ЭЛАСТИЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ, ХРАНЕНИЯ И ПОДЪЕМА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК B65D30/00 

Изобретение касается эластичных контейнеров для транспортировки, хранения и подъема сыпучих материалов.

Известен такой контейнер, включающий рукавообразную оболочку из тканого материала, соединенную с помощью продольного и поперечного швов в нижней и/или верхней части и имеющий отверстие для загрузки и по меньшей мере одну подъемную петлю, являющуюся продолжением боковых стенок контейнера, а также наружную оболочку /патент США N 4, 269, 247 или Норвегии N 136744. Известный контейнер по патенту США N 4, 269, 247 выполнен с квадратным основанием путем выполнения вставок на противоположенных сторонах рукавообразной оболочки до сшивания основания. Недостатком такой конструкции является прежде всего то, что контейнеры дороги в изготовлении из-за длинных боковых швов и, во-вторых, то, что установка вставок после выполнения боковых швов является трудной операцией.

Кроме того, известен контейнер /по патенту Норвегии N 138134/, который может быть выполнен из круглотканого полотна. При выполнении из круглотканого полотна отсутствуют боковые швы. Такой контейнер имеет двухосновную конструкцию, включающую в себя один или два шва, каждый их которых имеет длину в 1/4 части длины окружности контейнера.

Изобретения, описанные в указанных патентах США, являются ближайшими из известных технических решений к данному изобретению, но они приспособлены для механизированного производства и оба указанных контейнера имеют относительно большой объем в пустом состоянии.

Таким образом, задачей изобретения является создание усовершенствованного контейнера указанного типа, при котором производство может быть полностью механизировано как при выполнении с прокладкой, так и без нее; достигается равномерное распределение давления в верхней и нижней частях контейнера; снижается стоимость сырья и снижается объем в транспортном и складированном состоянии пустого сложенного контейнера.

В производстве контейнеров для сыпучих грузов предпочтительно использование круглотканого полотна в форме рукавообразной оболочки. Круглотканое полотно по сравнению с плоскотканым полотном имеет одно важное преимущество оно не имеет боковых швов, которые снижают прочность при касательных напряжениях и увеличивают стоимость производства. Задача изобретения, следовательно, стоит в обеспечении снижения суммарной длины шва.

Неожиданно простым решением проблемы как сделать такой контейнер с малой длиной шва являлось выполнение сгибов оболочки контейнера, что также удобно и для механизированного производства. Предварительные опыты показали, что руковообразная оболочка, согнутая один раз или дважды в продольном направлении и затем соединенная поперечным швом в нижней части, является прочной и хорошо подходит для механизированного производства. При испытаниях число сгибов не ограничивалось одним или двумя, а могло быть любым удобным числом. Предварительные опыты показали также, что если шов расположен в центре нижней поверхности наполненного контейнера, то сделанный соответственно контейнер будет иметь круговое основание. Как расположение шва, так и круговое основание придают контейнеру большую однородность и равномерное распределение нагрузки в его нижней части.

Предварительную сгибку контейнера можно также применять, когда контейнер содержит боковые вставки, как описано в патенте Канады N 1,221, 923 /патент Норвегии N 153250/.

Контейнер по изобретению отличается от упомянутых во введении известных контейнеров тем, что поперечный шов выполнен путем образования по меньшей мере трех продольных двухслойных сгибов рукавообразной оболочки и сшивания этих сгибов поперек, причем длина поперечного шва менее 1/4 окружности рукавообразной оболочки.

На практике тканую рукавообразную оболочку кладут на плоскость и сгибают вдоль продольной оси некоторое число раз, необходимое для получения по меньшей мере шести слоев ткани, после чего нижнюю и/или верхнюю части плотно соединяют. Существуют разные способы достижения этого. Один способ представляет собой закладку загнутых внутрь складок или вставок на противоположных сторон оболочки, после чего рукавообразную оболочку загибают по меньшей мере один раз вдоль продольной центральной оси. Соединение выполняют поперек у нижней и/или верхней линии. Другой способ изготовления контейнера по меньшей мере с шестью слоями ткани, когда она кладется на плоскость, представляет собой просто сгибание рукавообразной оболочки дважды в продольном направлении. Этот способ позволяет получить рукавообразную оболочку с шестью слоями ткани. Эти два способа сгибания рукавообразной оболочки упомянуты только для примера. Существует множество других способов сгибания оболочки в продольном направлении для получения по меньшей мере шести слоев ткани.

