FI80649C - Behaollare av sandwich-konstruktion. - Google Patents

Description

1 80649

Sandwich-rakenteinen säiliö

Esillä oleva keksintö kohdistuu sandwich-rakenteiseen litteäsei-näiseen irtotavaran varastolaatikkoon tai säiliöön, joka on tehty kokoontaitettavasta tai -puristettavasta levystä kuten aaltopahvista. Lähemmin keksintö kohdistuu säiliöön, joka käsittää useasta kerroksesta kokoonpuristettavaa ainetta muodostuvan hoikin, joka holkki on tehty käämimällä kokoonpuristettavaa arkkimateri-aalia kerroksiksi tuurnan ympäri, jolloin hoikilla on ulkopinta ja sisäpinta ja jolloin hoikilla on ainakin neljä litteätä sivua ja puserretut nurkat vierekkäisten sivujen välissä, ja jolloin kokoonpuristettavan aineen kerrokset on puserrettu ulkopinnasta päin kohti sisäpintaa.

Tavanomainen tapa valmistaa sandwich-rakenteisia säiliöitä oli liimata useita aallotettuja kerroksia yhteen, uurtaa taittolinja sopiviin paikkoihin ja sitten taittaa kerrokset niin, että ne muodostivat hoikin. Tällä menetelmällä saatiin säiliö, jossa on puskuliitos, jossa kummatkin päät liitetään päittäin yhteen tai limittäisliitos, jossa päät menevät limittäin.

Aaltopahvisäiliöitä voidaan myös valmistaa käämimällä aallotettuja kerroksia litteäsivuisen tuurnan ympärille ja liimaamalla kukin kerros lähimpään kerrokseen hoikin muodostamiseksi. Tällä menetelmällä valmistetuilla säiliöillä ei ole pusku- tai limit-täisliitosta ja siksi niihin tarvitaan vähemmän ainetta kuin tavanomaisempiin säiliöihin tai irtotavaralaatikoihin, joilla on samat lujuusominaisuudet.

Aikaisemmin tunnetaan menetelmä säiliön tai irtotavaralaatikon valmistamiseksi käämimällä kerroksia tuurnan ympärille. Tässä menetelmässä kerrokset käämitään kierteiseseti tuurnan ympärille, kunkin kerroksen nurkat puristetaan kokoon tuurnalle säiliötä käämittäessä, mikä johtaa säiliöön, joka voidaan helpommin taittaa kokoon säilytettäväksi kun se on valmistunut.

Säiliön ilmeisin nurkkaprofiili on suorakulma, joka antaa maksimaalisen painekeskityksen puserruksen aikana, johtaen näin kaikkein tehokkaimpaan pusertamistapaan. On kuitenkin 2 80649 todettu, että suorakulmainen nurkka ei taittunut litteäksi kun kulma taitettiin täysin suljettuun asentoon ja kimposi takaisin, minkä takia tarvittiin vastavoima litistämään se.

Nyt on todettu, että voidaan tehdä sandwich-rakenteinen holkki tekemällä hoikin vastakkaisista nurkista viistopintaisia ja puristamalla kerrokset kokoon näistä viistopintanurkista. Nämä puserretut viistopintanurkat välttävät takaisinkimpoamisen, joka toisinaan tapahtuu kun valmiit holkit taitetaan kokoon varastoimista varten.

Litteät holkit ovat hyvin edullisia kuljetuksessa, painatuksessa ja muissa prosesseissa, joita kohdistetaan holkkeihin muotoilun jälkeen.

Kokoontaitettavuus on työtä säästävä piirre, joka mahdollistaa sen, että yksi ihminen voi taittaa holkit kokoon helposti ilman suurta voimaa.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa säiliössä on olennaista se, että se käsittää sandwich-rakenteisen hoikin, jossa ainakin kaksi hoikin vastakkaista nurkkaa on viistopintaista, jolloin mainituissa nurkissa on hoikin sisäpinnalla kaksi etäisyydellä toisistaan olevaa taitetta, joiden välissä on sisempi viistopinta, jolloin jokainen taite liittää viereisen litteän sivun sisäpinnan viistopintaan, jolloin jokaiseen mainittuun viistonurkkaan muodostuu poikkileikkaukseltaan oleellisesti kolmiomainen tila, jota rajoittavat sisempi viistopinta ja litteiden sivujen sisäpintojen läheiset osat, kun mainitut viistonurkat ovat täysin suljetussa asennossa, jotta holkki voidaan painaa kokoontaitet-tuun tilaan siten, että hoikin mainittujen viereisten sivujen sisäpintojen pääosat ovat oleellisesti samansuuntaiset ja kosketuksessa toisiinsa, ja siten, ettei tarvita lisävoimaa pitämään hoikkia kokoontaitettuna.

