HU226883B1 - A container for storing liquid - Google Patents

Description

A találmány tárgya folyadék tárolására szolgáló tartály.

A találmány szerinti tartályok elsősorban nyomásváltozás hatására megváltozó alakú tartályok, különösen olyan poliésztertartályok, amelyek forró folyadékkal tölthetők meg, és amelyeknek az eddigieknél tökéletesebb kialakítású oldalfala van.

Az úgynevezett forró töltést (hot-fill) végző alkalmazások jelentős és bonyolult mechanikai igénybevételnek teszik ki a tartályokat töltéskor és közvetlenül a tartályok lezárását követően. Az igénybevétel egyrészt a töltéskor fellépő hőterhelés és hidraulikai nyomás, másrészt a folyadék lehűlése során kialakuló vákuum következménye.

A hőterhelés a tartály falait a forró folyadék betöltésekor éri. A forró folyadék meglágyítja és egyenetlenül meggyűri a tartály falait, aminek következtében a tartály alakja torzul. A tartályok poliészter anyagát ezért elő kell melegíteni annak érdekében, hogy olyan molekuláris változásokat idézzünk benne elő, amelyek a tartályokban hőstabilitást eredményeznek.

A nyomás és a hőterhelés a töltési folyamat alatt kezd hatni a hőálló tartályok oldalfalaira, és a töltést követően még viszonylag hosszú ideig fennáll. A tartály forró folyadékkal történő megtöltésekor, majd ezt követően a tartály lezárásakor a tartályra egy kezdeti hidraulikus nyomás és megnövekedett belső nyomás hat. Ahogy a folyadék és a kupak alatti légrés fokozatosan lehűl, az anyag-összehúzódás miatt a tartályban vákuum keletkezik. A lehűlés következtében kialakuló vákuum bizonyos mértékig mechanikailag deformálja a tartály falait.

Azok a tartályok, amelyek több hosszirányú, lapos oldalfelülettel rendelkeznek, általában könnyebben elnyelik a vákuumképződés következtében fellépő erőket. Az US 4,497,855 (Agrawal et al.) számú szabadalmi leírás olyan barázdált felületű, összecsukló paneleket tartalmazó tartályt mutat be, amelynek az egyes paneljeit sima felületek választják el egymástól, és amely tartály falai a vákuum által keltett erők hatására egyenletesen deformálódnak a tartály belseje felé. A vákuum deformáló hatását úgy szabályozzák, hogy a deformáció ne befolyásolja hátrányosan a tartály külső megjelenését. A panelek a tartály belseje felé nyomódnak, ezáltal megszüntetik a belső vákuumot, és ily módon megakadályozzák, hogy a tartályra többleterő hasson, amely máskülönben hátrányosan deformálná a panelek közötti rugalmatlan részeket. Az egyes panelek által biztosított rugalmasság mértéke azonban korlátozott, és a rugalmassági határhoz közeledve egyre nagyobb erő kezd hatni a tartály oldalfalaira.

Az oldalfalakra ható erő kedvezőtlen hatásainak minimalizálása érdekében olyan megoldásokat igyekeztek találni, amelyeknél merevített részekkel látják el a tartályt, így például olyan panelekkel, amelyek a vákuum miatt fellépő erőknek ellenálló struktúrát biztosítanak.

A tartályok gyártásakor széles körben elterjedt az a megoldás, amikor is a tartályt vízszintes vagy függőleges, gyűrű alakú részekkel, vagyis bordákkal látják el. Ezt a megoldást nemcsak a forró folyadékkal töltött tartályoknál alkalmazzák. A gyűrű alakú bordák megerősítik a tartálynak azt a szegmensét, ahol elhelyezkednek. Az US 4,372,455 (Cochran) számú szabadalmi leírás a palack oldalfalán hosszirányban húzódó, gyűrűszerűén kiképezett bordákból álló megerősítést mutat be. A bordák azok között a lapos felületek között vannak elrendezve, amelyek vákuum esetén a hidrosztatikai nyomás hatására a tartály belseje felé elhajlóan deformálódnak. Az US 4,805,788 (Akiho Óta et al.) számú szabadalmi leírás olyan hosszirányú, a panelek oldalán kiképezett bordákat mutat be, amelyek a korábbiaknál még jobban megerősítik a tartályt. Az említett szabadalmi leírás azt is bemutatja, hogy a köztes területek szélein nagyobb léptékben kialakított megerősítésnek milyen hatásai vannak. Ez a fajta megerősítés a korábbiaknál nagyobb méretű, és ezáltal nagyobb szilárdságot biztosít a panelek közötti bordázott területek számára. Az US 5,178,290 (Akiho Óta et al.) számú szabadalmi leírás olyan benyomódásokat mutat be, amelyek a panelek saját területeit erősítik meg.

