PL190891B1

PL190891B1 - Pojemnik na płyn

Info

Publication number: PL190891B1
Application number: PL350424A
Authority: PL
Inventors: David Murray Melrose
Original assignee: David Murray Melrose
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2006-02-28
Also published as: AU777222B2; GEP20053578B; CZ20013074A3; ATE361237T1; HU226883B1; HUP0200299A3; BG65326B1; SK287003B6; JP4630460B2; CO5231203A1; JP2002537195A; BG105838A; CZ299585B6; EP1163161A4; BR0008565A; HK1045974B; NZ513783A; EP1163161B1; ZA200106946B; CN1264728C

Abstract

1. Pojemnik na plyn posiadajacy, co najmniej jedna gietka plytke o kontrolowanym ugieciu, dla dopa- sowania sie do zmiany cisnienia wywolywanego w pojemniku, przy czym gietka plytka ma podluzny i poprzeczny zasieg wyznaczajacy plaszczyzne gietkiej plytki, znamienny tym, ze gietka plytka (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ) ma co najmniej jeden obszar (8, 80, 800, 800 1 ) inicjujacy wygiecie wystajace poza plaszczyzne plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ) oraz co najmniej jeden obszar ugiecia (5, 5 1 , 50, 500, 500 1 , 500 11 ) umiesz- czony podluznie poza obszarem (8, 80, 800, 800 1 ) inicjujacym wygiecie, przy czym obszar ugiecia (5, 5 1 , 50, 500, 500 1 , 500 11 ) równiez wystaje poza plaszczyzne plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ), a obszar (8, 80, 800, 800 1 ) inicjujacy wygiecie ma mniejsza wielkosc luku wystajacego poza plaszczyzne plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ) niz obszar ugiecia (5, 5 1 , 50, 500, 500 1 , 500 11 ), obszary (5, 5 1 , 50, 500, 500 1 , 500 11 , 8, 80, 800, 800 1 ) lacza sie ze soba wewnatrz plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ), przy czym obszar (8, 80, 800, 800 1 ) inicjujacy wygiecie jest gietki do wewnatrz wzgledem plaszczyzny plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ) dla zmiany wielkosci swojego luku i kolejno obszar ugiecia (5, 5 1 50, 500, 500 1 , 500 11 ) jest stopniowo wyginany w stosunku do plaszczyzny plytki (3, 3 1 , 30, 300, 300 1 ). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik na płyn dopasowujący się do zmian ciśnienia wywołanego w pojemniku. Wynalazek dotyczy zwłaszcza pojemników poliestrowych, które mogą być napełniane gorącym płynem.

Napełnianie gorącym płynem powoduje powstanie znacznych i złożonych naprężeń mechanicznych w strukturze pojemnika wynikających z naprężenia termicznego, ciśnienia hydraulicznego po napełnieniu i bezpośrednio po zamknięciu i podciśnienia, gdy płyn stygnie.

Naprężenie termiczne działa na ściany pojemnika po wprowadzeniu gorącego płynu. Gorący płyn będzie powodował, że ścianki pojemnika miękną, a następnie kurczą się nierówno, powodując odkształcenia pojemnika. Dlatego poliester musi być obrabiany cieplnie dla wprowadzenia zmian molekularnych zapewniających uzyskanie stabilności termicznej pojemnika.

Ciśnienie i naprężenia działają na ściany boczne pojemnika odpornego na ciepło podczas procesu napełniania i w znacznym okresie czasu potem. Gdy pojemnik jest napełniony gorącym płynem i szczelnie zamknię ty, wystę puje począ tkowe ciś nienie hydrauliczne i pojemniki są poddawane oddziaływaniu zwiększonego ciśnienia wewnętrznego. Gdy płyn i powietrze w przestrzeni pod nakrywką, stopniowo się chłodzi, kurczenie cieplne powoduje częściowe zmniejszanie objętości pojemnika. Podciśnienie utworzone przez chłodzenie dąży do mechanicznego odkształcenia ścian pojemnika.

