NO305592B1 - Forbedringer ved fleksibel beholder - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en indre beholder til bruk i en fleksibel beholder eller storsekk og storsekk omfattende en slik indre beholder, spesielt, men ikke utelukkende til bruk ved transport og lagring av massegods særlig i form av pulverisert eller granulært materiale. Den indre beholder omfatter minst én festeanordning for å feste den til storsekken på en foreskrevet måte.

Fleksible beholdere som brukes til slikt massegods, såkalte FIBCs, består normalt av en ytre beholder med løftestropper og en ifyllingsåpning.

For de fleste som bruker fleksible beholdere, er det viktig at materialet som skal transporteres er beskyttet mot støv, vann, etc. Dette oppnås vanligvis ved at en ugjennomtrengelig indre beholder laget av plast, papir eller liknende, plasseres inne i den ytre beholderen (yttersekken), vanligvis mot innerveggen av denne. Materialet som skal transporteres eller lagres fylles så i den indre beholderen (innersekken).

Det har vært ønskelig å feste den indre beholderen til den vektbærende ytre beholderen under produksjon av den fleksible beholderen. En måte å lage en slik sammensatt beholder på er å feste innersekken til utgangsmaterialet som skal danne yttersekken delvis med lim eller tape, og deretter sy sammen yttersekken.

Imidlertid har det vist seg å være vanskelig å feste innersekken til yttersekken på en slik måte at den hverken ødelegges eller krøller, og på en slik måte at den tilpasser seg formen til yttersekken. Hvis ikke innersekken er tilpasset yttersekken vil den kunne revne når den fylles med massegods. Videre kan det forekommer at innersekken forskyver seg eller løsner ved bruk, og åpenbart er det ingen hjelp i å feste den indre beholderen korrekt fra starten av hvis den forskyves før eller under fylling.

En måte å tilpasse innersekken i beholderen på har vært, som foreslått av søkeren i norsk patent nr. 153250, at beholderen plasseres inne i en sammenfoldingsanordning i form av en tunnel eller en kasse som er åpen i den ene enden og som har et firkantet tverrsnitt, ved at innersekken føres inn i den ferdig sammenføyde yttersekken og deretter blåses opp. De aksiale sideveggene i boksen er leddet og settes sammen med for eksempel hengsler. Etter oppblåsingen blir kassen presset sammen, og under denne operasjonen danner de leddede sideveggene innslag både i inner- og yttersekken. Beholderen blir presset sammen og kan så trekkes ut av kassen og eventuelt også brettes sammen på tvers av lengderetningen og er derpå klar for transport til ifyllingsstedet for ifylling av massegods.

På grunn av den grove strukturen til det vevde stoffet som utgjør den ytre beholderen, vil all luft mellom den ytre og indre beholderen bli drevet ut, slik at det i sammenbrettet tilstand ikke vil være luft mellom innersekk og yttersekk, noe som ville skapt vanskeligheter ved senere fyllingsoperasjoner. Videre medfører dette at den indre og ytre beholderen vil være riktig tilpasset hverandre.

Denne metoden vil føre til en korrekt, glatt og krøllfri tilpasning mellom den indre og ytre beholderen, men krever et ekstra produksjonstrinn ved fremstilling av storsekken.

Videre løser ikke denne metoden et annet problem som forårsakes av luft som forblir i den oppblåste indre beholderen når pulverisert og granulært massegods fylles i beholderen. Slik luft som blir igjen inne i innersekken etter at beholderen er fylt kan utgjøre så mye som opp til 10 til 15 % av massegodsets totale volum etterat inner-sekkens ifyllingsåpning er forseglet, hvilket er ønskelig for å oppnå maksimal beskyttelse. Luften vil bare lekke ut gradvis over tid og forårsaker betydelige problemer i forbindelse med videre håndtering, transport og lagring av de fylte beholderne.

Når beholderne er fylt og stablet, vil innholdet i beholderne sette seg og bli kompakt mens den gjenværende luften vil danne en deformerbar pute inne i beholderen. Dette kan medføre at beholderne får en bulende form, noe som igjen vil påvirke stabiliteten i en stabel av beholdere og medføre vanskeligheter ved mekanisk håndtering av de fylte beholderne. Videre vil den gjenværende luften i beholderne ekspandere eller kontrahere med variasjoner i omgivelsestemperaturen, hvilket vil føre til at luftputen i beholderne forstørres eller blir mindre. I ekstreme tilfeller kan dette føre til at beholderens vegg revner.

