FI58759C - Plastbehaollare - Google Patents

Description

RÄF^l M (11)KUU«.UTUSJULKAISU rOncq ffiTjft l J ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT 00/ Ό7 C Patentti myönnetty 10 04 1981 ^ Patent meddelat ^ v ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 B 65 D 90/02 SUOM I — Fl N LAN D (21) P*MnUlh»k«mu« — Pit#nt»n*<>knlnx 753069 (22) Hak«ml>fUvl — An*eknlng«dif 03· 11· 75 (23) Alkuptlvt—Gllti(h«t*dt| 03.11.75 (41) Tullut JulklMkal — Bllvle offentilf 05.05.76 reki*t«rlhallitue (44) Nttittvikslp«non |« kuuL|ultul*un pvm. —

Patent- och ragftterstyralaan ' ' AntOten utl«|d och utl.ikrlft.n publicarmd 31.12.60 (32)(33)(31) Pyydetty atuoikau* —Bejlrd priori t*t 0¾ .11 .jh 25.02.75, 19.03.75 Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2k^22k9.k G 7505698.3, G 7508728.¾ (71) SULO Eisenwerk Streuber & Lohmann, Waltgeristrasse 29-37» 1*9 Herford,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Heinrich Osteraeier, Herford, Klaus Peter Gusch, Herford, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7¾) Oy Kolster Ab (5¾) Muovisäiliö - Plastbeh&llare

Keksinnön kohteena on suorakulmainen tai pallomainen taikka ovaalin-muotoinen, kestomuovista puhallettu, polttoöljysäiliöiden suuruusluokkaa oleva säiliö, jossa vastakkain oleviin sivuseiniin on muovattu kumpaankin sisennys, jotka sisennykset törmäävät yhteen säiliön puolivälissä ja hitsataan puhallusmuovauksessa puskupintaan nesteenpitävästi.

Tällaisia säiliöitä käytetään yksittäis- tai yhdistelmäsäiliöinä esimerkiksi kennostosäiliöinä polttoöljyn varastointiin. Yksittäiseäiliöi-den liittäminen kennostoon ja tuenta tapahtuu vain liitosjohdoilla eikä kuten muissa tunnetuissa säiliöissä vanteilla ja välikappaleilla.

Sellaiset polttoöljysäiliöt, jotka tunnetaan saksalaisesta kuulutuksesta 21 15 507, valmistetaan suulakepuristus-puhalluemenetelmällä. Siinä viedään pehmeässä tilassa oleva, letkumainen aihio kahden muotin puoliskon väliin ylhäältä ja alhaalta puristettuna ja siihen puhalletaan paineilmaa, jolloin letku mukautuu puhallusmuotin seinämän ääriviivaan.

2 58759

Letkun seinämä ympäröi myös muottiontelossa olevat ulokkeet, jolloin materiaalin on venyttävä. Letkun muuten tasapaksu seinämä ohenee näissä kohdissa.

Paitsi tunnettua venytyssuhdetta, joka puhallusmuovauksessa havaitaan letkun ja muottiontelon pintojen välillä, täytyy myös ottaa huomioon muot-tiontelon kulloistenkin ulkonemien seinänpaksuuden ja korkeuden, tai paremminkin seinänpaksuuden ja säiliön sisennyksen syvyyden suhde. Edellä mainitunlaisissa polttoöljysäiliöissä, joiden tilavuus on 1000 - 2000 litraa ja keskimääräinen seinänpaksuus 6 mm ja säiliön leveys 720 mm, saadaan seinänpaksuuden ja syvyyden suhteeksi sisennyksen kohdalla 1:60, koska sivuseinän jokaisen sisennyksen syvyys on noin 36Ο mm. Näin suuri sisennyksen syvyys aiheuttaa ongelmia varsinkin sisennyksien huippujen seinänpaksuuden ja myös puskukohdan hitsauksen murtolujuuden suhteen.

Luonnollisesti voidaan letkua suulakepuristettaessa sopivalla seinänpaksuuden säädöllä saada suotuisampi suhde, tosin tämä toimenpide lisää merkittävästi materiaalin osuutta ja siten säiliön hintaa. Jo tästä syystä on välttämätöntä tehdä raja-alueiden seinänpaksuudet riittäviksi.