Esillä olevan keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan viistopin-tanurkan viistopinnan sisäpuolinen leveys (y) on olennaisesti suhteessa säiliön kaliiperiin (x), jossa kaliiperi edustaa säiliön seinän paksuutta. Edullisessa sovellutusmuodossa määräytyy leveys (y) kaavion y = 0,294 + 0,347x mukaan, ja leveys on lähimpään 3,2 mm:iin.

3 80649

Keksinnön muissa sovellutuksissa on neljä litteätä sivua, joilla on kaksi vastakkaista viistopintanurkkaa ja viistopinnat ovat noin 6-18 mm leveät. Säiliö on edullisesti valmistettu litteäs-tä vuorauksesta sisäpuolelta ja vuoraukseen on käämitty useita kerroksia yksipintaista aaltolevyä. Muissa sovellutuksissa säiliön kaikki nurkat ovat viistopintaisia ja kannet peittävät hoikin ylä- ja alapään.

Edullisessa sovellutuksessa on viistopintanurkkien litteä sisäpuolinen viistopinta n. 30°-60° kulmassa, edullisesti 45°. Toisissa sovellutuksissa voi sisäpuolinen viistopinta olla moni-pintainen tai kaareva.

Keksinnön sovellutusmuotoja kuvaavissa piirroksissa kuvio 1 on isometrinen kuva sandwich-rakenteisesta säiliöstä esillä olevan keksinnön yhden sovellutuksen mukaan, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista säiliötä ylhäältä katsottuna, kuviot 3, 4 ja 5 ovat yksityiskohtaisia tasokuvia sinänsä tunnetun nelikerroksisen säiliön suorakulmaisesta nurkasta suorakulmaisessa asennossa sekä täysin aukaistussa ja täysin kokoon-taitetussa asennossa, kuviot 6, 7 ja 8 ovat yksityiskohtaisia tasokuvia esittäen nelikerroksisen säiliön edullisen viistopintanurkan suorakulmaisessa asennossa ja täysin avatussa ja täysin kokoontaitetussa asennossa, kuviot 9, lO ja 11 ovat yksityiskohtaisia tasokuvia esittäen nelikerroksisen säiliön viistopintanurkan, jossa on suuri viis-topinnan leveys, suorakulmaisessa asennossa sekä täysin avatussa ja täysin kokoontaitetussa asennossa, kuviot 12, 13 ja 14 ovat yksityiskohtaisia tasokuvia, jotka esittävät seitsenkerroksisen säiliön edullisen viistopintanurkan suorakulmaisessa asennossa sekä täysin avatussa että täysin kokoontaitetussa asennossa, kuvio 15 esittää graafisesti edullisen suhteen sisäpuolisen viistopinnan leveyden (y) ja säiliön seinänpaksuuden (x) välillä, 4 80649 kuviot 16, 17 ja 18 ovat yksityiskohtaisia tasokuvia erityyppisistä viistopintanurkista.

Kuviossa 1 esitetään esimerkki säiliöstä 10 tai irtotavaran varastolaatikosta, jossa on kolme kerrosta 11 yksipuolista aaltolevyä käämittynä litteän vuorauksen 12 ympäri. Vaikka tässä sovellutuksessa on kuvattu yksipuolinen aaltolevy voitaisiin myös vaahtokerroksella varustettua paperia käyttää riippuen säiliön 10 vaatimuksista. Kaksi viistopintanurkkaa 13 ovat vastakkain säiliössä 10 ja niissä on puserretut kerrokset kussakin viistopintanurkassa 13. Kaksi muuta vastakkaista kulmaa 14 eivät ole viistopintaisia mutta ne on puserrettu niin, että säiliö voidaan taittaa litteäksi.