Общая длина нижнего шва в упомянутых патентах США составляет 1/2 часть длины окружности контейнера, тогда как длина нижнего шва контейнера по изобретению составляет менее 1/4 длины окружности контейнера.

Нижней шов контейнера по изобретению, когда контейнер заполнен, будет находиться в центре основания. Т.к. напряжение в центре основания относительно мало, шов в этом месте не представляет такой опасности, как шов в основании контейнера по патенту США N 4269247, длина которого равна полной ширине основания.

Изготовление контейнера по изобретению прост и может быть высокомеханизировано. Контейнер предпочтительно изготавливают из "бесконечной" рукаообразной оболочки с или без вставленных боковых частей, который режут перпендикулярно продольной оси сверху и снизу. Контейнер сгибают сначала один раз вдоль продольной оси и соединяют швом в нижней и/или верхней части контейнера. Резание, сгибание и соединение могут быть механизированы.

В предпочтительном варианте выполнения контейнер представляет собой рукавообразную оболочку, имеющую боковые вставки, продольные сгибы выполнены вдоль центральной оси, а поперечный шов имеет длину, соответствующую примерно 1/8 длины окружности рукавообразной оболочки.

Другой вариант выполнения предусматривает оболочку, имеющую три продольных двухслойных сгиба, каждый из которых имеет ширину, соответствующую 1/6 длины окружности рукавообразной оболочки.

Кроме того, изобретение предусматривает, что часть наружной оболочки закреплена в нижнем поперечном шве.

Предлагаемый контейнер описан более подробно на примере одного из вариантов выполнения со ссылкой на чертежи.

На фиг. 1 изображена рукавообразная оболочка с боковыми вставками, где:
a/ вертикальная проекция несогнутой оболочки со вставками,
b/ вертикальная проекция оболочки /фиг. 1a/, согнутой вдоль продольной оси с добавлением нижнего соединения,
c/ вид оболочки сбоку по фиг. 1b с верхним соединением, d-f /вид сверху на фиг. 1a, b и соответственно;
на фиг. 2 рукавообразная оболочка в плоско сложенном состоянии, где:
a/ вертикальная проекция несогнутой оболочки,
b/ вертикальная проекция согнутой оболочки, как показано на фиг. 2a,
c/ вид сбоку на оболочку по фиг. 2b с другим верхним соединением и добавленным нижним соединением,
d-f / вид снизу на фиг. 2a, b и c соответственно;
на фиг. 3 рукавообразная оболочка с боковыми вставками, как показано на фиг. 1a, где:
a/ вертикальная проекция несогнутой оболочки с обкладкой, расположенной между вставками,
b/ вертикальная проекция оболочки /по фиг. 3a/, согнутой вдоль продольной оси с верхним и нижним соединением,
c/ вид сбоку по фиг. 3b, включая рукав,
d/ вид сверху по фиг. 3a,
e/ увеличенный торцевой вид в разрезе по 1-1 на фиг. 3b и
на фиг. 4 объемный контейнер с единой подъемной петлей и нижней частью по изобретению.

На фиг. 1d показан кусок рукавообразной оболочки с открытыми верхней частью 1 и нижней частью 2. Рукавообразная оболочка имеет переднюю стенку 3, заднюю стенку 4 и боковые вставки 5, 6. Рукавообразная оболочка может быть изготовлена или из плоскотканого материала, содержащего один или более боковых швов, или из круглотканого материала. Если рукавообразная оболочка выполнена из плоскотканого материала, то она может быть согнута поперек по центральной линии, образующей нижнюю часть или подъемную петлю готового контейнера.

Контейнер содержит поперечное соединение, которое представляет собой шов 7, образующий часть контейнера. Диаметр и длина рукавообразной оболочки и ширина боковых вставок определяются требуемым объемом контейнера.

Оболочку получают отделением отрезка требуемой длины "бесконечной" трубчатой оболочки, причем ее резание производят перпендикулярно продольной оси 8 оболочки. На фиг. 1b показана рукавообразная оболочка, сдвоенная посредством сгибания материала по его продольной центральной оси 8. Вид с торца фиг. 1b показан на фиг. 1e.

На торцевом виде фиг. 1e показано, что сечение материала теперь состоит в сумме из восьми слоев тканого материала, а ширина сечения материала, показанного на фиг. 1a уменьшилась вдвое. Конечно, можно сложить рукавообразную оболочку, показанную на фиг. 1b вдвое еще раз или еще несколько раз при необходимости. Нижнее соединение 7 выполнено поперек продольной оси 8 и относительно близко к нижнему отверстию 2. На фиг. 1c показан вариант подъемной петли 13, выполненной посредством нахлеста двух единых продолжений боковой стенки. Устройство подъемной петли 13 не ограничено показанным вариантом, но может также включать в себя соединение, сходное с нижним соединением.