Az US 5,238,129 (Akiho Óta et al.) számú szabadalmi leírás szintén olyan, gyűrű alakú bordákból álló megerősítést mutat be, amely a tartály forró töltetű panelrésze felett és alatt, a tartály külső oldalán, vízszintes sávok formájában van kiképezve.

A tartálynak a hőterheléssel és a vákuumból adódó mechanikai feszültséggel szembeni megerősítése mellett továbbra is szükség van arra, hogy a tartály elviselje a forró folyadék betöltésekor és a tartálynak az azt követő lezárásakor a tartályra ható kezdeti hidraulikai nyomást és megnövekedett belső nyomást. Ezek a hatások mechanikai feszültséget keltenek a tartály oldalfalában, aminek következtében a panelek kénytelenek kifelé tágulni, ami a tartály kiöblösödését eredményezi.

Az US 4,877,141 (Hayashi et al.) számú szabadalmi leírás olyan panelelrendezést ismertet, amely a belső hidraulikus nyomás és megemelkedett hőmérséklet hatására kezdetben - természetéből adódóan - kifelé hajlik, majd ezután a hűtés során fellépő vákuum hatására befelé hajlik. E panelelrendezés egyik fontos jellemzője, hogy a panel viszonylag lapos profilú, ugyanakkor olyan központi része van, amely kismértékben el van tolva, ezáltal anélkül növeli meg a panel szilárdságát, hogy megakadályozná annak sugárirányú, kifelé, illetve befelé történő elmozdulását. Mivel a panel általában lapos, a mozgás mértéke mindkét irányban korlátozott. A panel bordái szükségszerűen nem rendelkeznek a szokásosnál nagyobb rugalmassággal, mivel az megakadályozná a panel egészének kifelé és befelé - vagyis visszafelé - irányuló mozgását.

Az US 5,908,128 (Krishnakumar et al.) számú szabadalmi leírás olyan rugalmas panelt mutat be, amely a tartály megtöltését követően fellépő hidraulikai nyomásból és hőmérséklet-változásból származó erőknek ellenáll. Ez a szabadalom egy lényegében szabványos, forró töltésű tartály geometriáját írja le, amely tartály pasztörizálható tartályként hasznosítható. Amint az említett szabadalmi leírásból kiderül, a pasztörizálás miatt nem szükséges a tartályt a töltést megelőzően hővel keményíteni, mivel a folyadékot hidegen vezetik

HU 226 883 Β1 be, és azt csak a tartály lezárását követően melegítik fel. A nyomáskülönbségek kompenzálása céljából konkáv paneleket használnak. Annak érdekében, hogy a panelek mind a sugárirányú, kifelé irányuló mozgás, mind pedig az azt követő, sugárirányú, befelé irányuló mozgás szempontjából rugalmasak legyenek, azok enyhén íveltek befelé, ezáltal ellenállnak a pasztörizálás során fellépő belső nyomásváltozásnak és magas hőmérsékletnek. A tartály lezárását követően a hőmérséklet megemelkedése, amely bizonyos ideig fennáll, meglágyítja a műanyagot, ezáltal lehetővé teszi a befelé ívelő paneleknek a fellépő erők hatására történő könnyebb elhajlását. Az említett szabadalmi leírásban azonban rámutatnak arra, hogy a túlzott mértékű ívek ezt a mozgást megakadályozhatják. Az erők hatására a panel ellentétes irányú kiöblösödéséből adódó folyamatos deformációja kiküszöbölhető a panelek csekély mértékű ívelésével, valamint olyan anyag alkalmazásával, amely hő hatására meglágyul. A tartály falaira ható erő nagyságát így elsősorban a panelek rugalmasságának mértéke határozza meg, akárcsak a szabványos, forró töltésű tartályoknál. Az elhajlás mértéke azonban korlátozott, mivel a panelek sugárirányú profilját célszerűen kismértékben íveltre alakítják ki. Ennek megfelelően a tartályt számos ismert módon erősíthetik meg.

Az US 5,303,834 (Krishnakumar et al.) számú szabadalmi leírás további olyan rugalmas paneleket mutat be, amelyek egy konvex helyzetből egy konkáv helyzetbe juttathatók, ezáltal összenyomható tartályt valósítanak meg. A vákuum önmagában nem képes kifordítani a paneleket, azonban a panelek kifordítása kézi erővel már elvégezhető. A panelek ugyanis automatikusan visszaugranak kiindulási helyzetükbe az összenyomódást eredményező nyomás megszűnésekor, mivel a falak kifordított helyzetének fenntartásához jelentős nagyságú erőre van szükség, amit kézileg kell fenntartani. A paneleknek a kiindulási, konvex elrendezés miatt bekövetkező folyamatos deformációja kiküszöbölhető több, hosszirányú elhajlási pont alkalmazásával.

