BG60961B1 - Flexible container with improved bottom and peak - Google Patents

Description

Изобретението се отнася до гъвкав междинен контейнер за насипни материали за повдигане, транспортиране и складиране на насипен товарен материал. Контейнерът обхваща един ръкавообразно оформен полуфабрикат, свързан чрез шев/шевове/ и имащ шев/шевове/ през неговата дънна и/или връхна част/и. Контейнерът съдържа също поне едно ухо за повдигане, което би могло да бъде изработено изцяло със страничните стени на контейнера чрез тяхното удължаване, един отвор за пълнене, който също може да включва и една обшивка.

Полуфабрикатът, така както е дефиниран в изобретението, е направен от кръгово или линейно тъкан материал, свързан чрез формирането на поне една странична връзка или шев. Свързването една към друга на тази част може например да бъде осъществено последователно до дънната и/или връхна връзка.

Контейнерите са подходящи за транспортиране, повдигане и складиране на насипни материали като гранулирани минерални торове, земни и надземни зърнени материали, портланд цимент, въглища и т.н. в количество от няколко стотици килограма за контейнер.

Известното ниво показва, че гъвкавите междинни контейнери за насипни материали са трудни за изработка с висока степен на механизация. Дори относително елементарните операции, като изрязването на полуфабриката, сгъването и зашиването на страницата на дънните шевове, са правени ръчно. Ако производството на контейнера може да се механизира, производствените разходи могат да се намалят в резултат на намаляването на ръчния труд.

Известните от нивото на техниката контейнери за транспортиране на насипни материали, например от патент на САЩ № 4 269 247 /кореспондиращ на норвежки патент № 136 744/ са направени от заготовка от линейно тъкан плат и са образувани чрез сгъването на заготовката по напречната централна линия и зашиването на страниците и дъното. Средната секция на заготовката оформя в крайния продукт, т.е. в готовия контейнер, едно ухо за повдигане, което е изработено чрез удължаване страничните стени на контейнера. Контейнерът според патент на САЩ № 4 269 247 е направен с квадратна основа, чрез оформяне на клиновидни части в срещуположните стени на ръкавообразно оформената заготовка, преди дънната част да бъде ушита. Недостатъците на тази конструкция са резултат на първо място от това, че контейнерите са скъпи за производство, благодарение на дългите странични шевове, и на второ място поради това, че да се правят клинове, след като страничните шевове вече са направени е трудна операция.

Друг известен контейнер според патент на САЩ № 4 136 723 /норвежки патент № 138 134/, може да бъде направен от кръгово тъкан материал. Когато е направен от кръгово тъкан плат, тогава няма да има странични шевове. Тези контейнери имат двойна основна конструкция, обхващаща един или два шева, всеки имащ дължина, около 1/4 от периферията на контейнера.

Изобретенията, разкрити в споменатите патенти на САЩ, представляват най-близкото предшестващо ниво на изобретението, но те не са пригодени за механизирано производство, а също така и двата известни контейнера заемат относително голям складиращ обем в празно състояние.

Предмет на изобретението е да подобри гъвкави междинни контейнери, за насипни материали при което: изработката може да бъде напълно механизирана, за еднвременно произвеждане на контейнери със и без обшивка, постигане на еднакво разпределение на напреженията във върховата и дънна част на контейнера, разходите за суровини и материали са намалени, обемът на празния контейнер в сгънато състояние при транспорт и складиране е намален.

За да се постигнат тези условия, трябвало да се намерят начини за производство на гъвкавите междинни контейнери за насипни материали, които са годни за механизация. Отправната точка в продукцията на контейнерите е използването на кръгово тъкан материал във формата на ръкавообразно оформен полуфабрикат. Кръгово тъканият материал в сравнение с линейно тъкания материал има предимството, че той няма странични шевове. Страничните шевове намаляват периферната якост и увеличават разходите по производството на контейнерите. Съгласно изобретението се намаляват шевните операции.

Проблемът как да се направи контейнер с малка дължина на шева се решава с прегъване предварително на контейнера, което е подходящо за механизирано производство. Предварителните изпитания показват, че ръкавообразно оформеният полуфабрикат, сгънат един или два пъти надлъжно, и след това свързан чрез напречен шев в дънната част, е бил достатъчно як и съвсем подходящ за механизирано производство. В действителност броят на прегъванията не се ограничава само до един или два пъти, а може да включва практически каквото и да е число. Предварителните изпитания показват, че ако шевът е разположен в центъра на дънната площ при запълнено състояние на контейнера, един контейнер, направен по съответния начин, ще получи кръгова основа. Разположението на шева и кръговото оформяне на основата ще осигурят съвместно създаването на контейнер с висока степен на унифициране на производството и с еднакво разпределение на напреженията в долната част на контейнера.