Kaikilla kestomuovisilla säiliöillä on tietty kimmoisuus, joka aiheuttaa sen, että säiliöiden sivuseinät pullistuvat täytettäessä seinänpaksuuden ja täyttöasteen mukaan enemmän tai vähemmän. Perinteelliset säiliötkään eivät kestäisi esiintyviä kuormituksia ja sen vuoksi ne varustetaan vanteilla, jotka estävät suurin piirtein pullistumisen ja jakavat sen tasaisesti säiliön seinään. Siten näiden vanteiden avulla annetaan säi-liökennostolle myös samalla asennusmitat.

Saksalaisen kuulutusjulkaisun 21 15 507 mukaisissa säiliöissä ei tosin tarvita vannetta, koska säiliöiden ominaisjäykkyys ottaa vastaan kuormituksen, tosin niissäkin on vähäinen pullistumavaikutus väistämätön. On lähdettävä siitä, että tällaisten säiliöiden ala-alue pullistuu täytetyssä tilassa enemmän kuin yläalue. Tästä seuraa se, että säiliökennoston asennusmitat riippuvat aina yksittäissäiliöiden alaosan suurimmasta mitasta, joka kuitenkin selviää vasta täytön jälkeen. Siis myös vanteettomat säiliöt on asetettava sopivan suuruisen välimatkan päähän toisistaan. Tämä on kuitenkin jo asennusmittojen takia hankalaa kellaritiloissa. Sen vuoksi on toivottavaa, että säiliön sivuseinien pullistuminen estetään vanteet-tomissa säiliöissä niin paljon kuin on mahdollista tai tasataan. Silloin voidaan ensinnäkin pitää välimatka säiliön keskeltä säiliön keskelle niin pienenä kuin on mahdollista. Toiseksi mahdollisimman vähäinen ja yhtäläinen pullistuma vaikuttaa suotuisasti sisennyksien puskukohdan edellä mainittuun kuormitukseen.

3 58759

Kuten jo edellä mainittiin, ei saksalaisen kuulutuksen 21 15 507 mukaisia säiliöitä tarvitse erikoisen muotoilun ansiosta vannehtia. Tällä vanteituksella oli aikaisemmissa säiliöissä useita tehtäviä. Vanteet ympäröivät joko yksittäissäiliötä tai kennosäiliö-ryhmityksessä myös koko säiliökennostoa. Erikseen vannehdituissa säiliöissä käytetään välikkeitä, jotka yhdistävät vanteet ja sitten yksittäiset säiliöt säiliökennostoksi. Vanteilla voidaan ympäröidä myös koko säiliökennosto. Vanteita ja niiden välikkeitä ei käytetä ainoastaan täytettyjen säiliöiden pullistumisen vaimentamiseen vaan myös kuljetuksen varmistamiseen, jotta päällekkäin pinotut säiliöt eivät pääse kuljetettaessa liukumaan. Koska saksalaisen kuulutuksen 21 15 506 mukaisista, tunnetuista säiliöistä vanteet jäävät pois, on vanteiden toiminnat koetettava korvata säiliöiden tarkoituksen mukaisella muovailulla. Koska vanteettomissa säiliöissä esiintyy tietty, joskin vähäinen pullistumispyrkimys, näyttää suositeltavalta, ettei vanteettomia säiliöitä ryhmitetä tiukasti yhteen, vaan väliin on jätettävä niin paljon tilaa, etteivät täytettyjen säiliöiden sivuseinät kohdista toisiinsa minkäänlaista painetta. Jotta tämä ehto voitaisiin käytännössä säiliökennostoa asennettaessa täyttää, olisi huolehdittava siitä, että tarvittava välimatka säilyy pakosta vanteettomien yksittäissäiliöiden välillä.

Keksinnön tehtävänä on nyt tunnettujen vanteettomien säiliöiden kehittäminen siten, että neste, jolla vanteeton säiliö täytetään, lisää säiliöiden vakavuutta painerasituksen suhteen ja että tämän vakavuuden huomioon ottaen myös säiliöiden pullistuminen vähenee minimiin tai tapahtuu tasaisesti. Edelleen on päästävä siihen, että tunnettujen vannehdittu-jen säiliöiden vanteiden ja välikkeiden suorittamat toiminnat toteutetaan myös vanteettomissa säiliöissä.

