CS274408B2 - Yielding package - Google Patents

Description

Vynález se týká poddajných obalů pro plnění, přepravu a skladování sypkého materiálu. Takové obaly mohou být zhotovovány z plochého tkaninového materiálu nebo z kruhového tkaninového materiálu, přičemž dno obalu je vytvořeno z alespoň čtyř ve dvojici stejně velkých chlopní, které jsou nataženy přímo k bočním stěnám obalu. Když je základní materiál spojen dohromady, lze současně vytvořit integrované závěsné oko.

Obaly uvedeného typu, které se také nazývají smíšené sypké obaly, se již používají dlouho a jsou vhodné pro celou řadu různých účelů. Často se používá v obalech vložka z nepropustného materiálu a pokud se tyto obaly mají plnit volně sypaným sypkým materiálem, obal a vložka se obvykle nejprve nafouknou vzduchem. V norském patentovém spisu č. 138 134, který odpovídá patentovému spisu NSR č. 2 729 155, je popsán takový obal s dvojitým dnem.

S výhodou je opatřen dvěma integrovanými závěsnými oky, jejichž celková šířka je podstatně stejně velká, jako polovina obvodu obalu, čímž závěsná oka obsahují všechna podélná vlákna obalu. Takový obal lze plnit zařízením popsaným v britském patentovém spisu č. 1 505 583, a proto je možné ho umístit na příslušné základně bez jakéhokoliv zvláštního nosiče. Jeho závěsná oka lze rovněž umístit na háku nebo podobně před tím, než se obal nafoukne a plní sypkým materiálem. Obal je připraven takto pro další přepravu po naplnění. Může také obsahovat uzávěr vložky a sběrač závěsných ok, pokud se vhodně vytvoří závěsná oka, což usnadňuje jeho umístování na háku nebo podobném závěsném zařízení při současném stlačení závěsného oka a jeho zajištění v této poloze. Před naplněním sypkého materiálu lze obal opatřit stálým závěsným držadlem.

Nyní však bylo zjištěno, že nafukování obalu před plněním v plnicí stanici, zejména pokud se má plnit prašný sypký materiál, má celou řadu nevýhod, protože dochází k víření vzduchu a sypkého materiálu. Vzduch, který je vytlačován, obsahuje prach ze sypkého materiálu a znečišťuje okolí kolem plnicího zařízení. Pokud je sypký materiál prašný, je třeba používat zachycovací zařízení prachu v plnicím potrubí a vzduch, který se vyfukuje, musí procházet prachovým filtrem pro čištění vzduchu. Takové zařízení pro zachycování prachu značně komplikuje plnicí ústrojí a jen obtížně může být účinné bez zmenšení plnicí kapacity celého zařízení. Skutečnost, že plnicí zařízení, která jsou opatřena ústrojím pro zachycování prachu, nejsou vhodná pokaždé, když se plní takové obaly sypkým materiálem obsahujícím prach, podstatně omezila používání těchto obalů.

Je známé, že obaly opatřené uprostřed dna uzlem z provázku, mohou být plněny fluidizovaným prachovým sypkým materiálem bez předchozího nafouknutí zavěšením obalu na jeho závěsné oko na háku před plněním. Centrální poloha takového provázkového uzlu na obalu samočinně zajištuje, že sypký materiál v průběhu začátku plnění se umístuje ve středu dna obalu a i v průběhu plnění je neustále zajištěn příznivý průběh plnění bez vystředěného zatěžování obalu.

Byly činěny pokusy plnit obal popsaný ve výše uvedeném norském patentovém spisu stejným způsobem, tj. bez předchozího nafouknutí vzduchem, přičemž v některých případech byly úspěšné, avšak v některých případech se dno obalu plnilo nerovnoměrně, takže celý obal byl nerovnoměrně jednostranně zatížen. Dále se vytvořil problém spočívající v tom, a to zejména u tekoucího sypkého materiálu, že se vnitřní vložka vymáčkla mezi chlopně dna a vytvořila dvojité dno.

Vynález si klade za úkol vytvořit obal, který by bylo možné plnit při jeho zavěšení prostřednictvím závěsných ok sypkým materiálem, který by se vždy rozdělil dokonale v obalu bez toho, že by bylo třeba před tím obal nafouknout v plnicí stanici. Obal podle vynálezu má rovněž umožnit úplné vyprazdňování obalu jednoduchou cestou, aniž by bylo možné, aby se dostal větší počet vláken z obalu do sypkého materiálu, když se dno obalu rozřízne pro otevření, a aby bylo možné obal zcela vyprázdnit bez používání zvláštní ruční práce.

