок обрешетки при динамической нагрузке показали, что при контактной навеске с геометрическим замыканием верхнего дна 26 внутренней емкости посредством открытых с одной стороны массивных выполненных в виде кронштейнов удерживающих устройств на поперечных траверсах 32 осуществляется прибл. на 20% меньшее отклонение решетки. Благодаря этому получаются явно меньшие пиковые значения критических переменных изгибных напряжений и вредных растягивающих напряжений в чувствительных точках сварки сваренных пересечений труб в обрешетке.
Этим обосновывается более долгий срок службы и пригодность к эксплуатации предлагаемых изобретением паллетных контейнеров.
Таким образом, настоящее изобретение с помощью сравнительно малых мер предлагает ценный шаг с точки зрения повышения стоимости за счет более долгого повторного использования бывших в употреблении IBC.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
10 Паллетный контейнер
12 Полимерная внутренняя емкость
14 Трубчатая решетчатая рама
16 Нижний паллет
18 Горизонтальные трубчатые стержни (12)
20 Вертикальные трубчатые стержни (12)
24 Табличка с надписью
24 Нижний заборный патрубок
26 Верхнее дно (12)
28 Завертывающаяся крышка (30)
30 Верхний заливной патрубок (26)
32 Поперечная траверса (14)
34 Выполненное в виде кронштейнов удерживающее устройство (26)
36 Средняя часть (26, 12)
38 Наружная часть (26, 12)
40 Переходная область (36-38)
42 Свободный конец (34)
44 Область соединения (34)
46 Маленький носик (42)
48 Краевой валик (34).