Mówiąc ogólnie, pojemniki zawierają wiele podłużnych, płaskich powierzchni lepiej dostosowanych do przyjmowania sił podciśnienia. Amerykański opis patentowy nr 4,497,855 ujawnia pojemnik z wieloma wgłę bionymi zapadnię tymi płytkami, rozdzielonymi przez wysunię te obszary, które umoż liwiają równomierne odkształcenie do wewnątrz pod wpływem podciśnienia. Wpływ podciśnienia jest kontrolowany bez niekorzystnego wpływu na wygląd pojemnika. Płytki są wciągnięte do wnętrza, aby umożliwić kompensację podciśnienia wewnętrznego, przez co zapobiega się nadmiernej sile przyłożonej do struktury pojemnika, która w przeciwnym razie odkształciłaby sztywne struktury słupków lub wysuniętych obszarów. Stopień giętkości uzyskiwany w każdej płytce jest jednakże ograniczony i gdy ta granica zostaje przekroczona zwię kszona siła oddziałuje na ś ciany boczne.

Dla zminimalizowania oddziaływania siły na ściany boczne, wiele znanych rozwiązań skupia się na zapewnieniu sztywności obszarom pojemnika, zawierającym płytki, aby zapobiec podatności struktury na działanie podciśnienia.

Wprowadzenie poziomych lub pionowych pierścieniowych sekcji lub żeberek, na pojemniku jest powszechnie stosowane w konstrukcjach ciśnieniowych i nie jest ograniczone tylko do pojemników napełnianych na gorąco. Takie pierścieniowe sekcje wzmacniają części, na których są umieszczone. Amerykański opis patentowy nr 4,372,455 ujawnia pierścieniowe żeberka wzmacniające w kierunku wzdłużnym, umieszczone w obszarach pomiędzy płaskimi płaszczyznami, które są poddawane deformującym do wewnątrz siłom hydrostatycznym, na skutek działania siły podciśnienia. Amerykański opis patentowy nr 4,805,788 ujawnia żeberka biegnące wzdłuż płytki, dla zwiększenia sztywności pojemnika. Opis ten ujawnia także efekt wzmacniający wprowadzenia większego stopnia na bokach obszarów między płytkami. To zapewnia większe wymiary i wytrzymałość obszarów żeberek pomiędzy płytkami. Amerykański opis patentowy nr 5,178,290 ujawnia karby wzmacniające na obszarach samych płytek.

Amerykański opis patentowy nr 5,238,129, ujawnia ponadto pierścieniowe żeberko wzmacniające, tym razem skierowane poziomo w postaci paska, powyżej, poniżej i na zewnątrz, sekcji płytki napełnianej na gorąco butelki.

Oprócz potrzeby wzmacniania pojemnika dla naprężenia termicznego i wynikającego z podciśnienia, należy także uwzględnić początkowe ciśnienie hydrauliczne i zwiększone ciśnienie wewnętrzne występujące w pojemniku, gdy gorący płyn jest wprowadzony, a następnie pojemnik jest zamknięty. To powoduje naprężenia przenoszące się na ścianę boczną pojemnika. Występuje wymuszony ruch na zewnątrz płytek cieplnych, który może spowodować baryłkowatość pojemnika.

Amerykański opis patentowy nr 4,877,141 ujawnia konfigurację płytki, która dostosowuje się do początkowego i naturalnego wygięcia na zewnątrz spowodowanego przez wewnętrzne ciśnienie hydrauliczne i temperaturę, po którym następuje wygięcie do wewnątrz spowodowane przez podciśnienie powstające podczas chłodzenia. Jest ważne, że płytka jest utrzymywana jako stosunkowo płaska w profilu, ale z nieco przesuniętą częścią środkową, dla zwiększenia wytrzymałości płytki, ale bez uniemożliwienia jej ruchu promieniowego do wewnątrz i na zewnątrz. Jednakże skoro płytka jest ogólnie płaska, wielkość ruchu jest ograniczona w obu kierunkach. Z konieczności, żeberka płytki nie

PL 190 891 B1 przejmują dodatkowego odkształcenia, aby mogły uniemożliwić ruch na zewnątrz i powrotny ruch do wewnątrz płytki jako całości.

