BRPI0920708B1 - container de palhetas - Google Patents

Abstract

container de palhetas a presente invenção refere-se a um container de palheta (10), com um container interno rígido de parede fina (12) composto de material termoplástico para armazenamento e transporte de conteúdos líquidos e entornáveis, com um invólucro de suporte de tubo de treliças (14) hermeticamente encerrando o container de plástico (12) e com uma palheta de base (16), sobre a qual o container de plástico (12) apoia-se e a qual o invólucro de suporte (14) é rigidamente conectado, em que o invólucro de suporte de tubo de treliça (14) é construído dos tubo verticais e horizontais (18,20) que são soldados entre si, com os tubos horizontais periféricos (18) sendo rigidamente conectados entre si. a conexão dos tubos horizontais (18) é realizada por uma junta rebitada positiva (24) disposta no interior dos tubos horizontais (18), em que o exterior dos tubos horizontais (18) está livre de quaisquer deformações da junta rebitada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CONTAINER DE PALHETAS.

A invenção refere-se a um container de palhetas com um container interno rígido, de parede fina, construído com um material termoplástico para armazenar e transportar conteúdos líquidos ou entornáveis com um invólucro de suporte de tubo de treliça hermeticamente encerrando o container de plástico, e com uma palheta de base, sobre a qual o container de plástico se apóia e na qual o invólucro de suporte é rigidamente conectado. O invólucro de suporte de tubo de treliça (container externo) do container de palheta é construído de tubos vertical e horizontal que são soldados entre si, em que os tubos horizontais periféricos são rigidamente conectados entre si. A fim d obter um container externo fechado, os tubos horizontais periféricos são conectados entre si pelo menos por um local.

Estado da Técnica Anterior

Tais containers de palheta com invólucro de suporte de tubo de treliça soldado são geralmente conhecidos, por exemplo da Patente Européia 0 734 967 A. O invólucro de suporte de tubo de treliça do container do topo relatado aqui é construído de um perfil de tubo redondo que é severamente comprimido nos locais de intersecção soldada . A Patente Alemã 297 19 830 U1 relata sobre um container de palheta diferente tendo hastes de treliça com um perfil de tubo que não seja de secção transversal circular, que é explicitamente projetada para ter uma seção transversal uniforme ao longo de sua toda a extensão sem qualquer entalhes ou depressões que reduziríam a seção transversal. Um outro container de palheta com um invólucro de suporte de tubo de treliça feito de hastes de perfil aberto é relatado na Patente Alemã 196 42 242 A. Em adição, vários outros containers com uma seção transversal de haste de treliça quadrada são relatados no estado da técnica. O invólucro de suporte de tubo de treliça é tipicamente provido na palheta de base, que pode ser implementada com uma palheta plana feita de plástico,madeira, metal em folha ou suas peças com um armação de aço tubular ( palheta compósita) através de meios de

2/12 fixação, tais como parafusos, clipes, “clams” ou garras, que prendem sobre ou através do tubo de armação de treliça horizontal. Os meios de fixação são cravejados, fixados com pinos, aparafusados ou soldados na placa de topo ou na borda externa superior da palheta. Com palhetas de aço, o invólucro de tubo de treliça é diretamente soldado. Para aplicações industriais ou aplicações dos containers de palheta na indústria química , o container de palheta deve tentar, embora um órgão regulador permita, processar e encontrar vários critérios de qualidade. Por exemplo, os testes de pressão interna bem como testes com containers de palheta carregados de diferentes alturas são realizados. Os containers de palheta ou combinação de IBC (IBC= Container de Volume Intermediário) do tipo acima descrito -em construção de peso leve sem postes de suportar canto massivo tendo um peso de tare de cerca de 62 a 80 kg para um IBC de 1.000 litros, dependendo do tipo de palheta são de preferência empregado para transportar líquidos. Em particular, quando transportar a combinação de IBC carregado por carreta, o conteúdo líquido é exposto a fortes vibrações acústicas devido a solavancos durante o transporte e ao movimento do veículo de transporte - em particular sob pobres condições rodoviárias que produz forças de pressão que mudam continuamente nas paredes do recipiente interno,que por sua vez causa oscilações radiais do invólucro de suporte de tubo de treliça com containers de paleta retangular ( carga de oscilação dinâmica permanente). Dependendo do desenho do invólucro de suporte de tubo de treliça, a tensão durante o transporte mais longo ou estradas ruins torna-se tão grandes que as soldas na região de intersecção e mesmo hastes individuais da treliça podem sofrer fadigas e quebrar.