Методът е предварително нагъване на контейнера може да се използва, когато контейнерите са с клинообразни страници, така както е описано в канадски патент № 1 221 923 /норвежки патент № 153250/.

Съгласно изобретението тъканият ръкавообразно оформен полуфабрикат е плоско положен и неколкократно нагънат по надлъжната ос съобразно изискванията да се направят поне шест, осем и т.н. пластове тъкан, и след това се затваря дънната част и/ или върха. Съществуват различни начини да се постигне това. Единият от начините е да се направят вътрешно нагънати плисета или клинове в насрещните страници на полуфабриката, където след това ръкавообразно оформеният полуфабрикат е прегънат поне един път по дължината на надлъжната централна ос. Направено е едно напречно свързване в основата и/или по горната линия.

При вариантно изпълнение на изобретението контейнер с поне шест пласта, тъкан, когато той е разстлан, може да се прегъне ръкавообразно оформеният полуфабрикат два пъти надлъжно. Методът предоставя един ръкавообразно оформен полуфабрикат с шест пласта тъкан.

Тези два варианта на метода за прегъване на ръкавообразно оформеният полуфабрикат са само едно примерно изпълнение на изобретението. Съществуват и други вариантни възможности за прегъване на полуфабриката надлъжно, за да се получат поне шест пласта тъкан.

Цялата дължина на дънния шев в известните американски патенти е 1/2 от обиколката на контейнера, докато дължината на дънния шев при изобретението по-малка от 1/4 от обиколката на контейнера.

Шевът или свръзката в дънната част съгласно изобретението, когато торбата /т.е. контейнера/ е разгъната, е в центъра на основата. Тъй като напреженията в центъра на основата са относително ниски, шевът, от тази гледна точка, не е критично натоварен, както е натоварен основният шев в американския патент № 4 269 247, където дължината се изравнява с цялата ширина на основната площ.

Производственият процес съгласно избретението е опростен и може да бъде високо механизиран. Контейнерът, за предпочитане е изработен от един “безкрайно” дълъг ръкавообразно оформен тъкан материал, със или без клинообразни страници, който се крои перпендикулярно на надлъжната ос при върха и основата /дъното/. Контейнерът се прегъва поне веднъж по надлъжната ос и се свързва чрез шев в дънната част и/или във връхната си част. Рязането, прегъването, и свързването могат да се механизират.

Обхватът на изобретението е определен в претенциите. Главният характеризиращ признак е, че дънната и/или връхната свръзки са формирани последователно, за да образуват надлъжни прегъвки в полуфабриката, всяка една прегъвка съдържа два пласта и долната на свръзките /шевове/ е по-малка от 1/4 от тази на обиколката на контейнера.

При най-доброто предпочитано изпълнение на контейнера ръкавообразно оформеният полуфабрикат има надлъжни прегъвки по дължината на централната ос и свръзка /шев/ в единия или двата края с дължина, отговаряща приблизително на 1 /8 от тази на обиколката на контейнера. При друго изпълнение полуфабрикатът има три прегъвки, всяка с широчина, отговаряща на 1/6 от обиколката на контейнера и свръзки в единия или двата края.

Изобретението обхваща и закрепването на обшивката към дънната свръзка на ръкавообразно оформеният полуфабрикат.

Изобретението за контейнера и за метода за неговото производство се описва по-подробно с примерно изпълнение в съответствие с приложените фигури, където от които:

фигура 1 представлява ръкавообразно оформения полуфабрикат с клинообразни страници;

фигура 1а - челен изглед в повдигнато състояние на непрегънат полуфабрикат с клинообразна /ъглово препъната/ част;

фигура lb- челен изглед в повдигнато състояние на полуфабриката от (фиг. 1а), прегънат по дължината на надлъжната ос, с добавена свръзка в основата;

фигура 1с -страничен изглед на полуфабриката, така, както е посочен на фиг.1 в, връхно свързване;

фигури 2d-If - поглед отгоре на фиг. 1а, 1в, 1с;

фигура 2 - ръкавообразно оформеният полуфабрикат в разстлано положение;

фигура 2а - челен изглед на непрегънат полуфабрикат в изправено състояние;