US-patent nr. 4.781.472 viser en storsekk omfattende en indre beholder og anordninger for å feste denne, men der er ingen ventiler i den indre beholder.

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en indre beholder som riktig og effektivt kan plasseres i den ytre beholderen og lette det ovenfornevnte problemet med gjenværende luft i de fleksible beholderne.

En indre beholder ifølge oppfinnelsen, som skal anvendes sammen med en sterk ytre beholder, produseres av fleksibelt plastmateriale, og omfatter minst én festeanordning til å forbinde den indre beholderen med den ytre til en på forhånd bestemt plassering,karakterisert vedat festeanordningen danner en åpning for utdriving av luft fra den indre beholderen.

Den indre beholderen kan brettes på en slik måte at den blir så å si lufttom, og deretter festes inni den ytre beholderen ved at hver festeanordning av den indre beholderen festes til øvre del av den ytre beholderen.

Den indre beholderen har fortrinnsvis slike dimensjoner at den, etter å være festet inni den ytre beholderen med festeanordningene, ved fylling tilpasser seg den ytre beholderens indre mål.

Fortrinnsvis er hver festeanordning et rørformet emne av samme materiale som den indre beholderen.

Når den indre beholderen er fylt med massegods, blir ifyllingsåpningen lukket. Luft som eventuelt er igjen kan da drives ut igjennom de rørformede festeanordningene og/eller gjennom ett eller flere luftehull i veggen av de rørformede festeanordningene og/eller i veggen av den indre beholderen. For å unngå inntrenging av vann, er en enveis ventilinnretning som kontrollerer strømmen av luft/vann gjennom åpningene og/eller luftehullene foretrukket.

Enveis ventilinnretninger kan tilveiebringes ved bevegelse av de motstående veggene i den indre beholderen som er i berøring med hverandre eller forseglet mot hverandre, spesielt når det finnes åpninger i en rørformet festeanordning.

Alternativt, og spesielt hvis luftehullene er i et øvre hjørne av den indre beholderen, kan luftstrømmen gjennom luftehullene kontrolleres med en enveis ventilinnretning som omfatter en "labyrinf-forsegling.

Ved en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen har den indre beholderen et innløp i en ende, en lufteåpning i innløpet eller tilgrensende til innløpets ende, og minst to forlengede forseglinger er tilveiebragt mellom de motstående veggene av den indre beholderen tilgrensende til innløpet, eller lufteåpningene på veggen av innløpet overlapper de forlengede forseglingene for å fremskaffe en labyrint-passasje mellom innersiden av den indre beholderen og innløpet.

Oppfinnelsen blir i det etterfølgende forklart nærmere ved eksempler og henvisninger til de vedlagte tegninger, der: Fig. 1 viser en skjematisk skisse av en utførelse av den indre beholderen ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 er en skisse som viser beholderen i Fig.1 etterat den er brettet på tvers, sett ovenfra,

Fig. 3 skisserer beholderen i Fig. 1 etter bretting på langs,

Fig. 4 viser en skisse av den fullførte fleksible beholder med en innersekk eller indre beholder slik som vist i Fig. 1-3, montert i riktig posisjon og klar for fylling,

Fig. 5 viser en skisse av et tverrsnitt av Fig. 4 tatt gjennom linje V-V,

Fig. 6 er en indre beholder slik som vist i Fig. 1-3, men i tillegg har den en labyrint-forsegling som danner en enveis ventilinnretning som kontrollerer luftehullene i festsanordningene, Fig. 7-10 viser alternative versjoner av labyrint-forseglinger for å kontrollere luftehullene i den indre beholderen, Fig. 11 illustrerer en indre beholder eller sekk som har en ifyllingsåpning, og med lufteåpninger som kontrolleres av en labyrint-forsegling, og Fig. 12 er en skjematisk fremstilling av den øvre del av en indre beholder som vist i Fig.