Amerykański opis patentowy nr 5,908,128 ujawnia inną płytkę elastyczną, której żądaniem jest reagowanie na ciśnienie hydrauliczne i siły wywołane temperaturą, które pojawiają się po napełnieniu. Stosunkowo bliska standardowej geometria ciśnieniowa dla napełniania na gorąco jest ujawniona dla pojemnika do pasteryzacji. Przyjmuje się, że proces pasteryzacji nie wymaga pojemnika, który ma być podgrzany przed napełnieniem, ponieważ płyn jest wprowadzany zimny i jest podgrzewany po zamknięciu. Wklęsłe płytki są stosowane dla kompensacji różnic ciśnienia. Dla uzyskania elastyczności zarówno dla promieniowego ruchu na zewnątrz, po którym następuje promieniowy ruch do wewnątrz, płytki mają płytkie wygięcie do wewnątrz dla dopasowania reakcji płytki na zmiany ciśnienia wewnętrznego i temperatury w trakcie procesu pasteryzacji. Zwiększenie temperatury po zamknięciu, które utrzymuje się przez jakiś czas, powoduje mięknięcie tworzywa sztucznego i dlatego umożliwia, aby zakrzywione do wewnątrz płytki łatwiej się uginały pod działaniem siły. Ujawniono, że zbyt duże zakrzywienie mogłoby to uniemożliwić. Unika się trwałego odkształcenia płytki, gdy jest wymuszane przeciwne ugięcie poprzez płytkie zwymiarowanie ugięcia, a także przez mięknięcie materiału pod wpływem ciepła. Wielkość siły przykładanej do ścian pojemnika jest, dlatego znowu określona przez wielkość możliwego ugięcia płytki, tak jak w standardowej butelce do napełniania na gorąco. Wielkość ugięcia jest jednakże ograniczona, ze względu na potrzebę zachowania płytkiego zakrzywienia promieniowego profilu płytki. Tak więc butelka jest wzmocniona na różne standardowe sposoby.

Amerykański opis patentowy nr 5,303,834 ujawnia jeszcze inną płytkę elastyczną, która może przestawiać się z położenia wypukłego do położenia wklęsłego, tworząc pojemnik zgniatalny. Samo podciśnienie nie może odwrócić płytek, ale odwrócenie może być wymuszone ręcznie. Płytki automatycznie przeskakują z powrotem do swojego początkowego kształtu po zwolnieniu ścisku, ponieważ znaczna siła jest wymagana dla utrzymania ich w położeniu odwróconym i to musi być wykonane ręcznie. Unika się trwałego odkształcenia płytki, spowodowanego przez wystąpienie początkowej wypukłości przez zastosowanie wielu wzdłużnych punktów przegięcia.

Amerykański opis patentowy nr 5,971,184 ujawnia jeszcze inne płytki elastyczne, które mogą się przestawiać z pierwszego położenia wypukłego do drugiego położenia wklęsłego zastosowane w butelce z uchwytem mają cej dwa duż e, spłaszczone boki. Każ da płytka zawiera wprowadzoną odwracalną część środkową. Pojemniki takie jak ten, gdzie są dwa duże i płaskie przeciwne boki, różnią się w zakresie stabilności przy podciśnieniu od pojemników napełnianych na gorąco, które powinny utrzymywać ogólnie cylindryczny kształt pod działaniem podciśnienia. Powiększone płytki ścian bocznych są poddawane zwiększonemu ssaniu i są rozciągane w stronę wklęsłości, bardziej niż gdyby każda płytka miała mniejszy rozmiar, jak to ma miejsce w standardowej konfiguracji, zawierającej sześć płytek przy zasadniczo cylindrycznym pojemniku. Tak więc, taka struktura pojemnika zwiększa siłę przykładaną do każdej z dwóch płytek, aby zwiększyć dostępną siłę gnącą.

Mimo to, wypukła część płytek musi jeszcze być utrzymywana stosunkowo płaska, lub siła podciśnienia nie będzie mogła wciągnąć płytki do wymaganej wklęsłości. Potrzeba utrzymania płytkiego wygięcia, aby mogło wystąpić zgięcie, była uprzednio opisana w amerykańskim opisie patentowym nr 5,303,834 i nr 5,908,128. To z kolei ogranicza wielkość siły podciśnienia, które jest usunięte zanim ścianki pojemnika zostaną odkształcone. Ponadto, ogólnie uważa się, że jest niemożliwe, aby kształt wypukły w obu płaszczyznach, wzdłużnej i poziomej, mógł być skutecznie odwrócony, chyba, że jest bardzo płytko wypukły. Ponadto, płytki nie mogą następnie powrócić ponownie do swojego początkowego położenia wypukłego po ustąpieniu podciśnienia, gdy pokrywka jest zdjęta jeżeli płytka ma znaczącą wypukłość. W najlepszym razie płytka będzie poddana oddziaływaniu siły przerzucającej i bę dzie zablokowana w nowym odwróconym poło ż eniu. Płytka nie moż e nastę pnie zmienić kierunku ponieważ nie ma już wpływu ciepła z płynu dla zmiękczenia materiału i nie ma wystarczającej siły ciśnienia zewnętrznego. Ponadto, nie ma już wspomagania ze strony siły pamięci, która występuje w tworzywie przed przeskokiem do położ enia wklę słego. Amerykań ski opis patentowy nr 5,908,128 poprzednio ujawnił występowanie wzdłużnych żeberek zapobiegających trwałemu odkształceniu które zachodzi, gdy łuki płytki są wygięte z położenia wypukłego do określonej wklęsłości. Takie same uwagi dotyczące trwałego odkształcenie były także ujawnione w amerykańskim opisie patentowym nr 5,303,834. Amerykański opis patentowy nr 4,877,141 także ujawnia konieczność utrzymania płytek stosunkowo płaskich, jeżeli mają być one wygięte przeciw swojej naturalnej krzywiźnie.