фигура 2в - челен изглед на изправения полуфабрикат от фиг.2а, но в прегънато състояние;

фигура 2с - страничен изглед на полуфабриката от фиг.2в с алтернативно върхово свързване и с добавено свързване в дъното;

фигури Id до 2f - поглед отдолу на фиг. 2а, 2в, 2с;

фигура 3 - ръкавообразно оформеният полуфабрикат с клинообразни /ъглово прегънато/ страници, така, както е посочен на фиг. 1а;

фигура 3d - челен изглед на непрегънат полуфабрикат в изправено състояние с обшивка, установена между клинообразните страници;

фигура Зв - челен изглед на полуфабриката в изправено състояние от фиг.За, прегънат по продължение на надлъжната ос, със свързване във върха и дъното;

фигура Зс - страничен изглед на фиг.Зв, включващ една втулка;

фигура 3d - поглед отгоре на фиг.За;

фигура Зе - увеличен изглед по сечение

1-1 от фиг.Зв;

фигура 4 - разгънат гъвкав контейнер с неделими уши за повдигане и дънна част, и двете съответстващи на изобретението.

Фигура 1 представлява непрегъната част от ръкавообразен оформен полуфабрикат с горен отвор 1 ии дъно 2. Ръкавообразно оформеният полуфабрикат има един челен плот 3, един заден плот 4 и клинообразно / ъглово/оформени странични стени 5 и 6. Ръкавообразно оформеният полуфабрикат може или да бъде направен от линейно тъкан материал, включващ един или повече странични шевове, или от кръгово тъкан материал. Ако ръкавообразно оформеният полуфабрикат е изработен от линейно тъкан материал, той трябва да е прегънат напречно на неговата централна осова линия, което ще формира дъното или ухото за повдигане на завършения изработен контейнер.

Контейнерът има едно напречно свързване, което образува шевът 7, който оформя дъното на контейнера. Диаметърът и дължината на ръкавообразно оформеният полуфабрикат и широчината на клинообразните страници се предлагат в зависимост от необходимия желан обем.

Полуфабрикатът е получен чрез отрязването на изискващата се дължина от един “безкрайно” дълъг базисен материал, като линията на срязване е перпендикулярна на надлъжната ос 8 на полуфабриката. Фигура 1в илюстрира ръкавообразно оформения полуфабрикат, когато той е удвоен чрез прегъването му по неговата надлъжна централна ос 8. Видът на напречното сечение на полуфабриката от фиг.1 в е показан на фиг.1 е.

Както може да се види от фиг. 1е, напречното сечение обхваща един общ брой от осем пласта тъкан материал, а широчината на напречното сечение, показано на фиг. 1а, е на половина. Възможно е да се удвои ръкавообразно оформеният полуфабрикат, показан на фиг.1 в, един или повече пъти според желанието. Дънното съединение /шев/ 7 е направено напречно на надлъжната ос 8 и относително близко до дънния отвор 2. Фигура 1с, илюстрира, само като примерно изпълнение, едно ухо за повдигане 13, направено чрез застъпване на двете неделими удължения на страничните стени. Конструкцията на ухото за повдигане 13 не е ограничена от примерното изпълнение, което е показано, на фигурата, но тя може също така да бъде оформена като свръзка, подобна на дънната.

Фигура 2 показва друг вариант на метод, при който се получават поне шест пласта тъкан чрез надлъжно прегъване на ръкавообразно оформения полуфабрикат. Фиг.2в показва един пример, където ръкавообразно оформеният полуфабрикат е прегънат два пъти. Първата прегъвка е направена около линията 9 на разстояние, отговарящо на 1 /6 от обиколката, докато втората прегъвка е около линията 10. Ухото за повдигане 14, посочено на фиг.2с, е направено в съответствие с изложеното в описанието на патент на САЩ № 4 925 317. Дънният шев 7 ще има дължина около 1 /6 от периферията на ръкавообразно оформеният полуфабрикат, показан на фиг.2а.

Фигура 3 илюстрира ръкавообразно оформеният полуфабрикат, така както е показан на фиг.1а, но с една обшивка 15, установена вътре в полуфабриката. Фиг.Зв показва прегънат ръкавообразно оформен полуфабрикат с две свързвания/съединения/, едното при дънната линия 7 и другото при връхната линия 11. Обшивката 15 може да бъде закрепена за дънното свързване. Чрез срязване на поне два надлъжни прореза, близо до горния край на ръкавообразно оформения полуфабрикат, може да се направи отвор за повдигателните средства. Ако полуфабрикатът е направен от линейно тъкан материал, съответстващият отвор за повдигащи средства се оформя чрез зашиване на странични шевове в близост, но не до връхната част на полуфабриката. Ухото за повдигане може да съдържа една втулка 12, така както е представен в описанието на заявката за ЕР № 0118112.