As conexões de tubo periféricas dos tubos horizontais do invólucro de suporte de tubo de treliça representam em particular sob tensão de transporte e durante os testes de certificação (teste de vibração oval uma hora com subseqüente teste de pressão interna de cerca de 100 kPa por 20 minutos) um local particular em que as fraturas de fadiga ou mesmo fraturas de tubo podem de preferência ocorrer. As hastes tubulares horizontal e vertical da atualmente mais amplamente usada combinação de IBC tem uma

3/12 seção transversal de tubo circular ou quadrada.

Com as conexões de tubo horizontal, um lado de um tubo é tornado menor e inserido na outra extremidade do tubo aberta até uma profundidade de cerca de 50mm, após o que a junta é processada em acabamento em diferentes modos. Com os containers de palheta conhecidos com seção transversal circular das hastes de treliça (US. 5.678.888), o processamento de acabamento é realizado horizontalmente a partir de dentro; a conexão de tubo é radialmente comprimida do interior, de modo que o meio tubo traseiro faz contacto nivelado com o interior do meio tubo dianteiro na inserção. Linguetas de retenção/furos são puncionadas para a parte de quatro dobras desta conexão de tubo a partir do exterior.

Em um outro container de palheta convencional com uma seção transversal de tubo quadrada (US. 5.645; 185), após a inserção da extremidade do tubo interno, a extremidade do tubo externo é provida com vários chanfros periféricos que são prensados na região do canto angular da secção transversal do tubo. Em adição, com as conexões de tubo mais altamente sujeitas à tensão, os parafusos de fixação são empregados para o reforço.

Em um outro container de palheta convencional com seção transversal quadrada (US 6.244.453), a metade externa da conexão de tubo é comprimida ao longo de uma predeterminada extensão na direção vertical e rebitada uma contra a outra em um padrão ondulante. A metade interna da conexão de tubo deste modo retém seu formato. A fim de suportar o esforço tensional, por exemplo, durante o teste de pressão interna, o engate por rebite deve ser implementado relativamente mais profundo e/ou borda aguda, de modo que pode haver um risco de tensão material em excesso neste local externo sob situações de tensão típica. Todas as conexões de tubo convencionais são tipicamente centradas em uma linha no topo de uma outra na parede de treliça do invólucro de suporte de tubo de treliça em que a ferragem de retirada para conteúdos líquidos é disposta no centro na região de fundo do container interna de plástico.

Objetivo a Ser Solucionado

4/12

É um objetivo da presente invenção remover as desvantagens da técnica anterior e prover uma conexão de tubo aperfeiçoada em meios de fixação adicionais, tais como parafusos, em que a conexão de tubo possui resistência aperfeiçoada, em particular contra tensão de vibração dinâmica (por exemplo, teste de vibração com subsequente teste de pressão interior) e tensão de vibração mais longa com tensão de empilhamento simultânea (por exemplo, tensão de transporte).

Solução

O objetivo é alcançado naquela conexão de tubos horizontais sendo feita com uma junta fixada a rebite positiva disposta no interior dos tubos horizontais, em que o exterior dos tubos horizontais é livre de qualquer tipo de deformação. A junta fixada com rebite é implementada apenas na metade interna dos tubos horizontais na forma de uma conexão positiva, ondulante, engrenante na forma de um entalhe vertical de cima e debaixo produzido com correspondentes matrizes de prensagem. Pela disposição da junta fixada a rebite positiva dos tubos horizontais de acordo com a invenção na região de conexão no interior, apenas a metade interna das extremidades de tubo é deformada, ao passo que a outra metade dos tubos horizontais com uma seção transversal de tubo quadrada é livre de qualquer tipo de deformação. Devido a qualquer conformação a frio , tal como uma junta fixada com rebite, é causado um aumento na rigidez da estrutura de material, isto também implica na redução simultânea da elasticidade prévia. O acúmulo de material estabelecendo a junta positiva e suporte mútuo dos lados superior e inferior do tubo (duto duplo) também enrijece o tubo.

