ПАЛЛЕТНЫЙ КОНТЕЙНЕР Российский патент 2021 года по МПК B65D77/04 

Изобретение касается паллетного контейнера для хранения и для транспортировки жидких или жидкотекучих грузов, имеющего тонкостенный внутренний резервуар из термопластичного полимера, имеющего плотно охватывающую этот полимерный внутренний резервуар в качестве опорной оболочки трубчатую решетчатую раму из сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков и имеющего прямоугольный нижний паллет, на который опирается полимерный внутренний резервуар и с которым жестко соединена трубчатая решетчатая рама.

Проблема

В химической промышленности паллетные контейнеры (употребительное название «Intermediate Bulk Container» (англ. контейнеры средней грузоподъемности для насыпных грузов) или, соответственно, «IBC»; далее также сокращенно называемые «IBC-контейнер» или «IBC-контейнеры») в большом объеме применяются преимущественно для транспортировки жидких химикатов. Эти химические продукты большей частью классифицированы как опасные жидкие грузы. Поэтому для транспортировки и хранения таких продуктов разрешается также применять только упаковочные резервуары, имеющие соответствующий допуск перевозки опасных материалов. Для получения допуска перевозки опасных материалов паллетные контейнеры подвергаются конструктивной проверке, для которой должны выдерживаться испытания в отношении разных состояний нагрузки, такие как, например, проверка на внутреннее давление, испытание на падение, испытание на нагрузку в штабеле, вибрационное испытание на вибростоле и многие другие. При возникающем внутреннем давлении кубический, наполненный жидким грузом полимерный внутренний резервуар пытается расшириться и выпучиться на своих четырех боковых стенках и на верхнем дне. Наполненные IBC-контейнеры транспортируются, как правило, например, на грузовике в двойном штабеле, так что нижний IBC-контейнер дополнительно должен воспринимать нагрузку в штабеле верхнего IBC-контейнера. В частности, при транспортировках на грузовиках наполненных IBC-контейнеров из-за толчков при транспортировке и движений транспортирующего транспортного средства - в особой мере на плохих участках дороги - возникают значительные движения плескания жидкого груза, вследствие чего на стенки внутреннего резервуара действуют постоянно изменяющиеся силы давления, которые, в свою очередь, у прямоугольных паллетных контейнеров приводят к радиальным колебательным движениям трубчатой решетчатой рамы и представляют собой динамические незатухающие колебания при изменяющихся нагрузках растяжения/давления на точки сварки в местах пересечения решетчатых трубчатых прутков. При избыточных нагрузках или после продолжительных периодов времени нагрузки у трубчатых прутков это может приводить к усталостным разрушениям, а в местах пересечения к разрыву точек сварки. У паллетных контейнеров, имеющих допуск перевозки опасных материалов, часто предусмотрены особые меры для уменьшения таких повреждений.

Уровень техники

Из публикации US-A5 678 688 (= EP-A0 734 967) известен паллетный контейнер, у которого вертикальные и горизонтальные трубчатые прутки состоят из круглого трубчатого базового профиля, который сильно сжат в сваренных местах пересечения для получения там касания в 4-х точках для электрической сварки сопротивлением пересекающихся труб. Однако в этом известном варианте осуществления имеется тот недостаток, что круглый трубчатый базовый профиль вертикальных и горизонтальных прутков решетки трубчатой решетчатой рамы является прямым, и исключительно в области мест пересечения всегда на стороне мест сварки значительно вдавлен и имеет заметно более низкий момент сопротивления изгибу, чем в остальной области. Дополнительно к этому круглый трубчатый базовый профиль непосредственно рядом с местами пересечения для разгрузки точек сварки от возникающих напряжений изгиба еще раз глубже втянут в том же втянутом месте и поэтому дополнительно ослаблен.

У известного из WO0189955 A1 паллетного контейнера горизонтальные и вертикальные прутки решетки трубчатой решетчатой рамы состоят из полого профиля, потенциально квадратной трубы как базового профиля. Для повышения грузоподъемности при транспортировке и улучшения способности к сопротивлению трубчатой решетчатой рамы более высоким воздействиям нагрузок при транспортировке или, соответственно, длительным колебательным нагрузкам предусмотрено, что вертикальные и/или горизонтальные трубчатые прутки в плоскости их соприкосновения в области мест пересечения по существу не имеют вогнутых мест, и трубчатые прутки снабжены каждый сбоку рядом с местом пересечения или, соответственно, местом сваривания соответствующими вогнутыми местами в трубчатом базовом профиле в качестве мест предполагаемой гибки, которые находятся каждое от мест сваривания на определенном минимальном расстоянии по меньшей по меньшей мере в одну десятую ширины трубчатого профиля. Повышенная изгибная упругость трубчатой решетчатой рамы достигается тогда, когда в вертикальных и/или горизонтальных трубчатых прутках между двумя местами пересечения предусмотрены по меньшей мере две вогнутых места.