Säiliön sivujen paksuuteen viitataan nimellä "kaliiperi", toisinaan nimellä "levykaliiperi". Vaikkakin kaksi viistopintanurkkaa 13, mikäli ne ovat vastakkain, sallivat säiliön yksinkertaisen kokoontaittamisen,on edullista tehdä kaikki neljä nurkkaa viistopintaisiksi, koska silloin ei tarvitse välittää siitä, mitkä nurkat ovat täysin taitettavia, säiliö taittuu kokoon litteäksi kaikkien nurkkien kohdalta.

Säiliön 10 pohjassa esitetään pohjakansi 15, joka sopii tiiviisti hoikin ympärille avonaisessa asennossa. Kansi 15 on tehty tavanomaisella tavalla, yleisesti siihen ei ole käytetty kahta aaltokerrosta enempää. Voidaan esittää myös yläkansi sulkemaan säiliö mikäli tarpeellista. Yläkansi voi rakenteeltaan olla samanlainen kuin pohjakansi 15.

Kuvio 2 esittää nelikerroksisen säiliön 10, jossa on neljä sivua ja neljä viistopintanurkkaa 13. Kukin viistopintanurkista 13 on puristettu kokoon viistopinnan kohdalta niin, että säiliö 10 voidaan taittaa kokoon siten, että jompikumpi pari vastakkaisia nurkkia avautuu tai on täysin kokoontaitettuna. Vaikka kuvioiden 1 ja 2 kummatkin esimerkit esittävät nelisivuisia säiliöitä, on selvää, että säiliö voidaan valmistaa myös useampi-sivuisena.

5 80649

Kuusi- tai kahdeksansivuinen säiliö voidaan tehdä niin, että ainakin kaksi vastakkaista nurkkaa on viistopintaista jotta säiliö voidaan taittaa kokoon viistopintanurkkien ollessa täysin kokoontaitettuina.

Kuviot 3, 4 ja 5 kuvaavat alalla tunnetun suorakulmaisen nurkan. Neljä kerrosta 11 yksipuolisesti pinnoitettua aaltopahvia sijoitetaan litteän vuorauksen 12 ympärille ja liimataan toisiinsa hoikin muodostamiseksi. Kuviossa 3 suorakulmaisina esitetyt nurkat 14 on puristettu kokoon. Kuten kuviosta 4 voidaan nähdä silloin kun säiliö taitetaan kokoon nurkat 14 avautuvat aukinaiseen asentoon ja sallivat kolmen kerroksen taipua litteän vuorauksen 12 ympärille aiheuttamatta mitään purkautumista liimatuissa kerroksissa tai ensimmäisen kerroksen 11 ja vuorauksen 12 välillä.

Kuvio 5 kuvaa nurkan 14 täysin kokoontaitetun asennon ja kuten näkyy ei nurkka täysin taitu kokoon, joten sisäpuolen litteä vuoraus 12 on kiilamainen. Jotta kummatkin sisäpinnat saataisiin samansuuntaisiksi on tarpeellista käyttää painetta takaisin-ponnahdusvoiman voittamiseksi. Nurkan kykenemättömyys täysin taittua saattaa johtua siitä, että vuoraus 12 on puristettu kokoon nurkassa 14. Tällaisen nurkan muodostaminen täysin suljetuksi voi johtaa vakaviin vahinkoihin sekä kulman rakenteellisen kokonaisuuden häviämiseen ja näin ollen aiheuttaa vahinkoa säiliölle.

Kuviot 6, 7 ja 8 kuvaavat nelikerroksista säiliötä, jossa on viistopintanurkka 13, jolla on kuviossa 6 esitetynlainen edullinen sisäpuolisen viistopinnan leveys (y), joka kuviossa 6 esitetään suorakulmaisessa asennossa. Kuten voidaan todeta kerrosten 11 puserrus ulottuu ei vain viistopinnalle asti, vaan tämän yli siten, että säiliön kulmassa on valtaosiltaan litteä viisto-pinta. Kun säiliö taitetaan litteäksi viistopintanurkka täysin avattuna kuten kuviossa 7 esitetään, ei viistopintaa esiinny. Mutta kun nurkka on täysin suljettu, kuten kuviosta 8 nähdään, 6 80649 järjestää viistopinta kolmionmuotoisen tilan 16, joka sallii vuorauksen kahden sisäpinnan jäädä olennaisesti litteiksi ja samansuuntaisiksi toistensa kanssa. Tämä on nurkan edullinen sovellutusmuoto eikä silloin tarvitse kohdistaa voimaa säiliöön sen kokoontaittamiseksi.