На фиг. 2 показан другой способ получения по меньшей мере шести слоев ткани /три двухслойных сгиба/ посредством продольного сгибания рукавообразной оболочки. На фиг. 2b показан вариант, когда рукавообразную оболочку складывают дважды с получением трех двухслойных сгибов A, B и C. Ширина сгибов соответствует 1/6 длине окружности. Подъемная петля 14, показанная на фиг. 2c, выполнена согласно патенту США N 4925317 /заявитель/. Нижний шов 7 имеет длину, равную 1/6 длины окружности рукавообразной оболочки, показанной на фиг. 2a.

На фиг. 3 показана рукавообразная оболочка, как на фиг. 1a, но с обкладкой 15, расположенной внутри рукавообразной оболочки. На фиг. 3b показана согнутая рукавообразная оболочка с двумя соединениями, одно у нижней линии 7 и одно у верхней линии 11. Обкладка 15 может быть прикреплена к нижнему соединению. Посредством прорезания по меньшей мере продольных прорезей рядом с верхним концом рукавообразной оболочки можно сделать отверстие для подъемного средства. Если оболочка выполнена из плоскотканого материала, соответствующее отверстие для подъемного средства выполняют прошиванием боковых швов рядом, но не близко к верхней части оболочки. Подъемная петля может включать в себя рукав 12, как указано в описании к Европейскому патенту N 0.118.112.

На фиг. 4 показано, что нижняя часть эластичного контейнера имеет форму розочки. Шов, когда эластичный контейнер загнут внутрь и выполнен согласно варианту, показанному на фиг. 1, устремляется вертикально к центральной оси нижней части 3 контейнера. Это обеспечивает два значительных преимущества. Во-первых, нижняя часть 3 получается очень прочной из-за равномерного распределения нагрузки и, во-вторых, шов не испытывает износа трением и задирания во время транспортировки контейнера. Следовательно, контейнер по изобретению является также более безопасным. Нагрузка единообразно и равномерно распределяется от стенок к нижней части без каких-либо пиков, т.к. нижняя часть имеет круглую форму. Шов, расположенный в нижней части, фактически находится у точки наименьшего напряжения. Контейнер, показанный на фиг. 4, включает в себя также рукав 12.

Для сравнения напряжений, допускаемых для эластичных контейнеров, выполненных согласно патенту США N 4136723 и по изобретению, были проведены испытания. Устройство по изобретению было изготовлено согласно фиг. 1 и включало в себя рукав 12.

В контейнеры заполняли примерно 500 кг сыпучего вещества, при этом использовали испытательное приспособление, описанное в патенте Норвегии N 152870.

Сначала контейнеры пять раз растягивали с нагрузкой, в два раза превышающей вес контейнера, а затем растягивали до разрыва. Нагрузка при разрыве и место разрыва указаны в таблице.

Все испытанные контейнеры выполнены из одинаковой полипропиленовой ткани, имеющей размер 1250 мм x 2000 мм /ширина x длина в плане/. Результаты показаны в таблице.

Контейнеры, испытывавшиеся в испытании 1, выполнены по патенту США N 4269247 из плоскотканого материала, согнутого поперек по центральной оси и имеющего швы в конструкции стенок и основания. Они содержат единые подъемные петли, в которых все вертикальные волокна конструкции стенки собраны вместе для принятия нагрузки. Такая конструкция контейнера имеет подъемную петлю с наивысшей разрывающей нагрузкой, которая возможна без увеличения прочности волокон.

Контейнеры, испытывавшиеся в испытании 2, представляют собой немного модифицированный вариант контейнеров, испытывавшихся в испытании 1. Верхняя и боковые части выполнены согласно патенту США N 4269247, а нижняя часть выполнена согласно изобретению, как показано на фиг. 1a и b. Они изготовлены из плоскотканого материала, согнутого поперек у его центральной линии и имеющего боковой и нижний швы. Делают боковые вставки, после чего рукавообразную оболочку сгибают вдоль продольной оси и соединяют швом у нижней линии 7. Сравнивая контейнер в испытании 1 с контейнером в испытании 2, можно получить представление о том, как конструкция нижней части контейнера по изобретению влияет на грузоподъемность контейнера.