Ensimmäisessä suoritusmuodossaan on keksinnön mukainen vanteeton säiliö tunnettu siitä, että ainakin yhteen puskupintaan on puristettu puekukohtaa hitsattaessa ympäri kiertävä syvennys tai useita kehän osa-alueille leviäviä syvennyksiä, joka ulottuu tai jotka ulottuvat ulospäin puskureunan läheisyyteen saakka.

Kun syvennys tai syvennykset puristetaan puskukohtia hitsattaessa, mikä tapahtuu samanaikaisesi puhallusmuovauksen kanssa, juoksee vastaava materiaalimäärä säteittäin ulospäin ja edelleen sisennyksien seinien kau-impana sisällä oleville alueille. Syvennyksen tai syvennyksien sijoittamisella aikaansaadaan tämän johdosta hitsin ja myös hitsien vieressä olevien sisennyksen seinien alueen vahvistuminen. Tämä materiaalin syrjään siirtyminen aikaansaadaan siten, että hitsattaessa puristetaan puskureunan läheisyydessä olevaa puekukohtaa voimakkaammin yhteen kuin puskupinnan muita osia.

4 58759 Tällä keksinnön mukaisten säiliöiden suoritusmuodolla saatua vaikutusta voidaan vielä parantaa siten, että puskukohdan seinän paksuus tehdään pienemmäksi kuin molempien sisennyksien seinän paksuuksien summa ennen hitsausta. Selitetyllä suulakepuristus- ja puhallusmuovaustekniikalla saadaan tämä seinän paksuuden mitta siten, että vastaavat katkaistun kartion muotoiset muottiontelon ulokkeet ovat suljetussa muotissa sopivan välimatkan päässä toisistaan. Jos tämä välimatka valitaan niin, että saadaan haluttu seinän paksuus, puristuu liika materiaali myös puskukohdista säteittäin ulospäin ja lisää puskureunan tai sisennyksien seinien vahvistusta.

Syvennykset muodostetaan kernaasti segmenttimäisesti, jolloin seg-menttimäisten syvennysten väliin jää porras. Tämän syvennysten järjestelyn ansiosta voi materiaali, joka hitsattaessa on syvennysten sisäpuolella ja sen vuoksi kohonneessa paineessa, tunkeutua säteittäin ulospäin muotin ulkonemien osien väliin, osien, jotka muodostavat syvennykset.

Haluttu materiaalin työntyminen puskukohdasta sisennyksien seiniin on lisäksi edullista silloin, kun syvennykset on järjestetty molemmille puskupinnoille symmetrisesti.

Edelleen on yllättäen ilmennyt, että hitsauskohdan tai paremminkin sisennyksien seinien hallittua vahvistusta voidaan vielä parantaa siten, että sisennyksien seinien kaltevuudelle puskukohdan läheisyydessä annetaan arvo 28°. Sitä varten on muottiontelon ulkoneman otsapinnan lähellä oleva kaltevuus valittava sopivasti. On myös otettava huomioon se, että tämä toimenpide ei riipu siitä, onko sisennyksien tai muottiontelon ulkonemien, so. säiliön sivuseinien lähtökohtana pyöreä, ovaalimainen tai likimain suorakulmainen poikkileikkaus.

Hitsin murtolujuudelle edulliseksi on osoittautunut se, että sisennyksen sisäpinnan ja siihen liittyvän puskupinnan välisen siirtymän säde on 3 - 7 mm. Jos säde on tätä suurempi, on olemassa suuri vaara, että hitsauksen viisteeseen syntyy halkeamia, mutta jos säde on liian pieni, on olemassa vaara, että puskukohdan kaulaan syntyy halkeamia.

Toisen suoritusmuodon mukaan tunnetaan keksinnön mukainen, vantee-ton säiliö siitä, että säiliön sisennyksien keskikohta on siirretty säiliön varsinaisen keskikohdan suhteen alaspäin, lähemmäksi hydrostaattista painopistettäi Täten aikaansaadaan pääasiallisesti se, että säiliön alaosan vapaat pinnat pienenevät. Vapailla pinnoilla tarkoitetaan Bäiliön sivuseinään sisennyksen viereen jääviä pintoja. Vain niiden sisäisen paineen aiheuttama muodonmuutos on estettävä.

Sisennyksen keskikohdan siirto antaa tulokseksi kuormituksen suo- 5 58759 tuisimman jakautumisen säiliön sivuseinän vapaille pinnoille, koska sisennyksen jäykistävä vaikutus tulee lähemmäksi hydrostaattista painopistettä.