Az US 5,971,184 (Krishnakumar et al.) számú szabadalmi leírás szintén olyan rugalmas paneleket mutat be, amelyek egy első, konvex helyzetből egy második, konkáv helyzetbe képesek átalakulni. Az említett leírásban bemutatott tartály olyan, markolattal ellátott palack, amelynek két nagyméretű, lapos oldala van. Mindegyik panel tartalmaz egy kifordítható központi részt. Az ilyen tartályok, amelyek két nagyméretű és lapos, egymással szemben elrendezett oldallal rendelkeznek, a vákuumstabilitás szempontjából különböznek a forró töltésű tartályoktól, amelyek a vákuum hatására általában hengeres formát vesznek fel. A megnövelt felületű panelekre a szokásosnál nagyobb szívóerő hat, ezért nagyobb mértékben nyomódnak befelé, mint azok a kisebb méretű panelek, amelyek egy lényegében szabványos elrendezésű, hengeres, hatlapú tartály egyes paneljeit alkotják. így a két nagyméretű, lapos oldallal rendelkező tartályok esetében a szokásosnál nagyobb erő hat mindkét panelre, aminek következtében megnő a hajlítóerő nagysága.

Annak ellenére, hogy a panelek konvex helyzetében a panelek íve viszonylag kicsi, a vákuum miatt fellépő erő még így sem tudja a paneleket a kívánt mértékű konkáv helyzetbe juttatni. Az, hogy az íveltség mértékét alacsony szinten kell tartani az elhajlás biztosítása érdekében, korábban már ismertté vált mind az US 5,303,834 számú, mind pedig az US 5,908,128 számú szabadalmi leírásból. Ez a kialakítás azonban korlátozza a vákuum következtében fellépő erő nagyságát, amely a tartály falainak deformálódása előtt keletkezik. Általában megállapítható, hogy egy hosszirányban és vízszintes síkban egyaránt konvex alakzat nem képes megfelelően átfordulni, kivéve, ha a konvex alakzat rendkívül kis mértékben ívelt. Ezenkívül a panelek nem képesek visszatérni eredeti konvex helyzetükbe a vákuum megszűnését követően, amikor a tartály kupakját eltávolítják, ha a panelek ésszerű mértékben konvexek. A paneleket ilyenkor célszerű hirtelen megrántani, és új, átfordult helyzetükben rögzíteni. Ezt követően a panel már nem képes ellentétes irányban elmozdulni, mivel a folyadéktól nem kap több hőt, amely meglágyítaná az anyagát, illetve a külső nyomás sem biztosít ehhez kellő nagyságú erőt. Ezenkívül a panelek mozgását nem segíti a panelek konkáv helyzetbe történő rántását megelőzően a műanyagban eltárolt erő sem. Az US 5,908,128 számú szabadalmi leírás olyan, hosszirányú bordákat is bemutat, amelyek megakadályozzák az ilyen folytonos deformációt, amely akkor megy végbe, amikor a panelek íve a konvex helyzetből az egyik konkáv helyzetbe vált át. A folytonos deformáció kapcsán hasonló tapasztalatokról számol be az US 5,303,834 számú szabadalmi leírás is. Az US 4,877,141 számú szabadalmi leírás megemlíti azt is, hogy a paneleket viszonylag laposnak kell kiképezni, amennyiben a természetes ívükkel ellentétes irányba akarják azokat elhajlítani.

Az említett tartályok egyik hátrányos jellemzője, hogy a tartályok szerkezete maradó alakváltozást szenved, ami a szerkezet gyengeségéből következik. A tartályok a maradó alakváltozást akkor szenvedik el, amikor a tartály belsejében vákuum keletkezik, illetve különösen akkor, amikor az ilyen tartályok anyagának tömegét lecsökkentik annak érdekében, hogy gyártásuk gazdaságosabb legyen.

Az US 5,341,946 számú irat olyan forrón töltött folyadék tárolására alkalmas, vékony falú tartályt ismertet. A tartály fala rugalmas panelekkel rendelkezik, melyek kifelé domborodó középső résszel rendelkeznek, és amelyek a tartály belső nyomásának változása következtében előre meghatározott módon elhajlanak. Az iménti megoldás hátránya, hogy egy kerületi csukló révén a teljes panel elmozdul befelé.

Az US 5,279,433 számú irat szintén forrón tölthető folyadék tárolására alkalmas, vékony falú tartályt mutat be. A hő által okozott deformálódás megelőzése, illetve az irányított alakváltozás elérése érdekében a tartály vákuumpanellel, körkörös megerősítő gyűrűkkel és hosszanti bordákkal van ellátva. Az említett vákuumpanelek azonban nem tartalmaznak külön elhajló részt és annak elhajlását kezdeményező részt.