Em um teste de vibração, todas as paredes laterais da armação de treliças oscilam elasticamente, de modo alternante para dentro e para fora da sua posição planar normal, devido ao movimento dos conteúdos líquidos. A deformação elástica das paredes laterais é maior na região central, em que o abaulamento para fora é cerca de duas vezes tão maior que o abaulamento para dentro. Como resultado, o lado externo das hastes horizontais recebe durante uma deformação para fora aproximadamente duas vezes a força de tensão do que o interior das hastes horizontais

5/12 durante uma deformação para dentro. As forças de tensão são, diferentes das forças de compressão, em particular com a carga de pressão que muda dinamicamente e, extremamente críticas e podem danificar o material quando elas excedem uma magnitude definida. Elas causam quebras na maioria das vezes no ponto de transição em que a seção transversal dos tubos muda. Vantajosamente, com a conexão de tubo construída de acordo com a invenção, a metade externa não deformada dos tubos horizontais está em uma região de maior flexão (para fora) com forças de tensão mais alta, ao passo que a metade interna das hastes horizontais com juntas positivamente fixadas com rebite (e rigidez mais alta com elasticidade mais baixa) está em uma região com menor flexão de haste (para dentro) com forças de tensão mais baixa.

Deste modo, uma conexão de suporte é produzida que não requer componentes adicionais tais como parafusos e que tem uma estabilidade significativamente mais alta sob carga e resistência contra tensão de flexão alternante e em particular contra tensão induzida de vibração dinâmica de longo termo.

As concretizações modificadas adicionais de acordo com a invenção são como seguem:

em uma concretização modificada da invenção, o arranjo da conexão de tubo com uma junta rebitada dos tubos horizontais do invólucro de suporte do tubo de treliças pode ter direções de inserção diferentes alternadamente na mesma posição periférica. Com uma haste horizontal, a extremidade do tubo no lado direito é tornada menor e inserida na extremidade do tubo no lado esquerdo, enquanto que para a haste horizontal seguinte, a extremidade do tubo no lado esquerdo é tornada menor e inserida na extremidade de tubo no lado direito,etc. Deste modo, a região de conexão pode ser tornada uniforme, sem ter uma direção de inserção preferida.

Em uma outra concretização da invenção, a conexão de tubo dos tubos de treliça horizontais pode ser disposta fora do centro e superposicionada ao longo de uma linha em uma parede lateral do invólucro

6/12 de suporte de tubo de treliça. Uma vez que a deformação maior ocorre no centro das paredes de treliça, esta abordagem vantajosa move as juntas rebitadas para regiões com tensão do pico mais baixa.

Em uma outra concretização da invenção, a conexão de tubo dos tubos de treliças horizontais pode ser disposta fora do centro e superposicionada alternadamente em uma parede lateral do invólucro de suporte de tubo de treliça. Uma vez que a junta rebitada dos tubos horizontais na região de conexão sempre aumenta a rigidez neste local, esta concretização modificada resulta em propriedades elásticas mais uniformes da parede lateral total com a região de conexão comparada a outras paredes laterais da armação de treliça sem as regiões de conexão das hastes horizontais.

Efeitos Vantajosos da Invenção

-O arranjo das conexões de tubo dos tubos horizontais do invólucro de suporte de tubo de treliça para o interior na direção do container interno melhora a resistência contra as tensões de flexão alternantes de longo termo;

-o arranjo das conexões de tubo dos tubos horizontais do invólucro de suporte de tubo de treliça para o interior na direção do container interno é visualmente mais apresentável, uma vez que as juntas rebitadas ondulantes não são visíveis quando visto ou diretamente observado do exterior;

-a rachadura dos tubos horizontais nas juntas rebitadas como um ponto de entalhe fraco no lado externo é prevenida, uma vez que as conexões de tubo são agora localizadas na região interna das forças de tensão sustentáveis das tensões de flexão alternantes, que tipicamente ocorre durante longos transportes e teste de vibração.