У другого, известного из WO2004096660 A1 паллетного контейнера между двумя местами пересечения в вертикальных и/или горизонтальных трубчатых прутках предусмотрена только одно продолговатое вогнутое место.

Также из публикации EP 2301860 B1 известен паллетный контейнер, имеющий квадратный трубчатый базовый профиль, у которого выполнены втянутые места или, соответственно, углубления на расстоянии от мест пересечения, которое по существу равно или длиннее ширины прутков, и что эти углубления выполнены только на той стороне прутков на которой расположены сварные соединения.

Эти известные варианты осуществления разных паллетных контейнеров, которые имеют трапецеидальные, круглые трубчатые или квадратные трубчатые прутки решетки, имеющие замкнутый базовый профиль, все вместе имеют тот недостаток, что базовый профиль трубчатых прутков решетки для разгрузки пиков напряжений в точках сваривания в определенных местах сбоку рядом с точками сваривания втянут, и поэтому первоначально имеющаяся жесткость недеформированных трубчатых прутков в отдельности, а также в целом стенок трубчатой решетчатой рамы уменьшается и понижается.

Задача

В основе настоящего изобретения лежит задача, повысить жесткость трубчатой решетчатой рамы паллетных контейнеров (IBC-контейнеров) и тем самым обеспечить повышенную надежность таких крупных резервуаров при применении, в частности для опасных жидких грузов.

Решение

Эта задача решается с помощью особых признаков п.1 формулы изобретения. Признаки в зависимых пунктах формулы изобретения описывают другие предпочтительные возможности осуществления предлагаемого изобретением паллетного контейнера.

Предложенная техническая задача вскрывает возможность, как с помощью сравнительно простой конструктивной меры может повышаться жесткость трубчатой решетчатой рамы паллетных контейнеров. В соответствии с изобретением первоначальный базовый профиль по меньшей мере одного горизонтального и/или вертикального трубчатого прутка выполнен проходящим, возвышаясь на задаваемое расстояние в продольном направлении трубчатого прутка над областью пересечения сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков, или, соответственно, снабжен повышенной областью гребня.

В противоположность всем известным решениям здесь базовый профиль трубчатых прутков не втянут и не ослаблен, а, напротив, выполнен более жестким и усиленным за счет повышенной области гребня, проходящей над областью пересечения сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков. При этом первоначальный базовый профиль в возвышении базового трубчатого профиля выполнен из первоначального базового профиля путем механической деформации посредством бокового воздействия сжимающего давления и имеет сравнительно узкую, проходящую в продольном направлении трубчатого прутка линию гребня. Благодаря увеличению конструктивной высоты трубчатого профиля в области пересечения с первоначального базового профиля к деформированному практически треугольному полому профилю очень существенно повышается изгибная жесткость трубчатых прутков в этой области. Тогда, если рассматривать в целом, это приводит предпочтительным образом также к повышенной или, соответственно, улучшенной жесткости всей трубчатой решетчатой рамы. Благодаря этому, в свою очередь, ощутимо уменьшается выпучивание боковых стенок трубчатой решетчатой рамы под воздействием гидростатического давления наполненного паллетного контейнера. Также более жесткие боковые стенки трубчатой решетчатой рамы лучше выдерживают возникающее внутреннее давление вследствие изменений температуры, например, из-за теплового расширения при солнечном излучении. Кроме того, уменьшаются также колебания боковых стенок трубчатой решетчатой рамы при сотрясениях во время транспортировки и нагрузках от плескания жидкого груза. Результатом этого в целом являются более низкие нагрузки от напряжений на сами трубчатые прутки, а также на отдельные точки сварки в местах пересечения трубчатых прутков решетки. Благодаря этим конструктивным мерам жесткость трубчатой решетчатой рамы паллетных контейнеров не снижается, а повышается, и в связи с этим обеспечивается повышенная надежность предлагаемых изобретением IBC-контейнеров при применении, в частности, для опасных жидких грузов.

В варианте осуществления изобретения предусмотрено, что повышенная область гребня расположена, применительно к трубчатой решетчатой раме, у горизонтальных трубчатых прутков исключительно на указывающей наружу и/или у вертикальных трубчатых прутков исключительно на указывающей внутрь стороне трубчатых прутков. Для улучшения жесткости трубчатой решетчатой рамы важно, чтобы повышалась или, соответственно, увеличивалась высота трубчатых профилей в радиальном направлении или, соответственно, перпендикулярно боковой стенке трубчатой решетчатой рамы. То есть если повышенная область гребня расположена на вертикальном прутке, то применительно к трубчатой решетчатой раме она должна быть выполнена на стороне, указывающей внутрь. Если возвышение расположено на горизонтальном трубчатом прутке, повышенная область гребня должна быть выполнена на стороне, указывающей наружу. В этом варианте осуществления не возникает проблем сваривания лежащих друг на друге горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков в областях пересечения.