Фигура 4 показва, че дъното на гъвкавия контейнер може да е оформено като розетка. Когато гъвкавият контейнер е разгънат и направен в съответствие с примерното изпълнение, посочено на фиг.1, шевът е насочен вертикално в централната ос на контейнерното дъно 3. Това има две големи предимства - първо, че дъното 3 е много здраво поради равномерното разпределение на напреженията, и второ, че шевът не е изложен на фрикционно износване по време на транспортирането на контейнера. Следователно, един контейнер, изработен съгласно изобретението, ще бъде по-добре запазен. Напреженията са равномерно разпределени по стените на дъното и уравновесени без никакви скрити разпределения на напреженията, благодарение на кръговата форма на дъното. Шевът на дъното в действителност е разположен в мястото с най-ниските напрежения. Контейнерът, показан на фиг.4, включва също една втулка 12.

Направени бяха сравнителни изпитания на якостните напрежения между гъвкавите контейнери според американските патенти Νθ 4 269 247 и № 4 136 723 и изобретението. Изобретението се изпълнява съгласно фиг.1 и съдържа втулка 12.

Контейнерите се напълват с приблизително 500 kg свободно течлив материал и направените изпитания са съобразени с тези, описани в NO/норвежки патент № 152 870.

Контейнерите се натоварват пет пъти, първоначално два пъти с товар, по-голям от теглото на контейнера, и след това натоварвани до разрушаване. Товарът на разрушаване и мястото на разрушаване са дадени в таблица 1.

Всички изпитвани контейнери са направени от един и същ полипропиленов материал с размери от 1250 mm х 2000 mm. / В план - широчина по дължина/. Резултатите са посочени в таблица 1.

Контейнерите, използвани при първото изпитание, са направени според патент на САЩ № 4 269 247, където контейнерът е направен от линейно тъкан материал, прегънат напречно по своята централна ос и имащ шевове в стената и базовата конструкция. Той съдържа неделими към него уши за повдигане, където всички вертикални нишки от стенната конструкция са включени да носят товара. Тази конструкция на контейнер има ухо за повдигане с възможно най-високата степен на издръжливост срещу разрушаване от товара без повишаване на фабричната му якост.

Контейнерите, използвани при второто изпитание, са леко модифицирана версия на контейнера, използван при първия тест. Връхната част и страничните стени са направени според патент на САЩ 4 269 247, 5 докато дънната част е направена съгласно изобретението, илюстрирано на фиг. 1а, и 1в. Те са направени от линейно тъкан материал, прегънат напречно по своята централна линия, имащи странични и дънни шевове. Страничните 10 стени са клинообразно /ъглово/оформени, след което чорапообразно оформеният полуфабрикат е прегънат по продължение на своята надлъжна ос и свързан чрез шев, съобразно дънната линия

7. Чрез сравнение на контейнера, използван 15 при първото изпитание, с контейнера, използван при второто изпитание, се установяват показания за ефекта, който има дънната конструкция съгласно изобретението, по отношение товароносещите способности на 20 контейнера.

Контейнерите, използвани при третото изпитание, са направени според патент на САЩ № 4 136 723, които представляват най-близко предшестващо ниво на техниката в тази област, и това е от предпочитаните примерни изпълнения, тъй като са направени от кръгово тъкан чорапообразно оформен полуфабрикат, със сдвоена основна конструкция, обхващаща два шева, всеки един с дължина около 1 /4 от обиколката на контейнера. Ухото за повдигане е оформено чрез съединяване на неделимото удължение към страничните стени с единствен шев.

Контейнерите, използвани при четвъртото изпитание, са направени съгласно изобретението така, както то е посочено на фиг.1 и 4. Ухото за повдигане съдържа една втулка, и оформено чрез застъпване на двете неделими удължения към страничните стени преди зашиването. Проведените изпитания показват, че якостта на тези уши за повдигане е такава, каквато е при ухото за повдигане, описано в контейнера, използван при първото изпитание.

Изпитанията дават следните резултати.