Podstawowym rodzajem uszkodzeń znanych pojemników, według oceny zgłaszającego, jest nieodwracalne wykrzywienie strukturalnej geometrii pojemnika, spowodowane osłabieniem, gdy wy4

PL 190 891 B1 stępuje podciśnienie w pojemniku, a zwłaszcza, gdy taki pojemnik ma zmniejszony ciężar materiału dla uzyskania walorów handlowych.

Celem wynalazku jest pokonanie lub, co najmniej złagodzenie problemów występujących w produkowanych pojemnikach lub, co najmniej zapewnienie użytkownikom użytecznego rozwiązania.

Pojemnik na płyn posiadający, co najmniej jedną giętką płytkę o kontrolowanym ugięciu, dla dopasowania się do zmiany ciśnienia wywoływanego w pojemniku, przy czym giętka płytka ma podłużny i poprzeczny zasięg wyznaczający płaszczyznę giętkiej płytki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że giętka płytka ma, co najmniej jeden obszar inicjujący wygięcie wystający poza płaszczyznę płytki oraz co najmniej jeden obszar ugięcia umieszczony podłużnie poza obszarem inicjującym wygięcie, przy czym obszar ugięcia również wystaje poza płaszczyznę płytki, a obszar inicjujący wygięcie ma mniejszą wielkość łuku wystającego poza płaszczyznę płytki niż obszar ugięcia, obszary łączą się ze sobą wewnątrz płytki, przy czym obszar inicjujący wygięcie jest giętki do wewnątrz względem płaszczyzny płytki dla zmiany wielkości swojego łuku i kolejno obszar ugięcia jest stopniowo wyginany w stosunku do płaszczyzny płytki.

Korzystnie obszar inicjujący wygięcie jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki.

Korzystnie obszar ugięcia jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki.

Korzystnie pojemnik ma oś podłużną, a obszar ugięcia wystaje na zewnątrz w kierunku poprzecznym względem osi podłużnej.

Korzystnie obszar inicjujący wygięcie ma zewnętrzną krzywiznę, która łączy się łagodnie z obszarem ugięcia i stopniowo zwiększa się od obszaru inicjującego wygięcie do obszaru ugięcia.

Korzystnie rozpiętość łuku w stosunku do płaszczyzny zmienia się wzdłuż osi pojemnika.

Korzystnie obszar inicjujący wygięcie zmienia się radialnie w kierunku poprzecznym wzdłuż podłużnej osi pojemnika.

Korzystnie obszar ugięcia zmienia się radialnie w kierunku poprzecznym wzdłuż podłużnej osi pojemnika.

Korzystnie obszar inicjujący wygięcie jest odwracalny dla odwrócenia krzywizny.

Korzystnie obszar ugięcia jest odwracalny dla odwrócenia krzywizny.

Korzystnie pojemnik ma co najmniej 2 płytki.

Korzystnie giętka płytka zawiera dwie płytkowe części stykające się przy wierzchołku.

Korzystnie płytkowe części są zasadniczo płaskie.

Korzystnie rozmieszczenie płytkowych części wokół wierzchołka wyznacza wielkość łuku giętkiej płytki.

Korzystnie pojemnik ma podłużną oś i zawiera ścianę, z co najmniej jedną giętką płytką, przystosowaną do ugięcia, obszar ugięcia wystający w kierunku od płaszczyzny umieszczonej w stosunku do osi podłużnej, który to obszar ugięcia jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki, co najmniej jeden obszar inicjujący wygięcie położony w stosunku do obszaru ugięcia w kierunku przeciwległego podłużnego końca giętkiej płytki, przy czym obszar inicjujący wygięcie jest odwracalny w stosunku do kierunku w którym wystaje i kolejno obszar ugię cia jest odwracalny w stosunku do kierunku, w którym wystaje.