1 -3, som illustrerer anvendelsen av et passende sveiseredskap.

Med henvisning til Fig. 1-3 ble beholderen 100 laget av to ugjennomtrengelige, fleksible materialstykker, fortrinnsvis plast, som ble bundet sammen med en sveiset søm 102 og sveisede sidesømmer 104, 106 for å danne en sekk som er åpen i den ene enden og der delene 110, 112 ble fjernet for å danne en taggete struktur av den øvre enden av beholderen. Ytterligere sømmer eller sveiser 116, 118 ble så dannet i ytterkantene av hver del 110,112 for derved å forme tre stort sett rørformede deler 120,122 og 124. Den rørformede delen 120 utgjør en ifyllingsåpning for den indre beholderen mens de rørformede delene 122 og 124 danner festeanordninger for å forbinde den indre beholderen til en ytre beholder. Festeanordningene 122, 124 besørger videre en luftut-drivningsfunksjon som er nærmere beskrevet nedenfor.

Etter fremstillingen av den indre beholderen 100 ble den brettet sammen for å danne en kompakt pakke 130 hvorfra det meste av luften var drevet ut. For å oppnå dette, ble den indre beholderen 100 brettet langs foldelinjene L1, L2, L3 og L4 som er vist med stiplede linjer i Fig. 1, for å danne en kompakt form som vist i Fig. 2. Den indre beholderen ble så brettet ut av papirplanet langs foldelinjene L5, L6 og L7 for til slutt å danne en fullstendig sammenbrettet pakke 130 som vist i Fig. 3. En tape 132 ble brukt for å holde den brettede indre beholderen sammen.

Den indre beholderen ble så festet inni en ytre beholder 140 og orientert korrekt relativt til den ytre beholderen 140 slik det er illustrert skjematisk i Figurene 4 og 5.

Den ytre beholderen 140 som er laget av for eksempel vevd polypropylen, er vist i en "ferdig til bruk"-utgave bestående av forside og bakside 142, 144 og to innslag 146, 148. Den ytre beholderen er utstyrt med en integrert løftestropp som er dannet i den øvre del ved å brette og sy på vanlig måte. Løftestroppen kan være en én-pukts- eller fler-punkts-konstruksjon. Videre kan bunnen av den ytre beholderen ha en slik fasong som vist, der bunnen er rektangulær i utbrettet tilstand, eller den kan være stjerneformet eller dobbel rektangulær.

Den sammenbrettede indre beholderen 130 er plassert mellom sidene 142, 144 og mellom innslagene 146, 148. Den indre beholderen er festet til den ytre beholderen ved hjelp av festeanordninger 122, 124 og er festet på en sarg av den øvre kanten 150 av den ytre beholderen 140 og festet til diagonalt motsatte hjørner av sidene 142, 144 som vist i Fig. 4.

Ved fylling av beholderen, blir et ifyllingsapparat (ikke vist) ført inn i ifyllingsåpningen 120 i innersekken, innersekken 100 blir blåst opp mot den ytre beholderen 140 og innersekken bretter seg ut og ekspanderer mot den ytre beholderen uten krølling.

Alternativt kan massegods fylles direkte i den kompakte innersekken 130, som utvides under fylling. Den eneste luften som tillates å komme inn i innersekken er da den luften som blir igjen i selve massegodset.

Etter fylling blir ifyllingsåpningen 120 lukket eller forseglet.

De rørformede delene av festeanordningene 122, 124 innehar også en annen funksjon, nemlig enveis ventilinnretninger som tillater gjenværende luft i massegodset å slippe ut. Enveis ventilfunksjonen tilveiebringes av de delene av fleksibelt materiale som danner sidene av de rørformede emnene som generelt er i kontakt med hverandre, men som delvis som følge av overtrykk inne i innersekken tillater utslipp av luft. Dette utslippet av luft kan effektiviseres av luftehull eller åpninger 152 i sidene av de rørformede emnene. Når luften er drevet ut av den indre beholderen, klapper sidene av de rørformede emnene 122, 124 sammen til en forsegling og lukker rørene og åpningene 152, for å unngå at luft og vann trenger inn.