HU 226 883 Β1

A találmány szerinti megoldás lényege, hogy a tartály fala olyan hajlékony paneleket tartalmaz, amelyeknek a panel síkjából eltérő mértékben kiemelkedő ívvel rendelkező elhajló területe és elhajlást kezdeményező területe van. A tartályban uralkodó nyomás változására először az elhajlást kezdeményező terület reagál, majd ez idézi elő az elhajló terület reagálását, vagyis elhajlását.

A találmány szerinti tartály lehetővé teszi az oldalfalak nagyobb mértékű elhajlását, ezáltal a tartályra ható nyomást az oldalfalak könnyebben elviselik. Különböző típusú és különböző helyeken elhelyezett erősítőbordákat a jelen találmány szerinti tartálynál is alkalmazunk azoknak a kiküszöbölhetetlen, járulékos erőknek a kompenzálása céljából, amelyek abból adódnak, hogy a tartály falai külső erők hatására az új, nyomással beállított helyzetbe kerülnek az elhajlás révén.

A találmánnyal célunk a fent említett problémák kiküszöbölése, és az ismert tartályoknál tökéletesebb tartály megvalósítása.

A kitűzött célokat olyan, folyadék tárolására alkalmas tartály megvalósításával érjük el, amelynek legalább egy, a tartályban kialakuló nyomásváltozást kiegyenlítő, irányítottan elhajló hajlékony panelja van. A hajlékony panelnek a hajlékony panel hosszirányú és keresztirányú kiterjedését meghatározó síkja van. A hajlékony panelnek az említett síkból kiemelkedő része, valamint a kiemelkedő résztől a panel hossziránya mentén elkülönülő, elhajlást kezdeményező kiindulási része van. Az elhajlást kezdeményező kiindulási rész a kiemelkedő résznél kisebb mértékben emelkedik ki a panel síkjából. A kiemelkedő rész és az elhajlást kezdeményező kiindulási rész a panelen belül hosszirányban egymás folytatását képezik oly módon, hogy a kiindulási rész el tud hajlani a panel síkjához képest a tartály belseje felé. Nyomásváltozás hatására a kiindulási rész kidomborodásának mértéke úgy változik, hogy a tartályban uralkodó nyomás csökkenésével a kiemelkedő rész kidomborulásának mértéke fokozatosan csökken.

A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti tartály egyik lehetséges kiviteli alakjának elölnézete;

a 2a. ábra az 1. ábrán látható tartály egyik paneljének elölnézete;

a 2b. ábra a 2a. ábrán látható panelnek a D-D sík mentén vett metszeti nézete;

a 3. ábra a 2b. ábrán látható metszeti nézet a panel átfordult helyzetében;

a 4a-4c. ábrák az 1. ábrán látható tartály A-A, B-B és C-C síkok mentén vett keresztmetszeteit szemléltetik vázlatosan a panelek kiindulási helyzetében;

az 5a-5c. ábrák az 1. ábrán látható tartálynak az A-A, B-B és C-C síkok mentén vett keresztmetszeteit szemléltetik vázlatosan a panelek átfordult helyzetében;

a 6a-6c. ábrák a panel egy további lehetséges kiviteli alakját mutatják elölnézetben és oldalnézetben;

a 7a. ábra a panel egy további lehetséges változatának elölnézete;

a 7b. és 7c. ábra a 7a. ábrán látható panel oldalnézetei a panel kiindulási és átfordult helyzetében;

a 8a. ábra a panel egy további lehetséges kiviteli alakjának elölnézetét mutatja;

a 8b-8d. ábrák a 8a. ábrán látható panel oldalnézetei a panel kiindulási, részben átfordult és teljesen átfordult helyzetében; és a 9a-9f. ábrák az 1. ábrán látható tartálynak az A-A, B-B és C-C síkok mentén vett keresztmetszetei, melyeken a panel egy további lehetséges kiviteli alakja átfordult, illetve kiindulási helyzetben van.

Az 1. ábrán a találmány szerinti 1 tartály egyik célszerű kiviteli alakja látható, amelynek lényegében henger alakú, fő 2 oldalfala van. Az 1 tartály, melynek alakja nyomásváltozás hatására képes megváltozni, különösen olyan, forró töltésű tartály, amelybe szobahőmérséklet feletti hőmérséklettel rendelkező folyadék tölthető. Az 1 tartály előállítható fúvószerszámban, anyaga pedig lehet poliészter vagy más műanyag, például hőre lágyuló polietilén-tereftalát (PÉT). A 2 oldalfal alsó része több függőleges, hosszúkás 3 panelt tartalmaz, amelyek az 1 tartályon körben vannak elhelyezve. A 3 paneleket sima felületű, függőlegesen húzódó, hosszúkás 4 elválasztó területek választják el egymástól. Az egyes 3 panelek nagyjából téglalap alakúak, és a tartály forró folyadékkal történő megtöltését és a tartály lezárását, majd a folyadék lehűlését követően a tartály belseje felé elhajlóan vannak kialakítva. Az elhajlással a 3 panelek a forró töltés miatt később fellépő vákuum hatásait kompenzálják.

