NL1022709C2 - Explosieveilige inrichting voor opslag van goederen. - Google Patents

Description

*

Explosieveilige inrichting voor opslag van goederen

De uitvinding heeft betrekking op een explosieveilige inrichting voor opslag van goederen, omvattende: een door meerdere, onderling met elkaar verbonden, wanddelen 5 omsloten opneemruimte voor goederen, welke wanddelen ten minste in hoofdzaak zijn vervaardigd uit een metaalvezellaminaat.

Als gevolg van recente terroristische aanvallen in en rondom luchtvaartuigen is beveiliging van de luchtvaartuigen, en daarmee de in het luchtvaartuigen gezeten 10 personen, steeds actueler geworden. Teneinde veilig (lucht)transport van risicovolle en/of verdachte goederen te verbeteren is enkele jaren geleden de in aanhef genoemde inrichting ontwikkeld, welke inrichting in de markt tevens bekend is als ECOS3™ (Explosion Containment System). Daar metaalvezellaminaten onder meer als goede eigenschap hebben een relatief hoge resistentie te bezitten tijdens een aanzienlijke 15 impact of inslag, zoals bijvoorbeeld een explosie, zijn de wanddelen van de bekende inrichting vervaardigd uit dit materiaal, en in het bijzonder uit Glare®. De wanddelen worden onderling met elkaar verbonden middels (hoek)profielen waarin mechanische bevestigingsmiddelen zijn aangebracht. Naast voomoemde voordelen van de bekende inrichting, bezit de bekende inrichting tevens nadelen. Naast de aanzienlijk hoge 20 resistentie tegen impacts op de inrichting heeft de bekende inrichting als belangrijk nadeel dat de noodzakelijke profielen en mechanische bevestigingsmiddelen voor onderlinge bevestiging van meerdere wanddelen een relatief zwakke locatie vormen van de constructie, waardoor het overall explosieabsorberende vermogen doorgaans aanzienlijk wordt gereduceerd.

25

De uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een verbeterde inrichting, waarbij de inrichting per massa-eenheid verhoogd energieabsorberend vermogen bezit.

De uitvinding verschaft daartoe een inrichting volgens het in aanhef genoemde type, 30 · met het kenmerk, dat ten minste twee aangrenzende wanddelen zijn gevormd uit een enkele plaat, waarbij een overgang tussen de aangrenzende wanddelen wordt gevormd door ten minste één in de plaat aanwezige buiging. Toepassing van de buiging, ook wel aangeduid als omzetting, op een ribbe van de inrichting, in plaats van een voomoemd profiel met mechanische bevestigingselementen, resulteert in een reductie van het aantal 1022709 I benodigde profielen en mechanische bevestigingselementen, en aldus reductie van het I aantal zwakke locaties, hetgeen de stevigheid en aldus het energieabsorberend I vermogen van de inrichting ten goede komt. Bij voorkeur is de plaat voorzien van I meerdere buigingen, waardoor meer dan twee aangrenzende wanddelen kun worden 5 gevormd uit een enkele plaat, hetgeen resulteert in een verhoogde terugdringing van additionele conventionele bevestigingsmiddelen. Toepassing van meerdere buigingen in I een plaat ter vervanging van de conventionele bevestigingsmiddelen zal tot een (verder) I verhoogde resistentie tegen een impact of explosie leiden. Naast het voordeel dat de I inrichting overeenkomstig de uitvinding relatief stevig en relatief explosiebestendig is, I 10 is voor vervaardiging van de inrichting een verminderd aantal componenten nodig in vergelijking met de vervaardiging van de reeds bekende inrichting. Toepassing van een I verminderd aantal componenten ter vervaardiging van de inrichting, zal doorgaans de totaalmassa en de kostprijs van de inrichting ten goede komen. De verminderde I totaalmassa van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is doorgaans zeer relevant, I 15 daar de totaalkosten van luchttransport van de inrichting, met name de brandstofkosten, I nauw verband houden met deze totaalmassa. In het algemeen wordt namelijk gesteld dat H één pond (circa 0,5 kg) dood gewicht jaarlijks US$ 100 kost aan brandstofkosten. Aldus is reductie van het totaalgewicht van de inrichting, en aldus besparing van transportkosten, voor luchtvaartmaatschappijen doorgaans van grote relevantie.

I 20 Toepassing van de inrichting overeenkomstig de uitvinding leidt aldus doorgaans tot I een besparing van de (transport)kosten, alsmede tot een verbeterde explosieveiligheid.