Utgangsmaterialet til den indre beholderen kan være laget av mono- ekstrudert polyetylen med tykkelse 80/100 micron. Alternativt kan man forestille seg at den indre beholderen kan lages av et tykkere flerlags polypropylenmateriale, som for eksempel 80-85 micron hvor de forskjellige lagene har forskjellige egenskaper, f.eks at de ytre lag er sterke og gjennomtrengelige, og at de indre lag er ugjennomtrengelige og har gode sveiseegenskaper. Det er ønskelig at materialet i den indre beholderen er sterkt, punkteringsikkert og gjennomtrengelig, men disse egenskapene er vanskelige å oppnå i en enkeltlagskonstruksjon.

Utførelsen av oppfinnelsen slik den er beskrevet i det foregående, må ikke oppfattes som begrensende. For eksempel kan en eneste, tre eller flere rørformede festeanordninger benyttes isteden for to festeanordninger 122, 124. Videre kan formen og størrelsen på ifyllingsåpningen eller ifyllingsåpningene forandres i henhold til gjeldende behov hvilket kan være størrelsen og plasseringen av åpningene 152. Alternativt kan åpningene 152 fjernes fullstendig.

Videre kan den indre beholderen, selv om den her har vært vist formet utfra to materialstykker, like gjerne formes utfra et stykke av et rørformet materiale, der sidesømmene 104, 106 i så fall er unødvendige.

Fordelene som den indre beholderen ifølge oppfinnelsen medfører er:

1. Den indre beholderen vil ha en korrekt posisjon i forhold til den ytre beholderen når den blåses opp. 2. Den indre beholderen vil beholde korrekt posisjon i forhold til den ytre beholderen ved transport og håndtering av de tomme fleksible beholderne og likeledes under fylling og ved tømming av beholderen. Innersekken vil heller ikke forskyves dersom vann ved et uhell skulle trenger inn i storsekken. 3. Det ekstra trinnet med først oppblåsing og så sammenbretting som er nødvendig ved produksjon av storsekkene som beskrives i norsk patent nr. 153250, elimineres med det resultat at man sparer en arbeidsoperasjon. 4. I de indre beholderne vil det så å si ikke finnes luft som kan forårsake problemer ved stabling av tomme innersekker for transport til pakkestedet, dvs. det vil ikke være noen risiko for at innersekkene skal revne når stablene eller pallene komprimeres. De stablede enhetene er også mer stabile (ikke gjenstand for forskyvninger). 5. På grunn av trykket i utblåsningsventilene i den indre beholderen, vil overflødig luft i beholderen etter fylling kunne slippe ut, slik at man unngår dannelse av en luftpute som legger seg over massegodset etter at beholderen er fylt og innersekken er lukket og forseglet. Dette gjør at risikoen for at innersekken skal revne når de fleksible beholderne lagres oppå hverandre i flere lag unngås.

I alternativet vist i Fig. 6, er åpning/forseglings-kombinasjonen plassert i festeanordningene 122 og 124 ved å stikke to luftehull 152, typisk omtrent 5 mm i diameter i den øvre og nedre del av festeanordningene omtrent slik som vist, og danne to perforerte forseglinger 156 og 158 tvers over den nederste delen av festeanordningene slik det er vist. Åpningene i forseglingene og mellomrommet mellom de to forseglingene er detaljert vist i Fig. 7.

Luftehullene 152, 154 kan tilveiebringes ved å danne ett eller flere hull i veggen på innersekken som illustrert for eksempel ved å lage en rift i veggen eller stikke et sirkulært eller annerledes utseende hull i veggmaterialet. Om ønskelig kan veggmaterialet bare delvis bli kuttet vekk for å danne en klaff som dekker hullet og er til hjelp for å unngå at vann eller fuktighet trenger inn i sekken. Typisk mål for hullet er at det har et plant areal på mindre enn 3 til 15 mm<3>og en maksimum dimensjon på mindre enn 10 mm. Fortrinnsvis blir sirkulære luftehull på ca. 5-7,5 mm i diameter brukt. Foretrukket er ett luftehull plassert under ett annet på innersekkveggen slik at vann som trenger inn i det tomme området gjennom det øverste hullet, kan dreneres ut igjennom hullet som er plassert under dette, istedenfor å trenge igjennom forseglingen og nå inn til massegodset i sekken.