В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что повышенная область гребня имеет определенным образом ограниченную протяженность в продольном направлении трубчатого прутка. Оптимальное возрастание результативности или, соответственно, повышение жесткости трубчатой решетчатой рамы достигается, когда протяженность повышенной области гребня в продольном направлении трубчатого прутка равна от двукратной до десятикратной, предпочтительно пятикратной ширине трубчатого прутка или, соответственно, диаметру трубчатого прутка. Для технологически простейшего и наиболее эффективного получения повышенной области гребня особенно подходят трубчатые прутки, имеющие квадратное поперечное сечение (далее также «квадратный профиль»), причем этот профиль не обязательно должен образовывать идеальный квадрат. Так, например, особенно подходящими в этом смысле квадратными профилями являются также профили, имеющие легкие отличия высот боковых стенок или таковые, имеющие не совсем параллельные боковые стенки.

Настоящее изобретение в одном из предпочтительных примеров осуществления отличается следующими особыми признаками:

- повышенные гребни всегда реализуются только в областях пересечения трубчатых прутков;

- у вертикальных трубчатых прутков всегда реализуются только указывающие внутрь (применительно к трубчатой решетчатой раме) повышенные гребни;

- у горизонтальных трубчатых прутков всегда реализуются только указывающие наружу (применительно к трубчатой решетчатой раме) повышенные гребни;

- повышенные гребни реализуются в областях пересечения предпочтительно в области нижней половины боковых стенок трубчатой решетчатой рамы;

- повышенные гребни, имеющие максимальное выпучивание, реализуются в областях пересечения предпочтительно в области боковых стенок трубчатой решетчатой рамы, это средняя в трубчатой решетчатой раме область второго и третьего горизонтального прутка снизу в трубчатой решетчатой раме.

Ниже изобретение поясняется подробнее и описывается на примерах осуществления, схематично изображенных на чертежах. Показано:

фиг.1: на виде спереди предлагаемый изобретением IBC-контейнер;

фиг.2: на виде в поперечном сечении один из предпочтительных примеров осуществления трубчатого базового профиля BP, имеющего по существу квадратное поперечное сечение;

фиг.3: на виде в поперечном сечении профиль трубчатого прутка в соответствии с фиг.1 после деформации, имеющий по существу треугольное поперечное сечение;

фиг.4: на виде в поперечном сечении другой пример осуществления базового профиля трубчатого прутка, имеющего круглое поперечное сечение;

фиг.5: на виде в поперечном сечении профиль трубчатого прутка в соответствии с фиг.4 после первого этапа деформации с получением свариваемого поперечного сечения, имеющего касание пересеченных трубчатых прутков в 4-х точках;

фиг.6: на виде в поперечном сечении профиль трубчатого прутка в соответствии с фиг.4 после дальнейшей деформации с получением треугольного поперечного сечения;

фиг.7: местный вид сбоку вертикального трубчатого прутка, имеющего квадратное поперечное сечение, и

фиг.8: местный вид в плане вертикального трубчатого прутка, имеющего квадратное поперечное сечение, изнутри из трубчатой решетчатой рамы.

На фиг.1 ссылочным обозначением 10 обозначен предлагаемый изобретением паллетный контейнер для хранения и для транспортировки, в частности, опасных, жидких или жидкотекучих грузов. Для применения в целях хранения и/или транспортировки опасных грузов паллетный контейнер 10 удовлетворяет особым критериям проверки и обеспечен соответствующим официальным допуском перевозки опасных грузов. В одном из вариантов осуществления паллетный контейнер имеет стандартизированные размеры для объема груза прибл. 1000 л, длину прибл. 1200 мм, ширину прибл. 1000 мм и высоту прибл. 1150 мм. Основные элементы паллетного контейнера 10 состоят из изготавливаемого методом формования с раздувом из термопластичного полимера тонкостенного жесткого внутреннего резервуара 12, плотно охватывающей этот полимерный внутренний резервуар 12 в качестве опорной оболочки стальной трубчатой решетчатой рамы 14 и нижнего паллета 16, на который опирается полимерный внутренний резервуар 12 и с которым прочно соединена стальная трубчатая решетчатая рама 14. Наружная трубчатая решетчатая рама 14 состоит из сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков 18, 20. Замкнутый базовый профиль BP горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков 18, 20 не имеет поперек продольного направления трубчатого прутка никаких уменьшающих высоту профиля вогнутых мест или втянутых мест.

