Контейнер

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к упаковке, а в частности к контейнеру, предназначенному для размещения, хранения и перевозки промышленной продукции различного назначения, и может быть использована в химической, автомобильной и других отраслях промышленности при транспортировке наземным и водным транспортом.
Уровень техники
Контейнер - основная единица перевозки или хранения, используемая в транспортной логистике. Современная промышленность изготавливает несколько видов контейнеров из различных материалов, которые должны обеспечить сохранную перевозку грузов одним или несколькими видами транспорта. Из уровня техники известен контейнер (патент РФ №136790 на полезную модель «КОНТЕЙНЕР (ВАРИАНТЫ)», 06.09.2013, МПК B65D 6/14 (2006.01), B65D 6/16 (2006.01), включающий поддон, боковые и торцевые стенки, изготовленные из древесных плит (преимущественно из древесно-слоистых), разъемно скрепленных между собой с образованием короба, и крышку. Стенки снабжены гибкими соединительными элементами, выполненными с возможностью стыковки друг с другом при установке последних. На верхних кромках короба расположены опорные планки, шарнирно закрепленные на двух его противоположных стенках, а по периметру грузовой платформы поддона закреплены ограничители сдвига короба с пазами. В нижней части указанных стенок короба закреплены фиксаторы, выступающие вниз из нижних граней последних, ответные пазам ограничителей сдвига и выполненные с возможностью образования замкового соединения паз-фиксатор. Соединительные элементы боковых и торцевых стенок выполнены в виде шарнирных разборных петель, соединенных съемной осью. Соединительные элементы боковых и торцевых стенок выполнены с возможностью образования замкового соединения паз-фиксатор, при этом соединительные элементы одной из сторон боковой стенки содержат паз, а соединительные элементы другой смежной торцевой стенки - фиксатор, выполненный с возможностью его введения в указанный паз и последующего сгиба при образовании замка.
Недостатком известного контейнера является следующее: в технологическом процессе производства деталей короба (торцевых и боковых стенок) в случае нерационального кроя унифицированных листовых форматов плит, выпускаемых по стандартам промышленностью, образуется значительная доля отходов, изготовленных из древесно-слоистых материалов.
Из уровня техники известен контейнер (патент РФ № 167189 на полезную модель «КОНТЕЙНЕР», 07.12.2015, МПК B65D 6/14, B65D 6/16), включающий поддон, боковые стенки, изготовленные из древесно-слоистых плит и образующие в собранном положении короб, ограничитель сдвига короба, при этом указанные боковые стенки разъемно скреплены между собой при помощи соединительных элементов, толщина боковых стенок составляет 5-15 мм, предел прочности древесно-слоистых плит при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев равен не менее 35 МПа. Ограничитель сдвига короба может быть выполнен из уголкового профиля или из отрезков уголкового профиля и закреплен по периметру грузовой платформы поддона. Также ограничитель сдвига короба может быть выполнен в виде набора парных соединительных элементов с возможностью образования замковых соединений паз-фиксатор, причем первые элементы парных соединительных элементов снабжены по меньшей мере одним пазом и закреплены по периметру грузовой платформы поддона, а вторые элементы представляют собой фиксаторы и закреплены в нижней части боковых стенок короба. При этом первые элементы парных соединительных элементов могут представлять собой профили с выполненными в них пазами. Боковые стенки контейнера могут быть скреплены между собой при помощи соединительных элементов, выполненных в виде шарнирных петель, соединенных съемной осью, или элементов, выполненных в виде набора парных соединительных элементов с возможностью образования замковых соединений паз-фиксатор, причем первые элементы парных соединительных элементов снабжены по меньшей мере одним пазом и закреплены по краю одной боковой стенки короба, а вторые элементы представляют собой фиксаторы и закреплены по смежному краю другой боковой стенки короба.
Недостатком данного устройства является большая материалоемкость тары, вследствие чего высокий вес самой тары и уменьшенная полезная загрузка продукции при её использовании.
Известен контейнер (патент РФ № 151838 на полезную модель «КОНТЕЙНЕР», 18.09.2014, МПК B65D 6/14), включающий поддон, боковые и торцевые стенки, изготовленные из плит древесного материала, разъемно скрепленных между собой с образованием короба, и крышку. Стенки снабжены гибкими соединительными элементами, стыкующимися друг с другом при установке. На верхних кромках короба расположены опорные планки, шарнирно закрепленные на двух его противоположных стенках, а по периметру грузовой платформы поддона закреплены ограничители сдвига короба с пазами. В нижней части указанных стенок короба закреплены фиксаторы, выступающие вниз из нижних граней последних, ответные пазам ограничителей сдвига и выполненные с возможностью образования замкового соединения паз-фиксатор. Гибкие соединительные элементы выполнены в виде неразборного  - образного профиля из тонколистового прокатного металла.