Podstata řešení obalu podle vynálezu spočívá v tom, že spodní chlopně jsou vytvořeny řezy v kusu základního materiálu a vrcholové úhly chlopní mezi odpovídajícími řezy směřují proti středu dna a součet vrcholových úhlů chlopní je větší než 240° a menší než

CS 274 408 B2

360°. Další výhodná řešení spočívají v tom, že dno obalu se skládá ze čtyř stejně širokých chlopní, které mají vrcholové úhly o hodnotě 70° až 90°, a v tom, že dno obalu sestává ze šesti stejně širokých chlopní, které mají vrcholové úhly o hodnotě 40° až· 60°, přičemž dno obalu může být pravoúhlé. Konečně poslední výhodné řešení spočívá v tom, že dno obalu je tvořeno spojenými spodními chlopněmi a součet vrcholových úhlů chlopní je 240° až 360°.

Hlavní výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že dno má tvar nálevky na začátku plnění a tím se sypký materiál samočinně vystřeďuje, tak rovnoměrně a postupně naplňuje obal, aniž by docházelo k výstřednému zatěžování. Stejně bylo dosaženo vytvoření dna, které zejména v závěrečné fázi vyprazdňovacího procesu vytváří v podstatě nálevkový tvar tak, aby se obal zcela vyprázdnil bez nutnosti ruční práce. Konstrukce dna tedy zajištuje jak vystředění materiálu naplněného v obalu ve střední části dna, tak.i skutečnost, že do sypkého materiálu se při vyprazdňování dostane jen velmi malý objem vláken znečištujíci sypký materiál v průběhu vypouštění z kontejneru. Tím, že se vytvoří alespoň čtyři ve dvojicích stejně velké chlopně, které jsou navzájem spojeny tak, že spojnice se navzájem křižuji ve střední oblasti dna, se vytvoří dno, které je pevnější nebo alespoň stejně pevné jako dříve známé dvojité dno. Celková oblast chlopní dna je větší než oblast, která by se požadovala pro vytvoření plochého dna, když je obal zcela naplněn, to znamená naplněn sypkým materiálem nebo vzduchem, takže jeho dno vytváří mírný kužel nebo nálevku. Takové dno se získá, pokud je součet vrcholových úhlů chlopní menší než 360°.

Konstrukce obalu a způsob její výroby je vysvětlen dále ve spojení s výkresovou částí, kde je uveden příklad provedení a výsledky zkoušek podle vynálezu a podle známého, již uvedeného norského patentu.

Na obr. 1 je znázorněn základní materiál z ploché tkaniny pro výrobu poddajného obalu se čtvercovým dnem a čtyřmi spodními chlopněmi, na obr. 2 je základní materiál z ploché tkaniny pro výrobu poddajného obalu se dnem ve tvaru šestiúhelníka a šesti spodními chlopněmi, na obr. 3 je znázorněn základní materiál z ploché tkaniny pro výrobu obalu, který má dno ve tvaru pravoúhelníka, na obr. 4 je hotový obal, vyrobený z kusu základního materiálu, znázorněného na obr. 1, na obr. 5 je hotový obal vyrobený z kusu základního materiálu podle obr. 3, obr. 6 znázorňuje obal podle vynálezu v průběhu plnění fluidizovaného sypkého materiálu, na obr. 7 je řez zavěšeným naplněným obalem.

Na obr. 1 je nesložený kus základního materiálu £, který se zdvojí složením podle přeložené hrany 7_. Zářez pro plnicí otvor 2 í^e vytvořen v prostoru přeložené hrany 2, zatímco zářezy pro vytvoření spodních chlopní £ v řezech £, b; c, d; a_', b'; c', ď jsou vytvořeny na horních hranách obalů a na spodních hranách obalu. Řezy ja, b; £, d.; J, b'; c , d vytvářejí spodní chlopně £, které mají vrcholové úhly°C. Všechny spodní chlopně 4 jsou stejně široké a proto má dno čtvercový tvar.

Na obr. 2 je znázorněna jedna ze dvou stejně širokých polovin kusu základního materiálu 2 s plnicím otvorem 2. bočními hranami 6. a otvorem 5 pro vytvoření závěsného oka.