Kuviot 9, 10 ja 11 kuvaavat viistopintanurkan toisen esimerkin, jossa sisäpuolisen viistopinnan leveys on liian suuri säiliön kaliiperille. Kuviossa 9 esitetty suorakulmainen asento ja kuviossa 10 esitetty täysin avonainen asento ovat tyydyttäviä, mutta kun nurkka on täysin suljetussa asennossa, kuten kuviossa 11 esitetään, eivät vuorauksen 12 sisäpinnat ole litteitä ja samansuuntaisia toistensa kanssa, vaan ne ovat kiilamaises-ti vastakkaiseen suuntaan kuin mitä kuviossa 5 esitetään, jossa ei ole viistopintanurkkaa tai viistopinta on liian kapea. Tämä muoto kelpaa kokoontaitettavaksi koska siinä ei esiinny takaisin-ponnahtamista, ja säiliö pysyy litteänä, mutta se vie kuitenkin enemmän tilaa ja tilaa menee hukkaan kun säiliöt kasataan Iitteinä toistensa päälle.

Kuviot 12, 13 ja 14 kuvaavat seitsenkerroksista säiliötä, jossa on edullinen sisäpuolisen viistopinnan leveys (y) suorakulmaisessa asennossa kuten kuviossa 12 esitetään. Kuvio 14 kuvaa selvästi, että vuorauksen 12 sisäpinnat ovat litteät ja olennaisesti samansuuntaiset nurkan ollessa täysin suljetussa asennossa.

Jotta voitaisiin päättää kaliiperin (x) ja sisäpuolisen viisto-pinnan leveyden (y) välinen suhde suoritettiin lukuisia kokeita erilaisilla levykaliipereilla kolmesta kerroksesta kymmeneen kerrokseen ja erityyppisille aaltopahveille ja todettiin, että kokonaispaksuus oli avaintekijä, eivätkä erityyppiset kerrokset. Viistopinnan tulisi edullisesti olla litteä kun nurkka oli täysin avonaisessa asennossa ja muodostaa kolmionmuotoisen tilan 16 kun se oli täysin suljetussa asennossa. Kuvio 15 osoittaa, että suhde sisäpuolisen viistopinnan leveyden (y) ja kaliiperin (x) välillä seuraa suoraa linjaa, ja suhde noudatti kaavaa: y=0,0294 + 0,374x.

7 80649

Valmistuksen helpottamiseksi on edullista tehdä viistopinnan sisäleveys niin, että se suurenee tietyn sarjan mukaisesti, jolloin vakiotuurnia voidaan käyttää. Yhdessä sovellutuksessa viistopinnan sisäpuoliseksi leveydeksi tehtiin 6,4 mm, 9,6 mm, 12,8 ran, 16,0 nm, 19,2 nm. Kuviot 6,7 ja 8 esittävät 6,4 mm:n viistopinnan säiliöön, jonka kaliiperi on 15,2 mm.

Viistopinnat ovat edullisesti litteitä sisäpuolelta ja symmetrian o vuoksi 45 kulmassa, kuten kuviossa 16 esitetään. Voidaan kuitenkin käyttää kulmia 30°-60°:een kuten kuviossa 17 esitetään. Lisäksi voidaan käyttää monipintaista viistopintaa kuten kuviossa 18 esitetään tai kaarevaa viistopintaa kuten kuviossa 19 esitetään. Viistopinnan leveys (y) mitataan vierekkäisten pintojen niistä kohdista, joissa tapahtuu muutos litteästä pinnasta. Viistopinnan muoto on järjestetty siten, että viisto-pinnan sisäpuoli on litteänä nurkan ollessa täysin avatussa asennossa.

Viistopinnan leveys on osittain riippuvainen säiliön muodosta ja koosta ja kerrosten koosta ja lukumäärästä. On todettu, että ainakin kuusi kerrosta voidaan muodostaa säiliöön ja edullinen viistopinta on 3,2 mm:n luokkaa vaikkakin aina 19,2 mm:n kokoisiakin viistopintoja voidaan käyttää joissakin tapauksissa. Mitat esittävät viistopinnan sisäpuolista leveyttä. Viisto-pintanurkka antaa oikean nurkkageometrian, jota tarvitaan jotta saataisiin helposti kokoontaitettavia nurkkataitteita.