Таблица 1

Натоварване на	Контейнерна	Място н	Разрушаване
контейнера №	конструкция	разрушаване	(KN)

1.1	Според N0 /норвежки/ патент № 136744	Даното	32
1.2.	Според N0
	патент
	№ 136744	Дъното	32
2.1	Според NO
	патент
	№ 136744 Модифициран	Дъното	37
2.2	Според N0	Връхна
	патент	конструкция	38
	№ 136744 Модифициран
3.1.	Според N0 патент Ν»	Ухо за
	138134	повдигане	30.5
3.2	Според N0 патент №	Ухо за
	138134	повдигане	31

4.1.	Според изобрете-	Връхна
	нието	конструкция	36
4.2.	Според	Връхна
	изобрете-	конструкция	38

нието

Изпитания 1.1 - 1.2 имат разрушителен товар от 32kN, а мястото на разрушаване е в дъното, докато модифицираният контейнер в изпитание 2.1 - 2.2 има средна стойност на разрушителния товар около 37,5kN. Изпитание № 2 показва стойност на разрушителния товар приблизително 20% над тази при изпитание № 1. Изпитание № 2 показва, че дънната конструкция има разрушителен товар, т.е. пределно натоварване, еднакво с максималната товароносеща способност на контейнера, тъй като единият контейнер е разрушен във върха, а другият - в дъното.

Изпитанията 3.1 - 3.2 имат граничен разрушителен товар от 31 kN, докато средната стойност на разрушителния товар в изпитание

4.1 - 4.2 е 37. Разрушителният товар в изпитание 4 е също приблизително 20% над разрушителния товар за изпитание 3. Изпитание № 4 показва, че е невъзможно да се увиличи по-нататък товароносещата способност без увеличаване якостта на самата структура. Това е очевидно, защото мястото на разрушаване не е в ухото за повдигане или в дънната част, а в структурата на стената, в близост до ухото за повдигане.

Резултатите от изпитанията показват ясно, че контейнерът съгласно изобретението има увеличена товароносеща способност в сравнение с тази от патент на САЩ № 4 269 247 и № 4 136 723. С дънна конструкция съгласно изобретението се постига товароносеща способност на конструкцията около 20% по-висока, в сравнение с контейнерите съгласно споменатите американски патенти.

Опростеният метод на кроене, свързване на дъното и прегъване на чорапообразно оформения полуфабрикат, използван при изпитанията, показва също така, че производството на контейнера съгласно изобретението може да е високо механизиран.

Друго предимство на изобретението е това, че празният контейнер заема малък обем при складиране и транспорт в сравнение с известните контейнери. Намаленият обем е в резултат на прегъването.

Съгласно изобретението конструкцията на контейнера може да се произвежда с висока степен на механизация, и се подобрява товароносещата й способност. Тези предимства се получават с контейнер с конструкция, в която кроенето е елементарно, ушиването е с минимален брой шевове, а прегъването е подходящо и се подава за механизация.

Всички производствени действия при гъвкавия контейнер съгласно изобретението, т.е. разкрояването на полуфабриката, оформянето на клинове /ъглообразни стени/, предварителното прегъване на чорапообразно оформения полуфабрикат и зашиването могат да се изпълнят чрез относително опростени, бързи операции с евтина производствена екипировка.

Claims (4)

1. Патентни претенции

   1. Гъвкав междинен контейнер за насипни материали за транспортиране, складиране и повдигане на насипни материали, включващ един чорапообразно оформен полуфабрикат от тъкан материал, свързан чрез шев /шевове/ и имащ шев /шевове/ в своята дънна и/или връхна част, и имащ поне едно ухо за повдигане, което би могло да бъде неделимо удължение от страничните стени на контейнери, един пълначен отвор и възможно една обшивка, характеризиращ се с това, че дънният и/или върховият шев/шевове/ са формирани последователно, за да оформят три или повече надлъжни прегъвки в полуфабриката, всяка една, състояща се от два пласта, и че дължината на казаният шев/ шевове/ е по-малка от 1/4 от обиколката на контейнера.
2. 2. Гъвкав контейнер съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че полуфабрикатът има клиновидни /ъглово оформени/ стени, надлъжни прегъвки по дължината на централната ос и шев през единия или двата края с дължина, отговаряща приблизително на 1 /8 от тази на обиколката на контейнера. 5
3. 3. Гъвкав контейнер съгласно претенция

   1, характеризиращ се с това, че полуфабрикатът има три прегъвки, всяка една имаща широчина, отговаряща на 1/6 от периферията на контейнера и един шев през единия или двата края.
4. 4. Гъвкав контейнер съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дънният край на обшивката е закрепен в дънния шев на полуфабриката.