Keksinnön mukaisen vanteettomien säiliöiden edullinen suoritusmuoto on tunnettu siitä, että sisennyksen lähtökohtana on säiliön sivuseinässä oleva suorakulmainen muoto, joka ulottuu katkaistun kartion muotoisena säiliön keskustassa olevaan hitsiin saakka. Sisennyksen säännölliseen katkaistun kartion muotoiseen rakenteeseen nähden antaa sisennyksen lähtökohtana oleva, so. seinässä oleva suorakulmainen muoto sen edun, että säiliön sivuseinien vapaat pinnat pienenevät.

Edellä mainitut vaatimukset huomioon ottaen on säiliöitä pystytettäessä ja kuljetettaessa edullista, jos säiliöiden sivuseinät varustetaan yhdeksi kappaleeksi muovatuilla lukitsemiselementeillä. Lukitsemisele-mentit ovat lähinnä kunkin sivuseinän alaosassa olevia, puhaltamalla muovattuja ja pystysuunnassa peräkkäin järjestettyjä nokkia ja lovia. Säiliökennostoa pystytettäessä nämä nokat työntyvät vastakkain ja pitävät säiliöt välimatkan päässä toisistaan. Nokkien korkeus sivuseinästä valitaan niin, että säiliön ollessa täytettynä sivuseinien kosketus juuri vielä vältetään tai että tapahtuu vain kevyt kosketus. Nokat ja lovet on järjestetty säiliön jokaiselle sivuseinälle kahdesti ja nokan ja loven paikat vuoroteltuna. So. säiliön oteasivulta katsottuna, on sivuseinällä edessä oleva nokka ylhäällä ja lovi alhaalla ja sivuseinän takaosassa päinvastoin. Tällä järjestelyllä tarttuvat nokat säiliötä kulloinkin 180 astetta kierrettäessä loviin ja estävät kuljetettaessa, esim. kuorma-autoissa, säiliöiden luisumisen toisiaan vastaan.

Tässä viimeksi selitetyssä keksinnön mukaisten, vanteettomien säiliöiden suoritusmuodossa on edullista se, että säiliökennostoa pystytettäessä säilyy säiliöiden ennalta annettu välimatka pakosta ja ilman lisälaitteita. Säiliöitä kuljetettaessa, esim. kuorma-autossa, estetään päällekkäin pinottujen säiliöiden vastakkain liukuminen samoilla välikappaleilla.

Keksinnön suoritusmuotoeeimerkkiä selitetään oheistettujen piirustusten avulla, joissa on: kuviossa 1 keksinnön mukaisen säiliön ensimmäisen suoritusmuodon pystysuora leikkaus, kuviossa 2 kuvion 1 säiliön puskukohdan päällyskuva, kuviossa 3 kuvion 2 viivaa III - III pitkin tehty puskukohdan leikkaus, kuviossa 4 toisen suoritusmuodon mukaisen, vanteettoman säiliön pystyleikkaus, 6 58759 kuviossa 5 kuvion 4 mukaisen vanteettoman säiliön sivukuva, kuviossa 6 kuvion 5 kaltaisen, keksinnön mukaisen säiliön suoritusmuodon sivukuva, jossa on keksinnön mukaisten säiliöiden lisäyksityiskohdat ja kuviossa 7 kuvion 6 viivaa A - B pitkin tehty osaleikkaue,

Kuviossa 1 on keksinnön mukainen säiliö 2, jossa on sisennykset 4, 4'. Sisennyksien sisäseinien kaltevuus on 28°. Sisennykset 4, 4' puskevat toisiaan vastaan säiliön keskustassa, jolloin puekukohtien 6 hitsaus suoritetaan puhallusmuovauksen aikana.