A 2a. ábrán az 1 tartály 3 paneljének elölnézete látható. A 3 panel legalább egy olyan 7 összekötő részt tartalmaz, amely a 4 elválasztó területet és egy 5 kiemelkedő részt köt össze. Az 5 kiemelkedő rész olyan 8 kiindulási részt tartalmaz, amely az 5 kiemelkedő rész és a 7 összekötő rész közötti átmenetet szabályozza. A 7 összekötő rész célszerűen úgy van kiképezve, hogy vákuum hatására viszonylag könnyen elhajlik befelé. A 8 kiindulási rész célszerűen úgy hajlítja meg az 5 kiemelkedő részt, hogy egyrészt átfordítja, másrészt tovább hajlítja befelé. Ennek eredményeképpen a 3 panelekkel sokkal nagyobb mértékben csökkenthető a vákuumtér, mint az ismert rugalmas panelekkel. A vákuumtér nyomása ennek köszönhetően lényegesen kisebb mértékben csökken le, mint az ismert tartályoknál, aminek következtében a tartály oldalfalaira kisebb erők hatnak.

A 7 összekötő rész célszerűen lehetővé teszi, hogy az 1 tartály középtengelyétől a rugalmas 3 panel széléig (vagyis a 7 összekötő rész belső széléig) terjedő sugárirányú távolságot a 7 összekötő részt kívülről határoló 4 elválasztó területhez tartozó sugárirányú távolságtól függetlenül lehessen beállítani. Ezáltal a 7 összekötő rész egyrészt lehetővé teszi az egyik oldalán lévő 4 elválasztó terület, illetve a másik oldalán lévő rugalmas 3 panel a teljes területét egymástól függetle4

HU 226 883 Β1 nül megőrizhesse, továbbá hogy a 3 panel elhajlása optimális lehessen. A 7 összekötő rész tehát áthidal mindenféle olyan kerületi sugárkülönbséget, amely a két oldalán lévő különböző elemek alakul ki.

A 8 kiindulási rész és az 5 kiemelkedő rész azon kívüli része között olyan 8a határvonal jön létre, amely lényegében ívelten halad a 3 panelen belül.

A 8 kiindulási résznek egy, az 1 tartály hosszirányú középtengelye által meghatározott középsíkhoz viszonyított íve vagy kiemelkedése lényegesen kisebb, mint az 5 kiemelkedő részé, ezáltal sokkal érzékenyebb a vákuum szívóhatására. A 8 kiindulási rész olyan 9 végrészt tartalmaz, amely nagyjából lapos, és amely a legérzékenyebb a vákuum szívóhatására. így amikor az 1 tartályra vákuum hat, a 3 panel előbb elhajlik a 9 végrésznél, majd ezt követően a 8 kiindulási rész elhajlik, majd teljes egészében átfordul, végül az 5 kiemelkedő rész is teljesen átfordul. A találmány szerinti tartály egy másik lehetséges kiviteli alakjánál a 9 végrész konkáv kialakítású. Ennél a kiviteli alaknál azonban a konkáv résznek az 1 tartály hosszirányú középtengelye által meghatározott középsíkhoz viszonyított kiemelkedésének mértéke kisebb, mint az 5 kiemelkedő rész többi részének kiemelkedése.

Nyilvánvaló, hogy a folyadék kihűlése közben az 5 kiemelkedő rész átfordulása egyenletesen megy végbe az 1 tartályban lévő anyagok fokozatos összehúzódása következtében, vagyis a találmány szerinti panel nem hirtelen „ugrik át” egyik helyzetéből a másik helyzetébe. Az 5 kiemelkedő résznek az átbillenő panelekhez képest viszonylag kis nyomáskülönbség hatására végbemenő átfordulása azt jelenti, hogy kisebb erő hat az 1 tartály oldalfalaira. Ezáltal lehetővé válik az eddigieknél kevesebb anyag felhasználása az 1 tartály előállításához, ami olcsóbbá teszi annak gyártását. Ebből az is következik, hogy az 1 tartály anyagának azonos mennyiségére vonatkoztatva a terhelés hatására az eddigieknél kevesebb meghibásodás történhet.

Az 5 kiemelkedő rész átfordulásához szükséges, az eddigieknél kisebb nyomáskülönbség több 3 panel kialakítását is lehetővé teszi egyetlen 1 tartályon. A 3 panelnek nem szükséges nagy méretűnek lennie, ezáltal már kismértékű vákuum hatására is elhajlik. Mivel a 3 panelek kisebb méretűek is lehetnek és számukat sem kell lecsökkenteni az 1 tartályon, az eddigieknél rugalmasabb 1 tartály alakítható ki.