H In een voorkeursuitvoering is de inrichting voorzien van ten minste één afsluitbare I toegang tot de opneemruimte van de inrichting. Alzo is het mogelijk om op eenvoudige 25 wijze goederen in de opneemmimte te plaatsen respectievelijk uit de opneemruimte te verwijderen. De toegang is daarbij bij voorkeur tevens uit een metaalvezellaminaat vervaardigd. De dimensionering van de toegang kan variëren; de toegang kan worden gevormd door een wanddeel, doch kan tevens zijn opgenomen in een wanddeel van de I inrichting, waarbij het wanddeel en de toegang ten minste in hoofdzaak in hetzelfde I 30 vlak gelegen zijn.

Bij voorkeur wordt het metaalvezellaminaat ten minste gedeeltelijk gevormd door een glasvezelmetaallaminaat, in het bijzonder Glare®, waarin met name aluminium als metaal is opgenomen. Voomoemde glasvezelmetaallaminaten hebben als bijzondere . / i. I vj s 3 eigenschap een zeer hoog explosieabsorberend vermogen te bezitten. Bovendien bezitten voomoemde glasvezelmetaallaminaten tevens een relatief lage materiaaldichtheid, waardoor deze materialen doorgaans zeer geschikt zijn om te worden toegepast tijdens (lucht)transport. Daarnaast bezit Glare® een relatief hoge 5 weerstand tegen doorbranden, hetgeen Glare® nog meer geschikt maakt voor toepassing in een luchtvaartuig. Glare® is opgebouwd uit een laminaatstructuur van relatief dunne aluminium materiaallagen en klevende glasvezelversterkte materiaallagen.

In een voorkeursuitvoering wordt het metaalvezellaminaat gevormd door ten minste één 10 vezellaag die tweezijdig wordt omgeven door een metaallaag. Ingeval van toepassing van Glare® wordt een dergelijke configuratie van materiaallaag tevens aangeduid als een Glare® 2/1 configuratie. Een dergelijke configuratie heeft alsdan als voordeel dat een metaalvezellaminaat met een relatief kleine dikte wordt toegepast, hetgeen kan leiden tot een significante besparing van de transportkosten van de inrichting 15 overeenkomstig de uitvinding.

In een bijzondere voorkeursuitvoering is het metaalvezellaminaat voorzien van meerdere vezellagen, welke vezellagen ten minste gedeeltelijk zijn gepositioneerd in een +45°/-45° oriëntatie ten opzichte van elkaar. In een +45°/-45° oriëntatie van de 20 vezellagen sluiten de vezels en de buiging een hoek in van circa 45°, waardoor tijdens een explosie in de inrichting doorgaans tot een relatief goede en ten minste in hoofdzaak homogene spanningsverdeling in de (kritische) vezellagen zal leiden, waardoor het metaallaminaat doorgaans minder snel zal bezwijken.. Naast een verbeterde spanningsverdeling in de plaat resulteert een dergelijke +45°/-45° oriëntatie tevens een 25 lagere oppervlaktedichtheid van de vezellagen op ten opzichte van een 0°/90° oriëntatie van de vezellagen, hetgeen tot een finale gewichtsreductie van de inrichting kan leiden. Bij voorkeur wordt de +45°/-45° oriëntatie toegepast in een Glare® 2/1 configuratie. Ingeval een locale impact wordt opgelegd aan een gefixeerd wanddeel van de inrichting overeenkomstig de uitvinding, dan zullen de grootste deformaties optreden in een 30 centrum van het wanddeel en de kleinste spanningen nabij elke hoek van het wanddeel. In een 0°/90° oriëntatie van de vezels is de lengte van elke vezel in hoofdzaak identiek. Bij oplegging van de locale impact op een dergelijk wanddeel zullen de vezels in het centrum relatief snel hun maximale deformatie bereiken, terwijl in de hoek gelegen vezels nog niet maximaal gedeformeerd zullen zijn. Bij toepassing van voomoemde 1022709 +45°/-45° oriëntatie zullen vezels met een relatief korte lengte gelegen zijn in de hoeken van het wanddeel, terwijl vezels met een langere lengte in het centrum zijn gepositioneerd. Daar de in het centrum gelegen (lange) vezels tijdens een locale impact relatief veel zullen deformeren (verlengen) en de in de hoeken gepositioneerde (korte) 5 vezels relatief weinig, zal een betere efficiency worden verkregen voor de specifieke energieabsorptie. Deze betere efficiency zal doorgaans leiden tot een grote overall deformatie en derhalve tot een (verder) verhoogd energieabsorberend vermogen.