V každé polovině jsou vytvořeny zářezy pro získání tří shodných spodních chlopní 4, které mají vrcholový úhel £ . Při vzájemném spojení kusu základního materiálu 2 ^se získá šestiúhelníkové dno a protože jsou všechny vrcholové úhly A shodné, získá se šest dnových spodních švů 7. Dva a dva z nich vytvářejí trojúhelníkové dnové spodní švy z nichž jeden má přímé napojení na boční šev 6 obalu.

Na obr. 3 je znázorněna jedna ze dvou shodných polovin kusu základního materiálu 1 pro výrobu obalu s pravoúhelníkovým dnem. U tohoto typu platí o vrcholových úhlech, že oC / β a střední chlopeň 2 js kratší a širší než spodní chlopeň £, která je vytvořena ze dvou polovin dalších spodních chlopní £ v souladu s tím, že je zájem získat pravoúhelníkové dno, když jsou spodní chlopně 4 spojeny dohromady, tak jak je to znázorněno na obr. 5, kde jsou dvě poloviny vnějších spodních chlopní £ připojeny ke spodní části bočních švů £. Dnové švy, tedy spodní švy 1_, které spojují dvě poloviny vnějších spodních chlopní £, jsou

CS 274 408 82 připojeny k bočním švům £. Řezy (i a _a svírají svými příslušnými bočními hranami £ vrcholový úhel /5/2. Protože 06 = 8 G 90 , má čtvercové dno celkem šest spodních švů Ί_, z nichž dva jsou připojeny k bočním švům £, které jsou spojeny se dvěma polovinami vnějších spodních chlopní £.

Obr. 4 znázorňuje obal se čtvercovým dnem, který je zhotoven ze základního materiálu .1 z ploché tkaniny, složeného v přeložené hraně 2_ a spojeného bočními švy a spodními švy 2, přičemž je zřejmé, že dva ze spodních švů 2 pokračují v připojení ve dvou bočních švech

Pokud se kus základního materiálu 2 skládá ze dvou ve svislém směru spojených kusů, bude mít obal čtyři spodní švy 2, které budou ve dvojicích připojeny k příslušným bočním švům 6.

Na obr. 6 je znázorněn obal z části naplněný fluidizovaným materiálem, například cementem, přičemž obal je zde zavěšen závěsnými oky na háku 9 a je plněn potrubím 2- Dno obalu má výrazně kuželový tvar, takže se fluidizovaný materiál v průběhu plnění dokonale vystreďuje a je rovnoměrně rozdělen v obalu.

Obr. 7 znázorňuje příčný řez závěsným obalem, naplněným volně tekoucím materiálem a připraveným pro skladování nebo přepravu. Dno zde není ploché, avšak mírně kuželovité nebo má tvar nálevky. Znázorněný obal je vytvořen při využití čtyř spodních chlopní £ a vrcholových úhlů oč zhruba o hodnotě 80°.

Kus základního materiálu 2 může být nařezán i tak, že má více než šest spodních chlopní 2, například tak, že má osm nebo více spodních chlopní 4_.

Pokud je kus základního materiálu 2 tvořen kruhovou tkaninou, lze jej použít tak, že se bud vytvoří obal s bočními hranami a závěsnými oky bez švů nebo obal bez bočních švů, avšak se šitými závěsnými oky.

Řezy a tím i spodní švy 1_ se mohou odchylovat od přímých čar a mohou být vytvořeny řeznými čarami ve tvaru přímek nebo křivek, avšak i tak zde je vždy k dispozici předpokládaná čára procházející spojem a vytvářející vrcholový úhel cG nebo 8.

Konstrukci dna podle vynálezu lze použít i u jiných typů poddajných obalů, například u takových, které mají šitá závěsná oka nebo u nichž jsou závěsná oka integrovaná s obalem a jejichž celková šířka je menší než polovina obvodu obalu.

Ve speciálních úpravách obalu podle vynálezu mohou být spodní švy Ί_ přerušeny, takže ve střední oblasti dna se vytváří malá oblast bez švů, avšak nehledě k tomu je dno uspořádáno stejně, jak je to znázorněno na obr. 4 a 5. Taková úprava může mít určité výhody v průběhu vyprazdňování obalu, například lze v této oblasti uspořádat výpust.

Srovnávací zkoušky napětí byly uskutečněny porovnáním obalů vytvořených podle vynálezu a podle norského patentu č. 138 134.