A 2b. ábra a 2. ábrán látható tartály D-D vonal mentén vett keresztmetszetét mutatja, ahol a 3 panel kiemelkedő része a kiindulási, vagyis nem átfordult állapotban látható. A kiemelkedő részt ez esetben az 5a hivatkozási jel jelöli. A 2b. ábrán pontozott vonal jelöli a 7 összekötő rész és az 5a kiemelkedő rész találkozását, ahol a 7 összekötő rész egy, a 3 panel hosszirányú és keresztirányú kiterjedését meghatározó síkban fekszik. A találmány szerinti 1 tartály egyik célszerű kiviteli alakjánál az 5a kiemelkedő rész kezdetben lényegében kifelé domborodó. A kifelé mutató sugárirányt a 2b. ábrán 6 nyíllal jelöltük. A 7 összekötő rész metszeti nézetben lényegében U alakú, és az U szárainak hosszát a 4 elválasztó területhez, illetve az 5a kiemelkedő részhez tartozó sugár határozza meg. A 9 végrész a legérzékenyebb a vákuum szívóhatására, mivel a legkisebb mértékben az emelkedik ki, vagyis az 5a kiemelkedő részen belül annak kidomborodása a legkisebb.

A 3. ábrán a 3 panel kiemelkedő része a vákuum hatására átfordult helyzetben látható. Először a 9 végrész és a 8 kiindulási rész hajlik meg és fordul át, ezáltal a kiemelkedő rész szomszédos területeit magukkal húzzák befelé. Ez a folyamat addig folytatódik a kiemelkedő résszel, amíg az teljesen át nem fordul. A teljesen átfordult 5b kiemelkedő részt folytonos vonal jelöli a 3. ábrán. A 3. ábrán látható pontozott vonal a kiemelkedő rész határát, a szaggatott vonal pedig a kiindulási helyzetben lévő 5a kiemelkedő részt jelöli.

Amikor a vákuum az 1 tartály kupakjának eltávolítását követően megszűnik, a 3 panel vissza tud állni a vákuum által előidézett helyzetéből a kiindulási helyzetébe. Ez elősegíthető azáltal, hogy az 5 kiemelkedő rész egyik végétől a másik vége felé egyre jobban kidomborodó felületet hozunk létre, amelynek az 1 tartály középtengelyétől mért sugárirányú távolsága fokozatosan növekedik a 8 kiindulási résztől távolodva. Lehetőség van arra is, hogy az 5 kiemelkedő rész lényegében állandó meredekségű legyen. A vákuum megszűnésekor a 8 kiindulási rész a befelé homorú 3 panelt keresztirányban (sugárirányban) kifelé nyomja, aminek következtében először a 8 kiindulási rész ugrik át, majd ezt követően az 5 kiemelkedő rész átfordul anélkül, hogy maradó alakváltozást szenvedne. Ily módon a 3 panel többször is képes átfordulni jelentősebb maradó alakváltozás nélkül.

A 4a-4c. ábrák az 1. ábrán látható 1 tartály A-A, B-B és C-C vonalak mentén vett keresztmetszetét mutatják, ahol az 5 kiemelkedő rész kiindulási helyzetben van. Ennél a kiviteli alaknál az 5 kiemelkedő rész a kiindulási résztől távolodva egyre nagyobb mértékben domborodik kifelé.

Az 5a-5c. ábrák az 1. ábrán látható tartály A-A, B-B és C-C vonalak mentén vett keresztmetszetét mutatják, ahol a kezdetben kifelé domborodó, pontozott vonallal jelölt 5a kiemelkedő rész a vákuum hatására teljesen átfordult állapotú 5b kiemelkedő részként látható. Az átfordult 5b kiemelkedő rész az A-A sík mentén vett keresztmetszeti nézetben nagyobb mértékben hajlik befelé, mint a kiindulási részhez közelebbi területeken.

A 6a. ábra a találmány szerinti tartály 30 paneljének egy további lehetséges kiviteli alakját mutatja elölnézetben. A 30 panelnek 80 kiindulási része és 90 lapos része van. A 30 panelnek olyan 70 összekötő része van, amely egy, az 50 kiemelkedő részt körülvevő sík tagot alkot. A 6b. ábrán a vákuummentes tartály 30 panelje látható. Az 50 kiemelkedő rész a 80 kiindulási résztől távolodva lényegében mindenhol azonos mértékben domborodik ki a belülről kifelé mutató, 6 nyíllal jelölt sugárirányban. A 6c. ábrán a 30 panel 50 kiemelkedő része a vákuum következtében teljesen átfordult helyzetben látható.