En labyrint-forsegling kan brukes til å ventilere gjennom åpningene, ved at hver forsegling er dannet som en sveiset linje-forsegling mellom motstående vegger av innersekken, for eksempel ved å anvende et varmt sveiseredskap på innersekken under dens produksjon eller å anvende klebemidler eller lim mellom de ønskede stedene av de motstående veggene av innersekken.

Forseglingene kan være enkle, rette linje-forseglinger eller de kan være mer komplekse i formen. De kan derfor både være kurvede og bølgede. For enkelhets skyld vil oppfinnelsen i det etterfølgende bli beskrevet i uttrykk som enkle, rette linje-forseglinger.

Labyrinten er fremskaffet ved å overlappe minst to av linje-forseglingene i deler av deres lengde, for eksempel fra 10 til 50% av deres lengde. Om ønskelig kan flere enn to forseglinger benyttes slik at det blir en sammensatt overlapping som gir en mer snirklete vei mellom det indre av sekken og åpningene. Alternativt kan en linje-forsegling være brutt slik at den danner to eller flere vertikale åpninger; og en annen forsegling eller linje av forsegling kan være laget slik at den overlapper åpningene i den brutte forseglingen. Foretrukket utvides linjen av forsegling til det ytre hjørnet av den indre beholderen. Området mellom forseglingene har typisk et maksimum kryssingsareal på mindre enn 0,5 to 5 mm3. Foretrukket er forseglingene plassert mindre enn 20 mm, for eksempel fra 5 til 10 mm, fra hverandre slik at partikler fra det granulære massegodset ikke skal kunne trenge ut av sekken via åpningene mellom forseglingene, og slik at åpningene vil tendere til å forsegle seg selv når sekken synker sammen under håndtering og det er en tendens til at luft trekkes inn i sekken gjennom åpningen. Der brutte linje-forseglinger er brukt for å oppnå vertikale åpninger/passasjer i en linje-forsegling, er åpningene typisk utvidet fra 10 til 50% av den tilstøtende forseglede delen av linjen. Dermed kan en slik åpning være fra 10 to 15 mm lang med forseglede deler som hver er fra 25 til 50 mm lang.

Linje-forseglingene 156-158 som er vist, er brutt for å danne to parallelle serier av korte forseglinger 160a, 160b, 160c etc. og 162a, 162b, 162c etc. med vertikale åpninger 164 og 166 mellom de korte forseglingene. Forseglingene 160 og 162 overlapper hverandre med omtrent 20 til 30 % på hver ende og åpningene 164 og 166 mellom de korte forseglingene er typisk 10 til 15 mm og linje-forseglingene er plassert 10 til 30 mm fra hverandre. Dette danner et tomrom 168 utenfor forseglingene der to sirkulære luftehull 152 og 154 finnes.

Labyrint-forseglingene kan plasseres som vist i Fig. 8, spesielt hvis luftehullene er lokalisert i de øvre hjørnene av den indre beholderen og konstruksjonen bare har en sentral ifyllingsåpning slik det er vist i Fig. 11. Alternativt kan forseglingene anbringes på en innersekk som har "hullete" eller rørformede festeanordninger.

Alternativt kan forseglingene 156, 158 være tilveiebragt som kurvede linje-forseglinger slik det er vist i Fig. 9, i bølgeformede forseglinger slik det er vist i Fig. 10. For det siste tilfellet kan forseglingene være i eller ut av fase for å muliggjøre dannelse av en passasje uten behov for ekstrem nøyaktighet ved plassering av forseglingene.

Når den indre beholderen skal produseres i forskjellige størrelser, er man kommet fram til at de U-formede områdene 110, 112 mellom den sentrale ifyllingsåpningen 120 og festeanordningene 122, 124 kan holdes konstant. Dette gjør det mulig å bruke ett sveiseverktøy med én U-formet størrelse for å lage det indre området 170 (se Fig. 12).