Нижний паллет 16 в изображенной версии выполнен в виде композитного паллета. На передней стороне трубчатой решетчатой рамы 14 закреплена табличка 22 с надписью из тонкого стального листа для обозначения данного жидкого груза. В середине дна полимерного внутреннего резервуара 12 для забора жидкого груза подсоединена заборная арматура 24.

Горизонтальные трубчатые прутки 18 в областях 26 пересечения прочно сварены с вертикальными трубчатыми прутками 20 трубчатой решетчатой рамы 14 при касании в 4-х точках посредством обычной контактной сварки сопротивлением. В настоящем случае стальная трубчатая решетчатая рама 14 состоит из восемнадцати вертикальных трубчатых прутков 20, имеющих длину прибл. по 1000 мм, и из шести окружных горизонтальных трубчатых прутков 18, которые выполнены по четырем дугам 90°, имеющим общую длину прибл. по 4400 мм, и место соединения двух концов труб с получением прямоугольного трубчатого кольца. Внутри трубчатой решетчатой рамы 14 есть семьдесят два (72) чистых места 26 пересечения и восемнадцать (18) верхних, а также восемнадцать (18) нижних мест 28 перекрестного стыка. В местах 28 перекрестного стыка перекрестного стыка соответственно верхние и нижние концы вертикальных трубчатых прутков 20 прочно сварены с самым верхним и самым нижним горизонтально окружным трубчатым прутком 18. Паллетный контейнер 10 может быть выполнен в виде крупного резервуара, имеющего также разные объемные размеры от 500 л до 1300 л.

На фиг.2 в качестве предпочтительного примера осуществления изображен базовый профиль BP трубчатого прутка, имеющий практически квадратное поперечное сечение трубы, на виде в поперечном сечении. Этот первоначальный базовый профиль BP в виде квадратного профиля, здесь вертикального трубчатого прутка 20, поперек к продольному направлению трубчатого прутка не имеет никаких вогнутых мест или втянутых мест. Наружные размеры составляют прибл. 16 х 16 мм, при этом высота H(_Q), как длина стороны квадратного профиля, тоже равна 16 мм. Благодаря предлагаемому изобретением повышению жесткости стальной трубчатой решетчатой рамы может сокращаться прежняя толщина стенки трубчатых прутков 1,0 мм, причем тогда квадратный профиль имеет уменьшенную толщину стенки от 0,7 мм до 1,0 мм, предпочтительно 0,9 мм.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предусмотрено, что квадратный профиль вертикальных трубчатых прутков 20 имеет толщину стенки 0,8 мм, а квадратный профиль горизонтальных трубчатых прутков 18 толщину стенки 0,9 мм. Благодаря этому при сохранении высокой жесткости стенки могут сокращаться вес и стоимость материала паллетного контейнера.

Предпочтительно базовый квадратный профиль BP имеет две противоположные параллельные прямые боковые стенки 32 и две противоположные практически параллельные, слегка изогнутые боковые стенки 34, 36, при этом одна изогнутая боковая стенка выполнена слегка вогнуто внутрь, а другая изогнутая боковая стенка 36 слегка выпукло наружу. Слегка вогнуто изогнутые внутрь боковые стенки трубчатых прутков 18 20 имеют на своих двух латеральных наружных кромках по одной невысокой, проходящей в продольном направлении трубчатого прутка линии 40 гребня.

В местах 26 пересечения горизонтальные трубчатые прутки 18 и вертикальные трубчатые прутки 20 соответственно своими слегка вогнуто изогнутыми внутрь боковыми стенками 34 или, соответственно, своими двумя наружными продольно проходящими линиями 40 гребня прилагают друг к другу и образуют необходимые касания в 4 точках для сваривания трубчатых прутков 18, 20. Выполненная слегка выпукло наружу боковая стенка 36 квадратного базового профиля в области мест 26 пересечения, в которых она желательна и предусмотрена, может легче деформироваться прикладываемым с обеих сторон сжимающим давлением в треугольный деформированный профиль, имеющий сформированный в середине участок 30 гребня. Гребневидные возвышения создаются из квадратной трубы базового профиля путем холодной деформации посредством простых гидравлических пресс-клещей.

Таким образом обработанный и деформированный в области мест 26 пересечения профиль трубчатого прутка, имеющий по существу треугольное поперечное сечение и сформированную в середине участок 30 гребня в соответствии с настоящим изобретением, виден на фиг.3 на виде в поперечном сечении.