Контейнеры, испытывавшееся в испытании 3, выполнены по патенту США N 4136723, которой представляет собой ближайшее из известных технических решений, и в предпочтительном варианте выполнены из круглотканой рукавообразной оболочки с двойным основанием, включающим в себя два шва, каждый из которых имеет длину в 1/4 длины окружности контейнера. Подъемная петля образована соединением единого продолжения боковых стенок единственным швом.

Контейнеры, испытывавшиеся в испытании 4, выполнены по изобретению, как показано на фиг. 1 и фиг. 4. Подъемная петля включает в себя рукав и выполнена нахлестом двух единых продолжений боковых стенок перед сшиванием. Предварительно испытания показали, что прочность таких подъемных петель так же высока, как и прочность подъемной петли в испытании 1.

Испытания дали следующие результаты.

Испытания 1.1 1.2 показали нагрузку разрыва, равную 32 кH, причем зона разрыва находилась в нижней части контейнеров, тогда как модифицированный контейнер в испытании 2.1 2.2 имел среднее значение нагрузки разрыва 37,5 кH. Испытание 2 показало нагрузку разрыва приблизительно на 20% выше, чем в испытании 1. Испытание 2 показало также, что конструкция нижней части имеет нагрузку разрыва, равную максимальной грузоподъемности контейнера, поскольку один контейнер разорвался в верхней части и один в нижней части.

Испытание 3.1 3.2 показали нагрузку разрыва, равную 31 кH, тогда как среднее значение нагрузки разрыва в испытании 4.1 4.2 было равно 37 кH. Нагрузка разрыва в испытании 4 также примерно на 20% выше нагрузки разрыва в испытании 3. Испытание 4 показало, что невозможно дальше увеличивать грузоподъемность без повышения прочности самой ткани. Это следует из того, что место разрыва находится не в подъемной петле и не в нижней части, а в стенках, выполненных из ткани, вблизи подъемной петли.

Результаты испытания ясно показывают, что контейнер, выполненный согласно изобретению, обладает более высокой грузоподъемностью, чем контейнеры по патенту США N 4.136.723. Выполнив нижнюю часть согласно изобретению, можно получить такую конструкцию нижней части, которая имеет грузоподъемность приблизительно на 20% выше, чем контейнеры по указанным патентам США.

Простой способ резания, соединения нижней части и сгибания рукавообразной оболочки, использованный в испытании, показывает также, что производство контейнера, выполненного согласно изобретению, может быть высоко механизировано.

Следующим преимуществом изобретения является то, что пустой контейнер занимает небольшой объем при хранении и транспортировке по сравнению с ранее известными контейнерами. Малый объем является следствием сгибания.

Все упомянутые стадии производства эластичного контейнера согласно указанному изобретению, т.е. резание оболочки, выполнение вставок, предварительное сгибание рукавообразной оболочки и сшивание могут быть выполнены с использованием относительно простого, производительного и дешевого производственного оборудования.

Использование: изобретение касается эластичных контейнеров для транспортировки, хранения и подъема сыпучих материалов. Сущность изобретения: контейнер имеет усовершенствованную конструкцию нижней и верхней частей и включает в себя рукавообразованную оболочку, выполненную из круглотканного материала или из, по меньшей мере, одного куска плоскотканого материала. Поперечный шов выполнен путем образования, по меньшей мере, трех продольных двухслойных сгибов рукавообразной оболочки и их сшивания поперек, длина поперечного шва составляет менее 1/4 длины окружности рукавообразной оболочки. Контейнер имеет отверстие для заполнения, возможно, обкладку и подъемные петли, которые являются продолжением боковых стенок. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Эластичный контейнер для транспортировки, хранения и подъема сыпучих материалов, включающий рукавообразную оболочку из тканого материала, соединенную с помощью продольного шва и поперечного шва в нижней и/или верхней частях и имеющую отверстие для загрузки и по крайней мере одну подъемную петлю, являющуюся продолжением боковых стенок контейнера, а также наружную оболочку, отличающийся тем, что поперечный шов выполнен путем образования по крайней мере трех продольных двухслойных сгибов рукавообразной оболочки и сшивания этих сгибов поперек, причем длина поперечного шва менее 1/4 окружности рукавообразной оболочки. 2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что рукавообразная оболочка имеет боковые вставки, продольные сгибы выполнены вдоль центральной оси, а поперечные шов имеет длину, соответствующую 1/8 длины окружности рукавообразной оболочки. 3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что рукавообразная оболочка имеет три продольных двухслойных сгиба, ширина каждого из которых соответствует 1/6 длины окружности рукавообразной оболочки. 4. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть наружной оболочки закреплена в нижнем поперечном шве.