Obal byl nejprve naplněn zhruba 950 kg volně tekoucího materiálu a byl umístěn na závěsném háku v rámu. Na vršku volně tekoucího materiálu uvnitř obalu byl umístěn ocelový kotouč, který byl na základně zabezpečen ocelovou tyčí. Tato ocelová tyč procházela volně tekoucím materiálem a dnem obalu. Hák bylo možné zdvihat a spouštět prostřednictvím hydraulického pracovního válce. Mezi hákem a hydraulickým pracovním válcem byla vložena vážící jednotka, která zaznamenávala napětí, kterému byl obal vystaven. Zvýšení napětí bylo zaznamenáváno na záznamovém přístroji a maximální zatížení a přetržení obalu bylo ukládáno do počítače.

Obal byl nejprve zatěžován po dobu tří hodin na 2/5 pravděpodobného zatížení při přetržení a potom byl zatěžován až k přetržení. Zatížení při přetržení a místo přetržení, tj. dno nebo horní část, byly zaznamenávány do tabulky, ve které bylý rovněž zaznamenávány zkoušky napětí obalu v porovnání se stejnými zkouškami prováděnými s obalem podle norského patentu č. 138 134. Dbaly 1.3, 1.4, 3.3, 3.4, 3.5 a 3.6 byly zkoušeny mimo rozsah vynálezu, protože oč - 0 90°. Zkušební obaly čísel 3.11 a 3.12 byly obaly, které byly opatřeny šesti spodními švy a Z = O = 80°, to znamená, že spodní chlopně £ byly vytvořeny stejnýCS 274 408 B2 mi řezy, jak je to znázorněno na obr. 3. Z toho je zřejmé, že byly vytvořeny čtyři shodně široké spodní chlopně 4_, z nichž dvě byly sešity vždy ze dvou polovin spodních chlopni 4.

Zkušební obaly čísel 1.1 až 1.6 byly vytvořeny z polypropylenové tkaniny o rozměru 160 x 212 cm, tj. šířka x délka, to znamená, že čistý objem byl zhruba 0,8 m .

Obaly čísel 1.1 a 1.2 byly standardní obaly podle norského patentu č. 138 134.

Obaly čísel 1.3 až 1.6 byly téhož typu, avšak s upravenou konstrukcí dna, tj. s jedno duchou vrstvou dna s úhlopřlčnými spodními švy.

Zkušební obaly čísel 3.1 až 3.12 byly vyrobeny ve zkušební stanici přihlašovatele z různých vláknových propylenových (pp) tkanin, různých než obaly 1.1 až 1.6, avšak se stejnými rozměry. Všechny obaly, které byly zkoušeny, měly dna vytvořená ze čtyř spodních chlopní. Výsledky zkoušek jsou zřejmé z dále uvedené tabulky I.

Tabulka I

Obal č·	Konstrukce obalu	Místo přetr- žení	Zatížení při přetržení (kN)	Průměrné zatížení při přetržení (kN)	Zatížení při přetržení vzhledem ke konstrukci podle NO 138 134 r .
1.1	podle NO 138 134	dno	67,7	67,1	100 %
1.2	It (1	vršek	66,6
1.3	Dno s diagonálními ŠVY 0C= fr = 90°	dno	62,9	62,3	92,5 %
1.4	π n	vršek	61,8
1.5	Dno s diagonálními ŠVY Οζ - fi· = 80°	vršek	79,9	78,0	116 %
1.6	ti n	dno	76,2
3.1	podle NO 138 134	dno	69,1	70,2	100 %
3.2	11 II	vršek	71,3
3.3	Dno s diagonálními ŠVY < = fr = 98°	dno	56,6	59,2	84 %
3.4	li n	dno	61,8
3.5	Dno s diagonálními ŠVY A = 90ό	vršek	63,4	64,8	92 %
3.6	tl II	vršek	66.3
3.7	Dno s diagonálními ŠVY « = A = 85°	vršek	75,3	76,9	109,5 %
3.8	II Π	dno	78,6
3.9 -	)no s diagoíálními švy <= β = 80°	vršek	78,5	75,9	108 %
3.10	Η II	dno	73,4
3.11 <	)no s diagoaálními švy ? s/odní§8 švů	dno	72,1	71,3	101,5 %
3.12 |	II II	-3- dno 70,5

CS 274 408 B2

Výsledky zkoušek jasně ukazují, že konstrukce dna podle vynálezu umožňuje vystavit plněný poddajný obal podle vynálezu většímu zatížení než poddajný obal známý z norského patentu č. 138 134, a to o 8 až 16 %. Zkoušený obal měl čtyři spodní švy, přičemž spodní chlopně byly v podstatě stejně pevné, protože byly zvoleny se stejnou šířkou a vždy dvě byly vytvořeny ze dvou polovin chlopní.