У квадратного базового профиля, имеющего длину стороны или, соответственно, высоту H(_Q) 16 мм, в области треугольного поперечного сечения слегка вогнуто загнутой внутрь боковой стенки, то есть базовой стенки для мест контакта в 4 точках для сваривания пересекающихся трубчатых прутков до вершины средней участка 30 гребня, в зависимости от размера радиуса на вершине гребня, получается высота H(_D) треугольного профиля трубчатого прутка прибл. 20,5 мм. При этом две противоположные проходящие параллельно прямо боковые стенки 32 и слегка выпукло выгнутая наружу боковая стенка 36 деформируются каждая наполовину в две боковые стенки-стороны 38 равнобедренного треугольника.

При процессе деформации, на виде в поперечном сечении, из двух дуг 90° между двумя противоположными, проходящими параллельно прямо боковыми стенками 32 и слегка выпукло выгнутой наружу боковой стенкой 36 в деформированных двух стенках-сторонах треугольника 38 получаются два указывающих наружу валика 48. Квадратный базовый профиль BP был первоначально деформирован в роликовой прокатной клети из стальной круглой трубы с получением квадратного профиля. При этом четыре дуги 90° между двумя соседними боковыми стенками выполнялись путем холодной деформации. При холодной деформации вследствие изменений структуры в стальном материале получается локальное повышение прочности. В области деформированного треугольного поперечного сечения две дуги 90°, находящиеся рядом со слегка выпукло выгнутой наружу боковой стенкой 36, снова разгибаются. Вследствие повышения прочности в двух дугах 90° обратная гибка осуществляется не полностью, и остаются два валика 48 в двух боковых стенках-сторонах 38 равнобедренного треугольника. Обработка и деформация трубчатых прутков базового профиля осуществляется здесь, в противоположность известным до сих пор решениям, не в направлении, перпендикулярном плоскости решетчатых стенок, а в направлении, параллельном плоскости решетчатых стенок, при этом для образования среднего участка 30 гребня посредством выполненных в соответствующей форме прессовых инструментов одновременно с двух противоположных боковых стенок на предусмотренную область трубчатого прутка действует сжимающее давление. Это сжимающее давление прикладывается при этом к двум противоположным, проходящим параллельно прямо боковым стенкам 32, и причем начинаясь в области или, соответственно, части квадратного базового профиля, которая присоединяется к слегка выпукло изогнутой наружу боковой стенке 36 или, соответственно, находится рядом с ней. Это может осуществляться, например, посредством прессового инструмента, имеющего два движущихся навстречу друг другу прессовых пуансона, вершины которых спереди соответственно скошены, так что в конечном положении получается V-образный зазор между вершинами прессовых пуансонов и практически треугольное или похожее на треугольник поперечное сечение трубы, имеющее повышенную высоту трубчатого профиля деформированной области трубчатого прутка. Этот процесс деформации может также соответствующим образом осуществляться посредством инструмента пресс-клещей, при этом две губки клещей через точку вращения воздействуют на две противоположные, проходящие параллельно прямо боковые стенки 32. При этом всегда остается недеформированной только слегка вогнуто изогнутая внутрь боковая стенка 34 для 4 точек сварки в области 26 пересечения горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков 18, 20.

Квадратная труба базового профиля имеет базовую боковую стенку, которая слегка выгнута внутрь, вследствие чего получаются наружные продольные ребра для сваривания сопротивлением в 4 точках. При холодной деформации две противоположные базовой боковой стенке дуги 90° разгибаются и по возможности приближаются к прямолинейному очертанию, в то время как противоположная базовой боковой стенке прямая боковая стенка в середине деформируется с получением сравнительно узкой дуги, имеющей малый радиус.

Другой пример осуществления известного базового профиля трубчатого прутка изображен на фиг.4 на виде в поперечном сечении. Этот первоначальный базовый профиль трубчатого прутка выполнен в виде круглого трубчатого профиля 42 и имеет круглое поперечное сечение, имеющее наружный диаметр D(_AR) прибл. 18 мм и толщину стенки 1,0 мм. Чтобы для сваривания в 4 точках получить соответствующее взаимное касание трубчатых прутков в областях пересечения, на первом этапе деформации, как пояснено на последующей фиг.5, одна сторона круглого трубчатого профиля вогнуто деформируется радиально на небольшое расстояние, так что образуется слегка вогнутый или, соответственно, слегка выгнутый внутрь участок 44 стенки, имеющий наружные продольные ребра или, соответственно, продольные валики, которые у перекрещивающихся трубчатых прутков образуют касание в 4 точках. Вследствие втягивания круглых труб для образования этих четырех точек контакта при сваривании круглая труба известных паллетных контейнеров испытывает сильную потерю жесткости или, соответственно, момента сопротивления гибке. Эта потеря жесткости может снова хорошо компенсироваться на следующем этапе деформации с получением практически треугольного профиля поперечного сечения вводом повышенных областей 30 гребня, как это видно на фиг.6. И этот пример осуществления, имеющий треугольный полый профиль, в области повышенной области гребня имеет высоту H_D профиля по меньшей мере 20 мм.