Når det ytre området 172 av festeanordningene 122, 124 i det vesentlige er innrettet etter de korresponderende sidesømmene 174 av den indre beholderen, er det ikke nødvendig å lage en separat søm langs den ytre kanten av festeanordningen, ettersom denne allerede er forseglet under produksjonen av beholderen.

Hvis imidlertid bredden på den indre beholderen er større, slik at sidesømmen 174 av innersekken er i en betraktelig avstand fra sidesømmen 172 på festeanordningen (da festeanordningen må være smal slik at den kan fungere brukbart som lufteåpning, for eksempel 40-80 mm), er det nødvendig å sveise materialet av innersekken i den kurvede linjen 176.

For å danne den kurvede sømmen 176, kan sveiseverktøyet som ble brukt for å danne sømmene ved den indre kanten 172 benyttes. Dersom det likevel ikke er ønskelig å danne den kurvede linjen 176, må sveiseverktøyet holdes kaldt, og varmes når sveising er ønskelig. Dermed kan indre beholdere som har en bredde på mellom 1270 og 2030 mm produseres ved bruk av samme verktøy.

Claims (14)

1. En indre beholder (100) av plast til bruk i en fleksibel beholder eller storsekk (140), hvor den indre beholderen (100) omfatter minst en festeanordning (122, 124) for å feste den indre beholderen til storsekken på en forhåndsbestemt måte, karakterisert vedat festeanordningen (122, 124) danner en åpning for utdriving av luft fra den indre beholderen.

2. En indre beholder ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat hver festeanordning (122, 124) er laget av en forlengelse av den indre beholderen (100), slik at festeanordningene er uatskillelige fra den indre beholderen.

3 En indre beholder ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat hver festeanordning (122,124) er laget som et rørformet legeme.

4. En indre beholder ifølge krav 3, karakterisert vedat en eller flere lufteåpninger (152, 154) er tilveiebragt i veggen av det rørformede legeme.

5. En indre beholder ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat den indre beholderen (100) i det vesentlige er en lufttom pakke (130) før fylling.

6. En indre beholder ifølge krav 5, karakterisert vedat den indre beholderen (100) er brettet sammen for å danne en i det vesentlige lufttom pakke (130) som er klar til å festes til den ytre beholderen (140).

7. En indre beholder ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat hver festeanordning (122, 124) er forsynt med festeutstyr for å feste den indre beholderen (100) til den ytre beholderen (140).

8. En indre beholder ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat et enveis ventilsystem er tilveiebragt for å optimalisere funksjonen av lufte-åpningen eller lufteåpningene (152, 154).

9. En indre beholder ifølge ett eller flere av foregående krav,karakterisert vedat den er forsynt med en eller flere lufteåpninger (152, 154), enten i festeanordningen (122, 124) og/eller i hjørnet som grenser til festeanordningen, der luftstrømmen gjennom åpningene kontrolleres med et enveis ventilsystem.

10. En indre beholder ifølge krav 9 eller 10, karakterisert vedat enveis ventilsystemet er plassert i veggene av festeanordningen (122,124).

11. En indre beholder ifølge krav 9 eller 10, karakterisert vedat hver lufteåpning (152, 154) kontrolleres ved et labyrint-forseglingssystem omfattende overlappende forseglingslinjer (156, 158; 160,162) for dannelse av en labyrint passasje.

12. Fleksibel beholder eller storsekk omfattende en indre beholder ifølge hvilke som helst av kravene 1-11.

13. Storsekk ifølge krav 12, karakterisert vedat den indre beholderen (100) er av en slik størrelse og festeanordningen (122, 124) er festet til beholderen (140) på en slik måte at den indre beholderen ved fylling tilpasser seg den ytre beholderens indre dimensjoner.

14. Storsekk ifølge krav 12, karakterisert vedat den indre beholderen (100) er forsynt med et innløp (120), hvor minst en lufteåpning er plassert i eller tilgrensende dette innløpet, og som har minst to forlengede, avbrutte forseglinger (156,158; 160,162) mellom motstående vegger av den indre beholderen, tilgrensende åpningen eller hver lufteåpning på den siden som under bruk er fylt med massegods, og der forseglingene overlapper hverandre i lengderetning og dermed danner en labyrint-passasje mellom det indre av den indre beholderen og lufteåpningene.