Dále je z výsledků zkoušek jasně patrno, že při konstrukci kontejneru je třeba volit vrcholové úhly spodních chlopní tak, aby součet vrcholových úhlů byl menší než 360° a tím se zajistilo maximální využití konstrukce dna pro poddajný obal podle vynálezu. Při srovnávání obalů s dnovými chlopněmi a vrcholovém úhlu & - 90° se obalem podle vynálezu a vrcholovým úhlem <£ = 85° až 80° je zřejmé, že obal podle vynálezu vydrží zatížení vyšší o 18 až 25 % než obal s vrcholovým úhlem = 90°.

Pro určení hranic vrcholového úhlu nelze stanovit ostré vymezení. Praktická spodní hranice pro uvedené úhly leží v rozmezí součtu vrcholových úhlů 240° až 280°. Pro horní hranici bylo zjištěno, že se dostavuje kladný účinek, když součet uvedených úhlů je nižší než 360°.

Praktické pokusy s plněním čeřeným cementem do poddajného obalu podle vynálezu, a to bez předcházejícího nafouknutí obalu v plnicí stanici, ukázaly, že nálevka, kterou vytváří dno obalu na začátku plnění, samočinně vystřeďuje čeřený cement a při postupném plnění obalu nevznikají nerovnoměrná boční zatížení obalu, pokud se obal plní volně zavěšen na háku, jak je to znázorněno na obr. 6.

Vytváření prachu v průběhu plnění fluidizovaného cementu bylo při naplňování obalu tak malé, že nebylo třeba mít speciální zařízení na zachycování prachu na plnicím potrubí.

V průběhu vyprazdňování obalu naplněného cementem bylo možné pozorovat, že obal je úplně vyprázdněn bez jakéhokoliv použití ruční práce, uvedené v předcházejícím a že znečištění obsahu obalu vlákny bylo minimální.

Poddajné obaly podle vynálezu nejsou jen pevnější, než je pevnost obalů podle norského patentu č. 138 134, avšak jsou i výrobně jednodušší, protože celková délka švů není podstatně delší, zhruba 15 %, a konstrukce dna podle vynálezu nevyžaduje více materiálu, než je tomu u norského patentu č. 138 134. Protože obal podle vynálezu může být zatěžován vyššími zatíženími, lze jej vyrábět z lehčích a tím i lacinějších materiálů, čímž se vyrovnají vyšší náklady pro více švů.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Poddajný obal opatřený alespoň jedním závěsným okem, s výhodou včleněným, bočními stěnami a dnem, pro plnění, přepravu a skladování sypkého materiálu, přičemž obal je vytvořen alespoň z jednoho kusu ploché tkaniny základního materiálu a dno obalu je vytvořeno alespoň ze čtyř ve dvojicích stejně velkých chlopní, které jsou nataženy přímo k bočním stěnám obalu, vyznačený tim, že spodní chlopně (4) jsou vytvořeny řezy (a, b; c, d; a', b’; c, d) v kusu základního materiálu (1) a vrcholové úhly ( p£ , B) chlopní mezi odpovídajícími řezy (a, b; c, d; a , b ; c , d ) směřují proti středu dna a součet vrcholových úhlů («6 , β) chlopní (4) je větší než 240° a menší než 360°.
2. 2. Poddajný obal podle bodu 1, vyznačený tím, že dno obalu se skládá ze čtyř stejně širokých chlopní (4), které mají vrcholové úhly (oC = β) o hodnotě 70° až 90°.
3. 3. Poddajný obal podle bodu 1, vyznačený tím, že dno obalu se skládá ze šesti stejně širokých chlopní, které mají .vrcholové úhly («6 = B) o hodnotě 40° až 60°.
4. 4. Poddajný obal podle bodu 1, vyznačený tím, že dno obalu je pravoúhlé.

   CS 274 408 B2
5. 5. Poddajný obal podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že dno obalu je tvořeno spojenými spodními chlopněmi (4) a součet vrcholových úhlů ( oC , 0) chlopní (4) je 240° až 360°.