На фиг.7 в области 26 пересечения изображен местный вид сбоку вертикального трубчатого прутка 20, имеющего квадратное поперечное сечение. Горизонтальный трубчатый пруток 18 имеет такое же квадратное поперечное сечение базового профиля BP. В области 26 пересечения первоначальный квадратный базовый профиль BP вертикального трубчатого прутка 20 был деформирован с получением практически треугольного полого профиля, имеющего среднюю повышенную область 30 гребня. Эта выполненная путем механической деформации посредством бокового воздействия сжимающего давления из первоначального базового профиля средняя повышенная область 30 гребня имеет узкий, проходящий в продольном направлении трубчатого прутка гребень, при этом повышенная область 30 гребня ограничена в продольном направлении трубчатого прутка определенной протяженностью. Эта протяженность повышенной области 30 гребня в продольном направлении трубчатого прутка должна равняться от двукратной до десятикратной, предпочтительно пятикратной ширине трубчатого прутка или, соответственно, диаметру трубчатого прутка (у круглой трубы).

Между первоначальным недеформированным базовым профилем и выполненной путем деформации средней повышенной областью 30 гребня получается с обеих сторон проходящая наискосок переходная область 46. Эти проходящие наискосок переходные области 46 получаются за счет того, что для выполнения повышенной области гребня для областей пересечения трубчатых прутков посредством выполненных в соответствующей форме прессовых инструментов в параллельном плоскости стенок решетки направлении одновременно с двух противоположных параллельных боковых стенок на предусмотренную область базового трубчатого профиля действует сжимающее давление. При этом сжимающее давление прикладывается к двум противоположным прямо проходящим боковым стенкам по существу только в той области или, соответственно, части квадратного базового профиля, которая присоединяется к слегка выпукло изогнутой наружу боковой стенке или, соответственно, находится рядом с ней. Процесс деформации осуществляется таким образом, что сжимающее давление на две противоположные параллельно проходящие боковые стенки создается, например, двумя скошенными спереди вершинами двух движущихся навстречу друг другу прессовых пуансонов прессового инструмента или поворотными губками пресс-клещей, при этом в конечном положении получается V-образный зазор между вершинами прессовых пуансонов или, соответственно, губками пресс-клещей и поэтому практически треугольное поперечное сечение трубы, имеющее повышенную высоту трубчатого профиля в деформированной области трубчатого прутка.

В связи с этим на фиг.8 на местном виде в плане вертикального трубчатого прутка 20, имеющего квадратное базовое поперечное сечение, изнутри из трубчатой решетчатой рамы показана деформированная треугольная область поперечного сечения вертикального трубчатого прутка 20, имеющая выполненную путем деформации среднюю повышенную область 30 гребня и присоединяющиеся с обеих сторон переходные области 46. Продольная протяженность косых переходных областей 46 должна равняться примерно от 1-кратной до 2-кратной высоты боковой стенки квадратного базового профиля, т.е. от 15 до 35 мм, предпочтительно прибл. 20 мм.

Если рассмотреть конкретный случай наполненного жидким грузом IBC-контейнера, у которого вследствие нагрузок при транспортировке груз колыхается туда и обратно и при этом воздействует с изменяющимися силами давления на боковые стенки решетчатой трубчатой рамы, то это вызывает динамические продолжительные нагрузки при постоянно нарастающих и спадающих напряжениях растяжения и давления в трубчатом профиле, что со временем может приводить в трещинам в подвергающихся воздействию наиболее высоких нагрузок областях трубчатого профиля и к разрыву точек сварки в местах пересечения. При этом выпучивание боковых стенок наружу трубчатой решетчатой рамы вследствие внутреннего давления в полимерном внутреннем резервуаре примерно вдвое больше «вдавливания» или, соответственно, отпружинивания внутрь трубчатой решетчатой рамы вследствие сил упругого восстановления. То есть здесь в радиальном направлении возникают различной высоты изгибные нагрузки на трубчатые прутки (=изгибные балки) трубчатой решетчатой рамы.

Степень сопротивления изгибу обозначается как осевой момент W сопротивления или же момент сопротивления изгибу. Момент сопротивления в технической механике представляет собой величину, выводимую только из геометрии (формы и размеров) поперечного сечения балки, которая является метой того, какое сопротивление изгибная балка противопоставляет при нагрузке возникновению внутренних напряжений. При этом наибольшие по абсолютной величине напряжения σ_max всегда возникают в крайних волокнах изгибной балки, которые находятся на наибольшем расстоянии от нейтрального волокна. Момент W сопротивления поперечного сечения балки находится в простой геометрической взаимосвязи с моментом I инерции поверхности, с помощью которого при замере поперечного сечения рассчитывается деформация для нахождения изгибной жесткости балки при нагрузке. Момент W сопротивления определен как частное момента I инерции поверхности и наибольшего напряжения σ_max. Единицей измерения момента сопротивления является м³.