A 7a. ábrán egy további lehetséges kiviteli alak 300 panelje látható elölnézetben. A 300 panelnek két, egymás felett elhelyezkedő 500 kiemelkedő része, va5

HU 226 883 Β1 lamint egy központi 900 végrész két oldalán egy-egy 800 kiindulási része van. A vákuum szívóhatása következtében megvalósuló elhajlás szempontjából a 300 panelnek a közepe a legérzékenyebb, így ez hajlik meg először. A 7b. és 7c. ábrákon a 300 panel látható oldalnézetben a vákuum nélküli, kiindulási helyzetben, illetve teljesen átfordult helyzetben.

A 800 kiindulási rész és az 500 kiemelkedő rész azon kívül eső része közötti 800A határvonalat a 7a. ábrán szaggatott vonallal jelöltük.

A 8a. ábrán egy további lehetséges kiviteli alak 300’ panelje látható elölnézetben. A 300’ panelnek két 500’ és 500” kiemelkedő része van, melyek egy lapos központi 900’ végrész két oldalán, egy-egy 800’ kiindulási részt tartalmazva, egymás felett helyezkednek el. Amint a 8b. ábrán látható 300’ panel - ellentétben a 300 panellel - egyik 500” kiemelkedő részének kiindulási helyzete nem konvex, hanem konkáv. Hidraulikus nyomás hatására a konkáv 500” kiemelkedő rész a 8c. ábrán látható 6a nyíl irányában átfordul, ezáltal lecsökkenti a szomszédos 300’ panelek közötti elválasztó területre ható nyomást. Miután a folyadék lehűlt, az 500’ és 500” kiemelkedő részek a vákuum hatására a 8d. ábrán látható 6b nyíl irányában átfordulnak.

Nyilvánvaló, hogy a panelek profilja és/vagy kialakítása sokféle lehet. Amint a 9a-9c. ábrákon látható, a tartálynak lehetnek olyan paneljei, amelyeknek egy 11 élnél találkozó, két 10 sík részből álló 5’ kiemelkedő részei vannak, ezáltal a panel nem ívelt, hanem szögletes profilú. A 9a-9c. ábrák az 1. ábrán látható 1 tartály A-A, B-B és C-C vonalak mentén vett keresztmetszeteit mutatják abban az esetben, amikor a panelek az imént említett szögletes profilú 5’ kiemelkedő részeket tartalmaznak. A 9d-9f. ábrák a 9a-9c. ábrákon látható 5’ kiemelkedő részeket átfordult helyzetben mutatják. A 9d-9f. ábrákon a folytonos vonal jelöli az átfordult helyzetben lévő 5’b kiemelkedő részt, míg pontozott vonal jelöli az átfordulás előtti, kiindulási helyzetben lévő 5’a kiemelkedő részt. A korábban említett elrendezéseken kívül a tartály bármelyik kiviteli alakjához tartozó 3 panelek nemcsak az 1. ábrán látható módon, egymás felett, hanem oldalirányban egymás mellett is elhelyezhetők.

A jelen leírásban olyan, nyomással beállítható tartályt mutattunk be, amelynek olyan rugalmas paneljei vannak, amelyek lehetővé teszik a tartály tartalmának nagymértékű térfogatváltozását, és lecsökkentik az oldalfalakra ható erőket. Ebből kifolyólag a tartály gyártásához kevesebb nyersanyag szükséges, ezáltal a találmány szerinti tartály az eddigieknél olcsóbban gyártható.

Amennyiben a jelen leírásban bemutatott tartályok egyes komponenseinek vagy a tartály egészének vannak olyan jellemzői, amelyek ekvivalens jellemzőkkel helyettesíthetők, akkor az ekvivalens jellemzőkkel rendelkező tartályok is a találmány oltalmi körébe esnek. Bár a találmányt a jelen leírásban konkrét példákon és lehetséges kiviteli alakokon keresztül mutattuk be, nyilvánvaló, hogy a találmány tetszőlegesen módosítható vagy tökéletesíthető az igénypontok által meghatározott oltalmi körön belül.

Claims (24)

1. Folyadék tárolására szolgáló tartály (1), amelynek hossztengelye és legalább egy, a tartályban (1) kialakuló nyomásváltozást kiegyenlítő, irányítottan elhajló hajlékony panelja (3) van, azzal jellemezve, hogy a hajlékony panelnek (3) a hajlékony panel (3) hosszirányú és keresztirányú kiterjedését meghatározó síkja van, továbbá a hajlékony panelnek (3) az említett síkból kiemelkedő része (5), valamint a kiemelkedő résztől (5) a panel (3) hossziránya mentén elkülönülő, elhajlást kezdeményező kiindulási része (8) van, ahol az elhajlást kezdeményező kiindulási rész (8) a kiemelkedő résznél (5) kisebb mértékben emelkedik ki a panel (3) síkjából, továbbá a kiemelkedő rész (5) és az elhajlást kezdeményező kiindulási rész (8) a panelen (3) belül hosszirányban egymás folytatását képezik oly módon, hogy a kiindulási rész (8) el tud hajlani a panel (3) síkjához képest a tartály (1) belseje felé, és ahol nyomásváltozás hatására a kiindulási rész (8) kidomborodásának mértéke úgy változik, hogy a tartályban uralkodó nyomás csökkenésével a kiemelkedő rész (5) kidomborodásának mértéke fokozatosan csökken.

2. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiemelkedő rész (5) a tartály (1) hossztengelyére merőleges irányban kifelé domborodik.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiemelkedő rész (5) elhajlásakor a kiemelkedő rész (5) kifelé domborodásának mértéke lecsökken.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy az elhajlást kezdeményező kiindulási rész (8) oly módon domborodik kifelé, hogy a kiindulási rész (8) törés nélkül illeszkedik a kiemelkedő részhez (5), és kifelé irányuló domborulata fokozatosan növekszik a kiemelkedő rész (5) irányába.

5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy az elhajlást kezdeményező kiindulási rész (8) oly módon domborodik befelé, hogy a kiindulási rész (8) törés nélkül illeszkedik a kiemelkedő részhez (5), és befelé irányuló domborulata fokozatosan növekszik a kiemelkedő rész (5) irányába.

6. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a panel (3) síkjához képest a kidomborodás mértéke változó a tartály (1) hossztengelye mentén.

7. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) oldalirányú kiterjedése változó a tartály (1) hossztengelye mentén.

8. A 7. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiemelkedő rész (5) oldalirányú kiterjedése változó a tartály (1) hossztengelye mentén.

9. A 7. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) a tartályban (1) kialakuló vákuum hatására átfordul oly módon, hogy domborulata ellentétes irányúvá válik.

10. A 9. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiemelkedő rész (5) a tartályban (1) kialakuló vákuum hatására átfordul oly módon, hogy domborulata ellentétes irányúvá válik.

HU 226 883 Β1

11. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a tartály (1) szobahőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű folyadék tárolására alkalmasan van kiképezve, a hajlékony panel (3) a folyadék hőmérsékletének változása során kialakuló belső nyomásváltozás hatására képes átfordulni, továbbá a kiindulási rész (8) a kiemelkedésének irányával ellentétes irányba képes átfordulni, és ezáltal képes a kiemelkedő részt (5) a kiemelkedésének irányával ellentétes irányba átfordítani.

12. A 11. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a hajlékony panel (3) a folyadék lehűlése során a tartályban (1) kialakuló nyomáscsökkenés hatására képes befelé elhajlani.

13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a panel (3) a síkjához képest kifelé domborodik.

14. A 13. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a hajlékony panel (3) használat során, a folyadék melegítésekor a tartályban (1) uralkodó nyomás növekedésének hatására képes kifelé elhajlani.

15. A 11. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a panel (3) a síkjához képest befelé domborodik.

16. A 11. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy több, a tartály (1) hossztengelye mentén egymástól meghatározott távolságra elhelyezkedő hajlékony panelt (3) tartalmaz.

17. A 11. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több hajlékony panel (3) mindegyike tartalmaz egy vagy több lényegében központi kiindulási részt (8), amelyből egy pár kiemelkedő rész (5) indul ki az adott panel (3) hosszirányban szemközti szélei felé.

18. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) a hajlékony panel (3) középpontjához közelebb helyezkedik el, és a hajlékony panelnek (3) olyan első és második kiemelkedő része (5) van, amelyek a kiindulási résztől (8) kezdődően hosszirányban terülnek el, továbbá ahol az első kiemelkedő rész (5) a hajlékony panel (3) egy első vége felé kiterjedő, míg a második kiemelkedő rész (5) a hajlékony panel (3) ellentétes vége felé kiterjedő.

19. A 18. igénypont szerinti tartály szobahőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű folyadék tárolására, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) és/vagy a kiemelkedő rész (5) olyan domborulattal rendelkezik, amelynek sugárirányú kiemelkedése a panel (3) hossztengelye mentén változó.

20. A 19. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy pár olyan, lényegében merev részt, ahol a kiindulási rész (8) és a kiemelkedő részek (5) az említett merev részek között helyezkednek el, és ahol merev területek között egy lapos rész helyezkedik el, amely a kiindulási rész (8) egyik végrészét (900’) alkotja.

21. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) és/vagy a kiemelkedő rész (5) két olyan panelrészt alkot, amelyek egy közös élhez (11) csatlakoznak.

22. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiemelkedő rész (5) a hajlékony panel (3) egy hosszirány mentén vett első vége mellett helyezkedik el, míg a kiindulási rész (8) a hajlékony panelnek (3) az említett első véggel szemközti vége mellett helyezkedik el.

23. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) a kiemelkedő résznél (5) kisebb mértékben domborodik ki a panel (3) síkjából.

24. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a kiindulási rész (8) közelebb helyezkedik el a hajlékony panel (3) hosszirány mentén vett első végéhez, mint a kiemelkedő rész (5).