Кроме того, из уровня техники известен контейнер (см. патент РФ на полезную модель №189209 на полезную модель «КОНТЕЙНЕР», 16.01.2019, МПК B65D 6/14), включающий поддон, боковые и торцевые стенки, изготовленные из плит древесно-плитного материала, гибко скрепленных между собой с образованием короба, на грузовой платформе поддона с двух сторон закреплены пластинчатые ограничители сдвига короба с пазами, а в нижней части стенок короба закреплены фиксаторы, выступающие вниз из нижних граней стенок и выполненные с возможностью образования замкового соединения паз-фиксатор, на других двух сторонах грузовой платформы поддона установлены L-образные ограничители сдвига, снабженные пазами. Данное решение принято за прототип. Однако основным недостатком известного контейнера в процессе эксплуатации является изменение несущей способности основания вследствие нарастания деформации поперечных опорных элементов поддона.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышение несущей способности поддона контейнера, при сохранении общей массы.
Любая конструкция должна быть надежной в работе, экономичной, технологичной в изготовлении и безопасной при эксплуатации.
Как известно, при производстве конструкций из древесных материалов используется профили унифицированного сечения обрезного пильного материала. Наибольшее распространение при производстве упаковки (например поддонов, подставок и др.) получили тонко размерные сечения толщиной h до 100мм и шириной b более двойной толщины скрепленные между собой общеизвестными способами.
Вследствие особенностей строения древесины, одним из критериев ее пригодности использования в качестве конструкционного материала является предел прочности при поперечном изгибе, находящийся в обратной зависимости от осевого момента сопротивления, характеризующий безопасность и надежность изделия. Кроме того, к основным характеристикам материала также относится ее жесткость - как показатель сопротивляться деформации, определяемый модулем упругости материала (для древесины вдоль волокон примерно в 20…25 раз выше, чем поперек волокон).
Данные характеристики учитываются при подборе размеров поперечной площади сечений конструктивных элементов упаковки в теоретических расчетах на прочность при заданной грузоподъемности, и определяются зависимостью параметров ширины b и толщины h поперечного сечения наиболее напряженного элемента конструкции.
В вышеописанном решении конструкции прототипа, соединение всех элементов деревянного основания, выполненных из древесного материала, образовано путем многослойного наложения продольных и поперечных планок внахлест по стороне сечения b, при этом для осуществления повышения их показателя предела прочности требовалось увеличить параметры толщины h всех элементов. Данный способ решения приводит к утяжелению поддона упаковки, и вследствие чего происходит снижение полезной загрузки контейнера, так как при расчете допустимого контактного напряжения в элементах грузовой платформы и поперечных планках учитывается только толщина сечения h, что намного меньше ширины b пильного материала.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат заключается в повышении несущей способности контейнера.
Технический результат достигается за счет обеспечения  контейнера, содержащего боковые и торцевые стенки, изготовленные из плит древесно-плитного материала, выполненные с возможностью гибкого скрепления между собой с образованием короба, при этом короб выполнен с возможностью фиксирования на поддоне, состоящем из верхней и нижний площадок закрепленных на продольных опорных элементах балочного типа, в соответствии с заявленной полезной моделью, продольные опорные элементы балочного типа выполнены с переменной высотой поперечного сечения H, при этом минимальное значение высоты h1 каждого продольного опорного элемента балочного типа составляет по меньшей мере 2,2 значениям высоты h нижней или верхней площадки поддона.
Продольные опорные элементы балочного типа с переменной высотой поперечного сечения H могут быть обеспечены накладками, жестко зафиксированными на них.
Накладки могут быть выполнены из древесины.
Накладки могут быть выполнены из дерево-композитного плитного материала.
Накладки могут быть выполнены из полимерного материала.
Накладки могут быть выполнены из листовой стали.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели за счет использования в поддоне продольных опорных элементов балочного типа с переменной высотой H поперечного сечения при минимальном значении высоты h1 каждого продольного опорного элемента балочного типа по стороне поперечного сечения, составляющей по меньшей мере 2,2 значениям высоты h нижней (или верхней) площадки, заключается в снижении деформации конструкции поддона, чем обеспечивается повышением осевого момента сопротивления в наиболее напряженных участках, что позволяет повысить надежность и безопасность упаковки без снижения полезной загрузки контейнера.