При сравнительных измерениях изгибной жесткости квадратного базового профиля и деформированного треугольного поперечного сечения трубы, имеющего повышенную область гребня, получилось следующее: квадратный базовый профиль имеет момент I_x инерции поверхности величиной прибл. 1610 мм⁴, в то время как для треугольного профиля поперечного сечения получается момент I_x инерции поверхности прибл. 2000 мм⁴. Результатом этого является заметное возрастание прибл. в 24%.

При соответствующих сравнительных измерениях для недеформированного круглого трубчатого профиля известного паллетного контейнера получался момент I_x инерции поверхности прибл. 1770 мм⁴, который при произведенных до сих пор вогнутых деформациях местах и уменьшениях поперечного сечения в областях пересечения еще значительно уменьшается. Однако, и здесь можно было бы вызвать высокое возрастание результативности с помощью деформации поперечного сечения круглой трубы с получением треугольного профиля, имеющего повышенную область гребня и нарастание момента I_x инерции поверхности более чем до 2000 мм⁴.

Вывод:

Настоящее изобретение дает, таким образом, простое в применении, безукоризненно функционирующее и оптимальное по стоимости решение для предпочтительно повышения жесткости трубчатых решетчатых рам паллетных контейнеров. Не нужен никакой дополнительный материал, а применяется только особая и частичная деформация базового профиля трубчатого прутка. И, напротив, может даже достигаться экономия материалов и затрат вследствие уменьшения толщины стенки трубчатых прутков.

В результате при применении таких крупных резервуаров, в частности для опасных жидких грузов, обеспечивается повышенная надежность в отношении возникающих повреждений от превышенных нагрузок при транспортировке.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 Паллетный контейнер

12 Полимерный внутренний резервуар

14 Трубчатая решетчатая рама

16 Нижний паллет

18 Горизонтальные трубчатые прутки (14)

20 Вертикальные трубчатые прутки (14)

22 Табличка с надписью

24 Заборная арматура

26 Область пересечения (14)

28 Область перекрестного стыка (14)

30 Повышенная область (18, 20) гребня

32 Параллельная прямая боковая стенка

34 Вогнутая боковая стенка

26 Выпуклая боковая стенка

38 Стенка-сторона треугольника

40 Латеральные линии гребня (18, 20)

42 Круглый трубчатый базовый профиль (28)

44 Вогнутый участок стенки (42)

46 Переходная область (BP, 30)

48 Валик (38)

H(_Q) Высота - длина стороны

H(_D) Высота треугольника

WS(_R) Толщина стенки круглой трубы

D(_R) Диаметр круглой трубы

WS(_Q) Толщина стенки квадратной трубы

D(_AR) Наружный диаметр круглой трубы

BP Квадратный базовый профиль

Изобретение относится к паллетному контейнеру для хранения и для транспортировки жидких грузов. Контейнер (10) имеет тонкостенный жесткий внутренний резервуар (12) из термопластичного полимера, имеющий плотно охватывающую этот полимерный внутренний резервуар (12) в качестве опорной оболочки трубчатую решетчатую раму (14) из сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков (18, 20) и имеющий прямоугольный нижний паллет (16), на который опирается полимерный внутренний резервуар (12) и с которым прочно соединена трубчатая решетчатая рама (14), при этом сваренные друг с другом в областях (26) пересечения трубчатые прутки (18, 20) имеют каждый замкнутый полый профиль. Первоначальный базовый профиль по меньшей мере одного трубчатого прутка (18, 20) выполнен проходящим, возвышаясь на задаваемое расстояние над областью (26) пересечения сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков (18, 20), и снабжен гребневидным возвышением (30). Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения жесткости трубчатой решетчатой рамы паллетных контейнеров. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Паллетный контейнер (10) для хранения и транспортировки жидких или жидкотекучих грузов, имеющий тонкостенный жесткий внутренний резервуар (16) из термопластичного полимера, имеющий плотно охватывающую этот полимерный внутренний резервуар (16) в качестве опорной оболочки трубчатую решетчатую раму (14) из сваренных друг с другом в областях пересечения горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков (18, 20) и имеющий прямоугольный нижний паллет (12), на который опирается полимерный внутренний резервуар (12) и с которым прочно соединена трубчатая решетчатая рама (14),