Puskukohdan 6 päällyskuva on kuviossa 2. Puskupintoihin 8, 8' on puristettu symmetriset segmentin muotoiset syvennykset 10, 10' niin, että kahden syvennyksen 10, 10' väliin jää aina porras 12, 12'. Syvennykset 10 ovat puskureunan läheisyydessä, reunan, joka on esitetty katki-viivalla 14» joka kuvaa pyöristyksen R keskustaa (kuvio 3)· Yksinkertaistetussa suoritusmuodossa voidaan syvennykset 10, 10' korvata ympärikiertävällä, rengasmaisella syvennyksellä. Lopuksi on kuvioesa 2 esitetty poraus 16 ja puskupinnasta poraukseen vinosti kulkeva sivuseinä 18.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 viivaa III - III pitkin tehtyä puskukohdan läpileikkausta. Nuolella F on osoitettu, millä tavalla aine juoksee puhallusmuovauksen aikana puskukohdan sisällä olevasta osasta puskureunaan, so. sisennyksien 4, 4' seiniin. Kuten jo mainittiin, on säde R 3 - 7 m®.

Jos säde valitaan tätä suuremmaksi, on olemassa suuri vaara, että pueku-kohta, kuten katkoviivoilla 20 on esitetty, hitsautuu epätäydellisesti ja sellaisen kohdan alkuosa 20' repeää, kuten katkoviivalla 22 on esitetty.

Jos eäde R valitaan liian pieneksi, on olemassa myös halkeilun vaara ja nimenomaan puskukohdan kaulassa 24, kohdassa, joka on silloin suunnilleen molempien katkoviivojen 26, 26' leikkauspisteessä.

Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty keksinnön mukaisen, vanteettoman säiliön 30 toinen suoritusmuoto. Säiliö 30 on, kuten edellä kuvattu säiliökin, varustettu sisennyksillä 32, 32', joiden keskusta 34 on varsinaisesta säiliön keskiviivasta 35 välimatkan päähän alaspäin siirrettynä. Sisennyksien 32, 32', so. säiliön sivuseinien 36 lähtökohtana on suorakulmainen perusmuoto 37, joka työntyy säiliön sisään katkaistun kartion muotoisena. Sisennykset on liitetty jälleen toisiinsa hitseillä 38·

Kuviosta 4 näkyy, että säiliön sivuseinien 36 sisennykset 32, 32’ on tehty symmetrisiksi. Siirtämällä sisennykset 32, 32' alaspäin välimatkan a päähän säiliön keskiviivasta 35 muodostuu alatila 39, joka on hitsin 38 alapuolella ja suurentunut, hitsin 3® yläpuolella oleva ylätila 40, jonka sivupinnat ovat pinta-alaltaan suurempia kuin alatilan 39 sivupinnat. Välimatka a (kuvio 5) valitaan niin, että säiliön 30 alatilan 39 pullistuma 7 58759 on suunnilleen yhtä suuri kuin ylätilan 40 pullistuma. Välimata a voidaan määrätä ottamalla huomioon säiliön hydrostaattinen paine. Kuviossa 5 esitetty välimatka on noin 1/10 säiliön 50 koko korkeudesta.

Vaikka kuvissa on kulloinkin esitetty vain yksi säiliön kummallakin sivulla oleva sisennys, jolloin sisennyksien lähtökohtana on joko pyöreä tai nelikulmainen muoto, voidaan säiliön sivupintojen muotoilu sovittaa säiliön sivujen suuruussuhteen mukaan. Pitkiin säiliönmuotoihin voidaan sovittaa joko pitkänomaisia sisennyksiä tai kaksi taikka useampia mitoiltaan pieniä sisennyksiä, ettei menetettäisi liian paljon säiliötilaa. Kuviossa 6 on vanteeton säiliö 50, joka on muodostettu samalla tavalla kuin säiliö 30 (kuvio 5)· Säiliön 50 sivuseinän 52 alaosaan on varattu lukitsemiselementit 53» jotka on muodostettu rakenteeltaan kuvioiden 6 ja 7 mukaisiksi nokaksi 54 ja loveksi 55· Lukitsemiselementit 53 koordinoidaan säiliöitä puhaltamalla muovattaessa säiliöiden kanssa yhdeksi kappaleeksi tehtynä niin, että kun kaksi säiliötä, joita on kierretty toistensa suhteen 180°, pannaan päällekkäin, tarttuvat lukitsemiselementit toisiinsa. Tämä muodostaa säiliöiden 50 kuljetusvarmistuksen siirtymistä vastaan. Kun säiliöt kootaan säiliökennostoksi, on päinvastoin toisen säiliön nokka 54 toisen sen viereen asetetun säiliön nokkaa 54 vastassa niin, että ennalta annettu välimatka säilyy pakosta ja välimatkassa voidaan ottaa huomioon säiliön sivuseinien pullistuminen.