I Daar vooralsnog slechts platen met beperkte dimensies, namelijk met een breedte van I 10 circa 1,5 meter, worden vervaardigd, wordt ten minste één metaallaag van het I metaalvezellaminaat bij voorkeur gevormd door twee ter plaatse van de buiging elkaar I overlappende metaallaagdelen, ook wel aangeduid als ‘splice’. Op deze wijze kan een I verlengde plaat worden toegepast waarin meerdere buigingen kunnen worden aangebracht resulterende in een relatief grote ontwerpvrijheid ten aanzien van de 15 geometrie van de inrichting. Bovendien kunnen, door toepassing van de verlengde plaat, inrichtingen overeenkomstig de uitvinding worden vervaardigd met grotere dimensies.

Alhoewel de elasticiteit door de overlappende metaallaagdelen wordt gereduceerd, is een dergelijke voorkeursuitvoering evenwel toepasbaar daar de in het I metaalvezellaminaat aanwezige (glas)vezels de eigenlijke explosiebestendigheid van de I 20 inrichting bepalen. Opgemerkt zij dat de dikte van de plaat ter plaatse van de buiging I vanwege de overlappende metaallaagdelen enigszins is toegenomen, doch vergeleken met de radius van de buiging is deze verdikking verwaarloosbaar, waardoor het verdikken doorgaans dan ook niet tot problemen zal leiden tijdens het buigen van de plaat.

I 25

In een voorkeursuitvoering omvat het metaalvezellaminaat een aluminiumlegering, in het bijzonder een 7000-serie of een 2024-T81 aluminiumlegering. In de bekende I ECOS3™-container wordt Glare® toegepast waarin een 2024-T3 aluminiumlegering als I metaallaag is opgenomen. Deze aluminium legering kan worden gedeformeerd tot aan I 30 circa 20%, echter de deformatie wordt bepaald door de vezellagen, welke vezellaag met circa 4,5% kunnen worden verlengd. Om deze reden kan een andere aluminiumlegering I worden toegepast met een lagere breukrek, doch met een hogere vloeigrens en betere H eigenschappen ten aanzien van vlaktedruk. Aluminiumlegeringen uit de 7000-serie, I zoals bijvoorbeeld 7075-T6, en de 2024-T81 aluminiumlegering voldoen aan I / 7 7 G o 5 voomoemde eigenschappen en zijn derhalve zeer geschikt om te worden toegepast in het metaalvezellaminaat van de wanddelen.

5 De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht op een explosieveilige inrichting overeenkomstig de uitvinding, figuur 2 een in onderdelen uiteen genomen basaal aanzicht op de inrichting volgens 10 figuur 1, en figuur 3 een gedetailleerd aanzicht op een deel van de inrichting volgens figuur 1.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht op een explosieveilige inrichting 1 overeenkomstig de uitvinding. De inrichting 1 omvat een basisstructuur 2 en een met de 15 basisstructuur 2 verbonden topstructuur 3. De basisstructuur 2 is daarbij opgebouwd uit een onderplaat 4 voorzien van een drietal vouwlijnen 5. De topstructuur 3 is opgebouwd uit een bovenplaat 6 voorzien van twee vouwlijnen 7. De basisstructuur 2 en de topstructuur 3 zijn met elkaar verbonden middels profielen 8 en daarin opgenomen mechanische bevestigingsmiddelen, in het bijzonder bouten 9. Zowel de basisstructuur 20 2 als de topstructuur 3 zijn ten minste in hoofdzaak vervaardigd uit metaalvezellaminaat, in het bijzonder een glasvezellaminaat, zoals bijvoorbeeld Glare®, bij voorkeur Glare® met een 2/1 configuratie. Details van deze configuratie zijn tevens getoond in figuur 3. Zoals duidelijk moge zijn omsluiten de basisstructuur 2 en de topstructuur 3 een opneemruimte voor goederen, welke goederen alsdan op relatief 25 veilige wijze kunnen worden opgeslagen en worden getransporteerd. Vanwege de aanwezigheid van de vouwlijnen 5, 7 in plaats van aldaar gepositioneerde mechanische bevestigingselementen, ontstaat een verstevigde, en derhalve relatief explosiebestendige inrichting 1. Bovendien is de inrichting relatief licht in gewicht en derhalve is het doorgaans minder kostbaar om de inrichting 1 te vervaardigen en/of te transporteren. De 30 topstructuur 3 is voorzien van een toegang 8, waarin een afsluitelement 9 is opgenomen. De toegang 8 vergroot de toegankelijkheid van de opneemruimte. Optioneel kan het afsluitelement 9 zwenkbaar zijn verbonden met de topstructuur 3. Het afsluitelement 9 is voorzien van een handvat 10 teneinde opening respectievelijk sluiting van de toegang 8 te vereenvoudigen. De bijzondere vormgeving van de inrichting 1 is aangepast aan de ;· 2 7 · 9 H toepassing van de inrichting 1. Alzo is de getoonde inrichting 1 geschikt om te worden vervoerd in een vrachtdepot van een luchtvaartuig.