Em uma concretização da invenção, as juntas rebitadas não são mais dispostas na região central de uma parede lateral (=a região com maior flexão), porém ao invés em uma região fora do centro da parede lateral. Mover as conexões de tubo para regiões fora do centro das paredes laterais do invólucro de suporte de tubo de treliça tem significativa vantagem em que as paredes laterais encurvam-se menos naquele local e tem valores de pico

7/12 mais baixos de tensão/esforços de compressão alternantes.

As regiões de secção transversal externas ou exteriores das hastes horizontais (com o esforço de tensão mais alto) são de preferência não deformadas nos tubos externos (que são impulsionados sobre a extremidade do outro tubo inserto na região de conexão) pelas juntas rebitadas e o exterior do tubo interno é deformado apenas na direção longitudinal, de modo que as regiões de tubo interno (com as deformações rebitadas) são predominantemente submetidas ao esforço de compressão sem danos.

A invenção será, a seguir, descrita em maiores detalhes com referência às concretizações exemplares esquematicamente mostradas nos desenhos, em que: figura 1-mostra um container de palheta de acordo com a invenção;

figura 2-mostra uma vista parcial da deformação elástica do invólucro do suporte de tubo de treliças sob tensões de transporte;

figura 3-mostra a deformação do invólucro de suporte de tubo de treliça em uma vista do topo na parede de treliça;

figura 4-mostra a região da junta rebitada de um tubo horizontal do interior; figura 5-mostra a região da junta rebitada de um tubo horizontal do exterior, figura 6-mostra a região da junta rebitada de um tubo horizontal, quando visto de cima, com o container interno em um estado de descanso estático; figura 7-mostra a região da junta rebitada de um tubo horizontal com o container interno em um estado que sofre uma deformação para fora, também visto de cima;

figura 8-mostra uma seção através da região de conexão Qunta rebitada) de acordo com a figura 7;

figura 9-mostra uma outra concretização modificada de um container de palheta de acordo com a invenção com juntas rebitadas dispostas em diferentes direções;

figura 10-mostra o princípio de propagação de rachadura durante um teste de pressão interna com juntas rebitadas na mesma posição periférica;

figura 11-mostra uma outra concretização modificada do container de

8/12 palheta de acordo com a invenção com juntas rebitadas nas diferentes posições;

figura 12-mostra o princípio de suporte de rachadura em um invólucro de suporte de tubo de treliça com regiões rebitadas figura 13-mostra uma outra concretização modificada do container de palheta com regiões rebitadas dispostas nos locais tendo pequenas tensões de flexão alternantes.

A figura 1 mostra com numero de referência 10 um container de palheta de acordo com a invenção,com um container interna rígido de parede fina 12 feito de material termoplástico para armazenar e transportar, em particular, conteúdos líquidos perigosos, com o invólucro de suporte de tubo de treliça 24 intimamente encerrando o container de plástico 12 e com uma palheta de base 16, na qual o container de plástico 12 apoia-se e a qual o invólucro de suporte 14 é rigidamente conectado. O invólucro de suporte de tubo de treliça 14(container externo) do container de palheta 10 é construído de tubos verticais e horizontais 18, 20 que são soldados entre si. A fim de realizar um container externo fechado, os tubos horizontais periféricos 18 são conectados entre si.

A região de conexão dos tubos horizontais 18 são -como é habitual - localizada no centro de uma das duas paredes laterais mais curtas do container de palheta 10 exatamente acima da ferragem de retirada 22 que é conectada no centro na região de base do container interno 12. No presente exemplo, as pontas da seta mostradas nos tubos horizontais 18 e apontando para a esquerda indica que a extremidade do tubo no direito é feita menor e inserta na extremidade de tubo não mudada na esquerda. A junta rebitada dos tubos horizontais é implementada no interior e é, portanto, não visível do exterior.