Ainutlaatuinen nurkka tarvitsee vähemmän muokkaamista ja vähemmän voimaa laatikon taittamiseksi ja se johtaa pienempään takai-sinponnahdukseen kokoontaitetussa hoikissa. Lisäksi hoikissa on ylivoimainen lujuus johtuen sen rakenteellisesta eheydestä koska nurkat eivät vahingoitu taittamisesta. Kun holkki kierretään tuurnalle säiliössä ei ole minkäänlaisia puskuliitoksia eikä kansiliitoksia, minkä takia ei ole heikompia alueita kuten aaltopahvisäiliöissä, jotka on tehty tavanomaisella tavalla ja joissa on pusku- tai limittäisliitoksia. Hoikkia voidaan 8 80649 leikata kummastakin päästä sahalla aikaansaadaan siten täysin neliömäinen holkki, joka sopii kuvion 1 esittämällä tavalla kanteen 15. Sandwich-rakenteisella säiliöllä on myös ylivoimainen seinän jäykkyys ja se vastustaa täten paremmin pullistumista.

Viistopintanurkkia voidaan käyttää säiliöissä, jotka on tehty pusertamalla kulmat sen jälkeen kun säiliö on muotoiltu, menetelmän tunnetaan "jälkipuserruksena" tai silloin kun kerrokset käämitään tuurnan ympärille kukin kerros puserretaan samalla kun sitä käämitään, mikä tunnetaan "jatkuvana" puserruksena.

Lukuisia muutoksia voidaan tehdä poikkeamatta esillä olevan keksinnön piiristä, jota rajoittavat vain seuraavat patenttivaatimukset .

Claims (9)

1. Säiliö, joka käsittää useasta kerroksesta (11) kokcon-puristettavaa ainetta muodostuvan hoikin (10), joka holkki on tehty käämimällä kokoonpuristettavaa arkkimateriaalia kerroksiksi (11) tuurnan ympäri, jolloin hoikilla on ulkopinta ja sisäpinta ja jolloin hoikilla on ainakin neljä litteätä sivua ja puserretut nurkat (13) vierekkäisten sivujen välissä, ja jolloin kokoonpuristettavan aineen kerrokset on puserrettu ulkopinnasta päin kohti sisäpintaa, tunnettu siitä, että ainakin kaksi hoikin (10) vastakkaista nurkkaa on viistopin-taista, jolloin mainituissa nurkissa (13) on hoikin sisäpinnalla kaksi etäisyydellä toisistaan olevaa taitetta, joiden välissä on sisempi viistopinta, jolloin jokainen taite liittää viereisen litteän sivun sisäpinnan viistopintaan, jolloin jokaiseen mainittuun viistonurkkaan (13) muodostuu poikkileikkaukseltaan oleellisesti kolmiomainen tila (16), jota rajoittavat sisempi viistopinta ja litteiden sivujen sisäpintojen läheiset osat, kun mainitut viistonurkat (13) ovat täysin suljetussa asennossa, jotta holkki voidaan painaa kokoentai- . ; tettuun tilaan siten, että hoikin mainittujen viereisten si vujen sisäpintojen (12) pääosat ovat oleellisesti samansuuntaiset ja kosketuksessa toisiinsa, ja siten, ettei tarvita lisävoimaa pitämään hoikkia kokoontaitettuna.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopintanurkkien (13) viistopinnan sisäpuolinen leveys (y) on olennaisesti suhteessa säiliön eeinäpaksuuteen (x) kaavan y - 0,0294 + 0,374x mukaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopinnat (13) ovat leveydeltään 5-20 mm.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että sisäpinta (12) muodostuu tasaisesta arkki vuorauksesta (12) ja että monta kerrosta (11) kokoonpurietet- 10 80649 tavaa ainetta koostuu yksipintaieesta aa 1 to levystä, jota on kääritty vuorauksen päälle.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että siinä on neljä litteätä sivua kaikkien nurkkien (13) ollessa viistopintanurkkia.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopintanurkiesa (13) on litteä sisäpuolinen viistopir.ta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopintanurkissa (13) en litteä sisä- o o puolinen viistopinta, joka on 30 -60 kulmassa hoikin viereiseen litteän sivun, sisäpintaan nähden, kun holkki on neliö- o mäisccti koottuna, ja joka edullisimmin on 45 .

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopintanurkissa (13) on monipintainen sisäpuolinen viistopinta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että viistopintanurkissa (13) on kaareva sisäpuolinen viistopinta. " 80649