Краткое описание чертежей
Предпочтительный вариант выполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:
на фиг. 1 изображен общий вид контейнера с пластинчатыми ограничительными элементами  фиксации короба, аксонометрия;
на фиг. 2 изображен общий вид контейнера с контурным ограничительным элементом фиксации короба, аксонометрия;
на фиг. 3 изображен общий вид поддона с накладкой и без нее, аксонометрия;
на фиг. 4 изображен общий вид опорного элемента балочного типа с накладкой, аксонометрия.
Осуществление полезной модели
Контейнер, изображенный на фиг. 1 и 2, включает в себя поддон 1 и установленный на него короб 2.
Поддон 1, изображенный на фиг. 2, содержит верхнюю плоскую площадку 3 сплошного (например, фанерная плита) или решетчатого (например, деревянные планки) заполнения, установленную внахлест на продольные опорные элементы 4 балочного типа. Высота элементов верхней плоской площадки 3 поддона равна h, а толщина b. Продольные опорные элементы 4 балочного типа выполнены из дерево-композитного плитного материала, установлены параллельно друг другу и расположены вдоль одной из сторон контейнера, образуя при этом прямой угол к наибольшей боковой грани верхней площадки 3 поддона 1 (см. фиг. 3, 4). Нижние грани продольных опорных элементов 4 балочного типа связаны между собой поперечными планками 8, образующими нижнюю опорную площадку, поддона 1, предназначенную для обеспечения продольной жесткости конструкции и снижения точечной нагрузки на опорную поверхность пола грузового транспортного средства. Высота поперечных планок 8 нижней опорной площадки поддона равна h, а толщина равна b.
Для обеспечения захвата поддона 1 с любой из его сторон вилами складской техники, в каждом из продольных опорных элементов 4 балочного типа на наибольшей боковой грани выполнена пара технологических проемов 5 преимущественно прямоугольной формы исполнения, разнесенных друг от друга. Выполнение технологических проемов 5 в продольных опорных элементах 4 балочного типа обеспечивает переменную высоту поперечного сечения H указанных элементов 4. Минимальное значение высоты h1 каждого продольного опорного элемента 4 балочного типа по стороне Н поперечного сечения равно по меньшей мере 2,2 значениям высоты h поперечных планок 8, образующих нижнюю площадку поддона, или высоты h верхней 3 площадки поддона.
С целью увеличения несущей способности и сопротивления упругой деформации верхней грузовой площадки 3, продольные опорные элементы 4 балочного типа с переменной высотой поперечного сечения H могут быть обеспечены накладками 6, выполненными из однотипного или другого материала (например, полимерный материал, металлические полосы, плиты фанеры, ДСП и т.д.). Накладки 6 для придания большей жесткости прикреплены к продольным опорным элементам 4 балочного типа по вертикальным наибольшим граням, имеющим высоту H, общеизвестным способом крепления (например, клеевым, гвоздевым и т.д.). На фигуре 4 представлен один из вариантов крепления накладки 6 к элементу 4 посредством гвоздей 7. Конфигурация бокового профиля накладки 6 (см. фиг. 4), выполнена идентичной профилю продольных опорных элементов 4 балочного типа.
На верхней площадке 3, в качестве обеспечения надежного соединения поддона 1 с коробом 2 и повышения жесткости нижней части короба 2, могут быть установлены фиксирующие и ограничительные элементы 13, 14, выполненные в виде кольцевой рамки 9 из соединенных встык и/или внахлест с продольными 10 и поперечными 11 профилированными планками квадратного и/или прямоугольного сечения из древесного материала и/или в виде Г- образного профиля 13 из металла.
Кроме того, в качестве фиксирующих и ограничительных элементов и обеспечения неразъемного соединение поддона 1 с коробом 2, на горизонтальных гранях грузовой площадки 3 поддона 1 могут быть закреплены вспомогательные элементы в виде отдельно расположенных пластин 14 ориентированных вдоль боковой грани наружного продольного опорного элемента 4 балочного типа.
Указанные элементы могут быть выполнены с пазами, образованными путем плоской прессовой вырубки, и предназначены для позиционирования и фиксации стен короба 2 за счет совмещения ответных язычков фиксаторов 15 боковых стен 16 и торцевых стен 17 короба 2, образуя при этом жесткое замковое соединение.
В качестве материала для фиксирующих и ограничительных элементов применяется металлический тонколистовой прокат.
Соединение и фиксация всех указанных элементов поддона 1 осуществляется общеизвестным способом крепления (например, посредством гвоздей, скоб и т.д.).