Para reduzir a seção transversal de uma extremidade de tubo para inserção na outra extremidade de tubo, os pares mutuamente paralelas de paredes laterais da seção transversal quadrada da extremidade de tubo a ser inserida são pressionadas para dentro ao longo de uma extensão de cerca de 50mm, produzindo uma seção transversal do tubo em formato

9/12 aproximadamente de X, em que os cantos da seção transversal do tubo em formato de X são puxados ligeiramente para dentro, de modo que eles podem ser empurrados para a seção transversal do tubo quadrado não deformado da outra extremidade do tubo. Para explicar a característica de flexão elástica das paredes laterais de um container de palheta 10 durante as tensões de transporte, a figura 2 mostra esquematicamente que a flexão máxima das paredes de tubo de treliça ocorre no local do centro de gravidade de massa “S” de um container de palheta carregado e é localizada em uma altura de aproximadamente 33% de altura da parede lateral quando medida das palheta 16-, em que a flexão para fora “Da” é aproximadamente duas vezes tão grande quanto a flexão para dentro “Di”. A vista do topo da figura 3 mostra que a flexão máxima ocorre sempre no centro de uma parede lateral.

A figura 4 mostra em uma vista do topo a região de conexão de acordo com a invenção disposta dentro de um tubo horizontal 18,isto é, a junta rebitada interna do tubo horizontal 18. Três garras de pinçar da ferramenta de rebitagem foram deste modo comprimidas de cima para baixo e quatros garras de pinçar com um deslocamento foram prensadas para cima a partir de baixo para metade inferior do tubo horizontal 18, deste modo produzindo uma conexão positiva não ondulante, não liberável, fixa entre ambas as extremidades do tubo 26, 28.

Similarmente, figura 5 mostra a mesma região de conexão do tubo horizontal 18 da figura 4. Como claramente visto, o exterior da extremidade do tubo externo 26 está livre de deformações de rebitagem e portanto também livre de quaisquer entalhes.

A figura 6 mostra, em uma vista de topo seccional transversal parcial da região de conexão de um tubo horizontal 18 com um container de plástico 12 topejando-se com o interior em um estado de apoio estático. A parede lateral do container de palhetas praticamente não tem flexão. Inversamente, a figura 7 mostra a mesma região de conexão em um estado de tensão de ondas pelos teores de líquido voltando-se pra trás e com correspondente flexão para fora da parede lateral. A figura 8 mostra uma

10/12 seção transversal da região da junta fixada com rebites 24 tomada ao longo da linha VIII-VIII. Como visto no lado esquerdo, as duas extremidades de tubo 26, 28 são positivamente rebitadas entre si. A parede externa do tubo externo 26 no lado direito da ilustração é completamente livre das deformações. Esta parede externa não deformada, que ainda tem sua elasticidade original alta (diferente das regiões rebitadas que são enrijecidas pela conformação a frio e possui reduzidas elasticidade), absorve as forças de tensão críticas mais altas sem sofrer dano. A conexo positiva ondulante de acordo com a invenção exclusivamente no interior dos tubos horizontais representa, diferente de outras conexões de tubo (com parafusos e furos de parafusos ou com ilhós de gancho estampado), uma ótima solução uma vez que o material é apenas dobrado sem rasgadura ou ruptura através da estrutura de material, que geralmente representa um núcleo para formação de rachadura.

A figura 9 mostra uma concretização modificada em que as duas extremidades de tubo 26, 28 dos tubos de treliça horizontais são alternativamente inserida uma na outra e fixadas com rebites. Em um tubo horizontal, o tubo esquerdo é feito menor (=ponta da seta) e inserido na extremidade de tubo não deformada direita, ao passo que no tubo horizontal seguinte, a conexão de tubo é implementada em reverso.

A figura 10 mostra formação de rachadura em uma conexão de tubo crítica e uma subsequente rasgadura de juntas rebitadas adjacentes. Tipicamente, a formação de rachadura começa em um local com a tensão mis alta. Isto é, tipicamente na região central da haste horizontal n° 3(segunda a contar de baixo) entre as hastes verticais B e C. Se a junta rebitada na haste 3 for rasgada ou completamente quebrada, então a tensão adicional é introduzida nas juntas rebitadas das hastes horizontais 4 e 2 via as hastes B e C, que são então rasgadas nas sua região de conexão como um resultado da tensão adicional devido a mau funcionamento da conexão de tubo rasgada.

A figura 11 mostra um outro arranjo vantajoso das juntas rebitadas de acordo com a presente invenção em diferentes posições

11/12 periféricas. As conexões de tubo são dispostas alternativamente fora do centro na parede de treliça, com um desvio para o lado direito e um desvio para o lado esquerdo. Em tal concretização modificada, as juntas rebitadas rasgadas não transmitem forças de tensão às juntas rebitadas adjacentes e portanto nenhuma força de tensão necessita que seja absorvida por aquelas juntas.