Figuur 2 toont een in onderdelen uiteen genomen basaal aanzicht op de inrichting 1 5 volgens figuur 1. Duidelijk zichtbaar zijn de basisstructuur 2 en de topstructuur 3, welke H zijn ingericht om met elkaar te worden verbonden. Zoals duidelijk moge zijn, zijn thans slechts twee componenten 2, 3 benodigd om tot een opneemruimte van goederen te H komen, terwijl in de stand van techniek nochtans zeven componenten, namelijk zeven separate wanddelen, benodigd zijn om tot een gelijkvormige opneemruimte voor 10 goederen te komen.

Figuur 3 toont een gedetailleerd aanzicht op een deel van de inrichting 1, in het bijzonder de onderplaat 4 van de basisstructuur 2, volgens figuur 1. Zoals reeds vermeld is de onderplaat 4 ten minste in hoofdzaak vervaardigd uit metaalvezellaminaat. In de 15 getoonde uitvoeringsvorm is de onderplaat 4 vervaardigd uit Glare® 11 met een 2/1 configuratie. Alzo is de basisstructuur 2 opgebouwd uit een onderste metaallaag 12, en I een bovenste metaallaag 13, waartussen één of meerdere (glas)vezellagen 14 zijn aangebracht. Daar de onderplaat 4 van de basisstructuur 2 relatief lang is ten opzichte I van in de handel bekende, uit Glare® vervaardigde, platen, zijn zowel de onderste I 20 metaallaag 12 als de bovenste metaallaag 13 opgedeeld in meerdere metaallaagsegmenten 15, 16. Zoals getoond overlappen in eikaars verlengde gelegen metaallaagsegmenten 15, 16 elkaar gedeeltelijk. Ter plaatse van deze overlapping kan I de onderplaat worden gebogen onder vorming van een vouwlijn 5. De aan te brengen vouwingen of buigingen 5 zijn thans aangegeven door middel van een onderbroken I 25 lijnstuk. De bovenste metaallaag 13 is in figuur 3 gedeeltelijk weggelaten, teneinde een aanzicht op de vezellagen 14 mogelijk te maken. Alzo is, weliswaar enigszins I verduidelijkt, weergegeven dat de in de vezellagen 14 aanwezige vezels 17, 18 ten I minste in hoofdzaak in twee richtingen gepositioneerd zijn. In de vezellagen 14 zijn I namelijk vezels 17 aanwezig die met een aan te brengen vouwlijn 5 een hoek α insluiten I 30 die circa +45° bedraagt, terwijl in een andere vezellaag 14 vezels 18 aanwezig die een I hoek β van in hoofdzaak -45° insluiten met de aan te brengen vouwlijn 5. Door de I vezels op voomoemde wijze te oriënteren ten opzichte van de (aan te brengen) I vouwlijnen 5 ontstaat een vezelstructuur, waarbij de vezels efficiënter zullen worden I belast bij een impact op de vezels 17,18, hetgeen doorgaans resulteert in een verhoogde i n o O ~7 Π n 7 explosieweerstand van de vezels 17,18. Een nadere werkingen en verdere voordelen van een dergelijke +457-45° configuratie van de vezels 17,18 is reeds bovengaand beschreven. Opgemerkt zij dat de topstructuur 3 op eenzelfde wijze kan zijn opgebouwd.

5

Het moge duidelijk zijn dat binnen het kader van de conclusies voor de deskundige nog velerlei varianten op de uitvinding mogelijk zijn.

• r-· ‘l 7 u ö

Claims (7)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien H van ten minste één afsluitbare toegang tot de opneemruimte.
2. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een deel van de 15 wanddelen onderling is verbonden middels mechanische bevestigingsmiddelen.
3. 4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metaalvezellaminaat ten minste gedeeltelijk wordt gevormd door een glasvezellaminaat, in het bijzonder Glare®.
4. 5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metaalvezellaminaat wordt gevormd door ten minste één vezellaag die tweezijdig wordt omgeven door een metaallaag.
5. 6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één metaallaag van het metaalvezellaminaat wordt gevormd door twee ter plaatse van de buiging elkaar overlappende metaallaagdelen.
6. 7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 30 metaalvezellaminaat is voorzien van meerdere vezellagen, welke vezellagen ten minste gedeeltelijk zijn gepositioneerd in een +45%45° oriëntatie ten opzichte van elkaar. I r n ry - .
7. 8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metaalvezellaminaat een aluminiumlegering, in het bijzonder een 7000-serie aluminiumlegering, omvat. ^ 0 22 7 0 9