Короб 2 собирают из боковых и торцевых стенок 16, 17, изготовленных из плит древесно-слоистого материала, преимущественно фанеры, или древесно-стружечных плит. Связь стенок короба между собой обеспечивается за счет гибких неразъемных соединительных элементов 18, изготовленных из тонколистовой стали. Боковые и торцевые стенки 16, 17 короба 2 могут быть соединены с помощью разъемных фиксаторов 15, распределенных на вертикальном крае торцевой стенки 17, язычки которых входят во взаимодействие с пазами элемента 18, выполненного из тонколистового металлического проката L-образного профиля поперечного сечения и зафиксированного на внешней грани вертикального края боковой стенки 16 общеизвестным способом (например, посредством прессования, или за счет использования стандартного крепежа).
Соединение и фиксация всех указанных элементов короба 2 осуществляется общеизвестным способом крепления (например, посредством прессования, использования заклепок, гвоздей и т.д.).
Сборка контейнера осуществляется в следующем порядке.
Короб 2 устанавливают на поддон 1 и совмещают язычки фиксаторов 15 боковых и торцевых стен 16, 17 с пазами фиксирующих и ограничительных элементов 13, 14 поддона 1, после чего ударным инструментом производят их совместный загиб до образования жесткого неразъемного соединения. Для осуществления оптимизации территории складского хранения, а также осуществления ярусной транспортировки контейнера, предусмотрены съемные опорные конструкции в виде каркасной крышки 20, изображенной на фиг. 2, или откидной опорной планки 21, изображенной на фиг.1, выполненные из древесного, полимерного материала.
После загрузки груза в контейнер производят подготовку контейнера для обеспечения сохранности груза при транспортировании, а также долгосрочного хранения штабелируемых контейнеров в складских помещениях на территории потребителя путем обтяжки несколькими вертикальными и горизонтальными поясами стриповочной ленты.
min
Предлагаемая конструкция контейнера проста в изготовлении, в процессе сборки, надежна и безопасна в эксплуатации, выполнена из унифицированных обрезных материалов, за счет увеличения минимальной высоты (h1= 2,2×h) в наиболее нагруженных местах продольных опорных элементов 4 балочного типа и поддона в целом, позволяет обеспечить необходимую жесткость (при использовании элементов одинакового сечения прирост прочности составляет 25%) рамной конструкции поддона, тем самым позволяет повысить грузоподъемность тары на 17%.
Вследствие особенностей строения древесины, одним из критериев ее пригодности использования в качестве конструкционного материала является предел прочности при поперечном изгибе, находящийся в обратной зависимости от осевого момента сопротивления, характеризующий безопасность и надежность изделия. Кроме того, к основным характеристикам материала также относится ее жесткость - как показатель сопротивляться деформации, определяемый модулем упругости материала (для древесины вдоль волокон примерно в 20…25 раз выше, чем поперек волокон).
Данные характеристики учитываются при подборе размеров поперечной площади сечений конструктивных элементов упаковки в теоретических расчетах на прочность при заданной грузоподъемности, и определяются зависимостью параметров ширины b и толщины h поперечного сечения наиболее напряженного элемента конструкции.
Экспертные оценки по результатам контрольно-проверочных испытаний опытных образцов контейнера при максимальной нагрузке свыше 12000 кгс подтвердили верность выбранных конструктивных решений, которые обеспечили заданную прочность и жесткость при минимально возможной массе тары.
Возможность осуществления заявляемого контейнера не вызывает сомнений и подтверждается разработанными в настоящее время технологическими картами, и легко реализуется с помощью стандартного оборудования.
Кроме того, были поведены испытания на определение разрушающей нагрузки для контейнера согласно ГОСТ 18211-2018 (метод 1). Во время испытания нагрузка прикладывалась перпендикулярно к крышке контейнера и верхней поверхности поддона 1 контейнера УФК (УФК - универсальный фанерный контейнер). Испытание на разрушающую нагрузку проводилось на трех образцах контейнера размером 1480×1175×1118 мм, массой 68,5 кг. Стенки короба контейнера выполнены из фанеры по ГОСТ 3916.1-2018 толщиной 9 мм. Результаты испытания образцов контейнера на разрушающую нагрузку представлены ниже в таблице 1.
Таблица 1.
№ п/п
Показатель
Нормативная документация
№ образца
Результат испытаний
1
Разрушающая нагрузка, кгс
ГОСТ 18211-2018
Образец №1
15274
Образец №2
13446
Образец №3
16316