A figura 12 mostra para esta concretização modificada que uma quebra em um tubo - deverá tal quebra ocorrer neste local - é relativamente não crítica, uma vez que outras adjacentes a conexões não são adicionalmente estressadas e, portanto, sobrepostas no caso de um maufuncionamento de uma conexão de tubo quebrado. A razão é que cada conexão de tubo é encerrada toda em torno de seis respectivos locais de interseção soldados rigidamente das hastes de treliça vertical e horizontal e localizadas em um campo de treliça (treliças retangulares) em que os tubos horizontais adjacentes não incluem uma conexão de tubo. Inversamente, as conexões de tubo das hastes horizontais adjacentes estão sempre dispostas em um campo de treliças que é removida mais distante, de modo que as tensões de flexão de uma conexão de tubo não pode ser transferida diretamente para a conexão do tubo seguinte e aplicar a tensão nesta conexão.

Por último, a figura 13 mostra uma concretização exemplar em que as conexões de tubo 24 são dispostas na parede lateral frontal do container de palheta 10 uma no topo da outra, porém desviadas do centro. As conexões de tubo 24 podem ser providas no lado direito ou no lado esquerdo a contar do centro na parede lateral (exatamente acima da ferragem de retirada 22). Elas são então localizadas em uma região de pequena flexão e também não estão mais submetidas aos altos esforços da tensão crítica. Em suma, a presente invenção ensina como a resistência de qualquer armação de treliça para um container de palheta com tubos horizontais e verticais soldados tendo uma seção transversal de tubo quadrada contra a tensão de vibração permanente dinâmica pode ser melhorada ou aumentada em uma maneira muito simples.

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Lista de Símbolos de Referência

10:container de palheta

12:container de plástico

14:invólucro de suporte de tubo de treliça

16:palheta de base

18:tubo de treliça horizontal (14)

20:tubo de treliça vertical(14)

22:ferragem de retirada (12)

24:região de conexão-junta rebitada (18)

26:extremidade de tubo externo (24)

28:extremidade de tubo interno(24)

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Container de palheta (10), compreendendo um container interno rígido, de parede fina (12) construído de um material termoplástico para armazenar e transporta líquido ou conteúdos entornáveis, um invólucro 5 de suporte de tubo de treliça (14) hermeticamente encerrando o container de plástico (12), e uma palheta de base (16), sobre a qual o container de plástico (12) se apoia e a qual o invólucro de suporte (14) é rigidamente conectado, em que o invólucro de suporte de tubo de treliça (14) compreende tubos verticais e horizontais periféricos (18, 20) que são

   10 soldados entre si, em que os tubos horizontais periféricos (18) são rigidamente conectados entre si, caracterizado em que os tubos horizontais (18) são conectados por uma junta rebitada positiva (24) disposta no interior dos tubos horizontais (18), em que o exterior dos tubos horizontais (18) é livre de qualquer deformação proveniente da junta rebitada.

   15 2. Container de palheta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que as conexões de tubo com uma junta rebitada (24) dos tubos horizontais (18) do invólucro de suporte de tubo de treliça (14) tem diferentes direções de inserção alternante em uma posição periférica idêntica.

   3. Container de palheta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, 20 caracterizado em que as conexões de tubo dos tubos de treliça horizontais (18) são dispostas em uma parede lateral do invólucro de suporte de tubo de treliça (14) fora do centro e empilhadas uma no topo da outra em um padrão de linha.

   4. Container de palheta de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3,

   25 caracterizado em que as conexões de tubo dos tubos de treliças horizontais

   18 são dispostas desviadas do centro em uma parede lateral do invólucro de suporte de tubo de treliça (14) e empilhadas uma no topo da outra em uma disposição alternante.

   5. Container de palheta de acordo com reivindicação 1, caracte30 rizado em que a profundidade da junta rebitada (profundidade da impressão dos dentes de tenaz da ferramenta de rebitagem) aumenta para o centro de conexo de tubo (24) e decresce lateralmente externamente para os
2. 2/2 respectivos lados.