при этом вертикальные и/или горизонтальные трубчатые прутки, если смотреть в продольном направлении, имеют в качестве первоначального базового профиля квадратный или круглый полый профиль и в отдельных областях измененный путем механической деформации трубчатый профиль,

отличающийся тем, что первоначальный базовый профиль по меньшей мере одного горизонтального и/или вертикального трубчатого прутка (18, 20) выполнен, возвышаясь на задаваемое расстояние над областью (26) пересечения сваренных друг с другом горизонтальных и вертикальных трубчатых прутков (18, 20), и снабжен повышенной областью (30) гребня, при этом первоначальный базовый профиль деформирован в области повышенной области (30) гребня и имеет треугольный полый профиль, при этом повышенная область (30) гребня выполнена из первоначального базового профиля путем механической деформации посредством бокового воздействия сжимающего давления и имеет узкий проходящий в продольном направлении трубчатого прутка гребень.

2. Паллетный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что повышенная область (30) гребня расположена относительно трубчатой решетчатой рамы (14) на указывающей наружу или внутрь стороне трубчатого прутка (18, 20).

3. Паллетный контейнер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что повышенная область (30) гребня выполнена относительно трубчатой решетчатой рамы (14) у вертикально проходящего трубчатого прутка (20) на указывающей внутрь стороне и/или у горизонтально проходящего трубчатого прутка (18) на указывающей наружу стороне.

4. Паллетный контейнер по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что повышенная область (30) гребня имеет заданным образом ограниченную протяженность в продольном направлении трубчатого прутка.

5. Паллетный контейнер по пп. 1-3 или 4, отличающийся тем, что протяженность повышенной области (30) гребня в продольном направлении трубчатого прутка равна от двукратной до десятикратной, предпочтительно пятикратной ширине трубчатого прутка или, соответственно, диаметру трубчатого прутка.

6. Паллетный контейнер по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что базовый профиль выполнен в виде квадратного трубчатого профиля.

7. Паллетный контейнер по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что повышенная область (30) гребня выполнена в областях (26) пересечения только в вертикальных трубчатых прутках (20).

8. Паллетный контейнер по п. 6 или 7, отличающийся тем, что квадратный профиль трубчатых прутков (18, 20) имеет толщину стенки от 0,8 мм до 1,0 мм.

9. Паллетный контейнер по пп. 6, 7 или 8, отличающийся тем, что квадратный профиль вертикальных трубчатых прутков (20) имеет толщину стенки 0,8 мм, а квадратный профиль горизонтальных трубчатых прутков (18) имеет толщину стенки 0,9 мм.

10. Паллетный контейнер по одному из пп. 6-9, отличающийся тем, что квадратный профиль имеет две противоположные параллельные прямые и две противоположные параллельные слегка изогнутые боковые стенки, при этом одна изогнутая боковая стенка выполнена слегка вогнуто внутрь, а другая изогнутая боковая стенка - слегка выпукло наружу.

11. Паллетный контейнер по одному из пп. 1-5 или 7, отличающийся тем, что первоначальный базовый профиль выполнен в виде круглого трубчатого профиля.

12. Паллетный контейнер по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что треугольный полый профиль в области повышенной области (30) гребня имеет высоту профиля по меньшей мере 20 мм.

13. Паллетный контейнер по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что повышенная область (30) гребня реализуется с максимальным выпучиванием в областях (26) пересечения предпочтительно в области боковых стенок трубчатой решетчатой рамы (14), то есть в средней области второго и третьего горизонтального трубчатого прутка (18) снизу в трубчатой решетчатой раме (14).

14. Способ изготовления треугольного полого профиля из квадратного базового профиля в трубчатом прутке решетки решетчатой трубчатой рамы для паллетного контейнера по меньшей мере по одному из пп. 6-10 или 11-13, отличающийся тем, что для образования среднего участка гребня для областей пересечения трубчатых прутков посредством выполненных в соответствующей форме прессовых инструментов в направлении, параллельном плоскости стенок решетки, одновременно с двух противоположных параллельных боковых стенок на предусмотренную область базового трубчатого профиля действует сжимающее давление.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что сжимающее давление прикладывают к двум противоположным, проходящим параллельно прямо боковым стенкам по существу только в той области или, соответственно, части квадратного базового профиля, которая присоединяется к слегка выпукло изогнутой наружу боковой стенке или, соответственно, находится рядом с ней.

16. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что сжимающее давление прикладывают к двум противоположным проходящим параллельно боковым стенкам таким образом, что скошенные спереди вершины движущихся навстречу друг другу прессовых инструментов в конечном положении дают V-образный зазор между вершинами прессовых инструментов, и образуется треугольное поперечное сечение трубы, имеющее повышенную высоту трубчатого профиля в деформированной области трубчатого прутка.