Korzystnie giętka płytka jest giętka do wewnątrz.

Korzystnie obszar ugięcia jest skierowany na zewnątrz w stosunku do płaszczyzny.

Korzystnie giętka płytka jest przystosowana do wyginania na zewnątrz.

Korzystnie obszar ugięcia jest skierowany do wewnątrz w stosunku do płaszczyzny.

Korzystnie ścianka zawiera wiele giętkich płytek rozmieszczonych w odstępach od siebie wzdłuż osi podłużnej.

Korzystnie każda giętka płytka zawiera, co najmniej jeden zasadniczo centralny obszar inicjujący wygięcie oraz parę obszarów ugięcia rozciągających się poza obszar inicjujący wygięcie w kierunku przeciwległych podłużnych końców ścianki.

Korzystnie giętka płytka ma pierwszy i drugi obszar ugięcia rozciągający się podłużnie poza obszarem inicjującym wygięcie, pierwszy obszar ugięcia rozciąga się w kierunku jednego końca giętkiej płytki, a drugi obszar ugięcia rozciąga się w kierunku przeciwległego końca giętkiej płytki, a obszar inicjujący wygięcie jest umieszczony bliżej środka giętkiej płytki niż każdego podłużnego końca.

Korzystnie pojemnik zawiera ściankę, z co najmniej jedną giętką płytką o kontrolowanym ugięciu, obszar ugięcia ma stopniowo wzrastającą wielkość łuku podłużnie rozciągającego się poza obszar inicjujący wygięcie, a ścianka jest wygięta na zewnątrz pomiędzy obszarami.

PL 190 891 B1

Korzystnie pojemnik zawiera parę zasadniczo sztywnych obszarów, pomiędzy którymi rozciągają się obszar inicjujący wygięcie oraz obszar ugięcia, a pomiędzy sztywnymi obszarami rozciąga się spłaszczony obszar zapewniający końcową część obszaru inicjującego wygięcie.

Korzystnie obszar inicjujący wygięcie i/lub obszar ugięcia obejmują dwie płytkowe części stykające się przy wierzchołku.

Pojemnik na płyn mający, co najmniej jedną giętką płytkę kontrolowanym ugięciu, przy czym giętka płytka ma podłużny i poprzeczny zasięg wyznaczające płaszczyznę giętkiej płytki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że giętka płytka posiada obszar inicjujący wygięcie mający łuk o ustalonej z góry rozciągłości zewnętrznego występu oraz pierwszy i drugi obszar ugięcia strukturalnie połączone o większej rozciągłości łukowej zewnętrznego występu rozciągającej się podłużnie poza obszar inicjujący wygięcie, przy czym pierwszy obszar ugięcia rozciąga się w kierunku jednego końca giętkiej płytki, a drugi obszar ugięcia rozciąga się w kierunku przeciwległego końca giętkiej płytki, zaś obszar inicjujący wygięcie jest umieszczony bliżej środka giętkiej płytki niż każdego podłużnego końca.

Wynalazek umożliwia zwiększone wygięcie płytek ścian bocznych na skutek podciśnienia, tak, że mogą się one łatwiej dopasować do ciśnienia w pojemniku. Żeberka wzmacniające różnych rodzajów i umieszczone w różnych miejscach mogą także być użyte, jak opisano powyżej, dla dodatkowego skompensowania nadmiernych naprężeń, które muszą niewątpliwie wystąpić na skutek wygięcia ścianek pojemnika w nowych dopasowanych do ciśnienia warunkach, przez siły zewnętrzne.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu pojemnika według jednego możliwego przykładu wykonania wynalazku, fig. 2a - widok z przodu przekroju płytki pojemnika pokazanego na fig. 1, fig. 2b - widok z boku przekroju płytki pokazanej na fig. 2a, fig. 3 - widok z boku przekroju odwróconej płytki pokazanej na fig. 2b, fig. 4a-c - schematyczne przykłady przekrojów pojemnika z fig. 1 wzdłuż linii A-C gdy płytki nie są odwrócone, fig. 5a-c - schematyczne przykłady przekrojów pojemnika z fig. 1 wzdłuż linii A-C gdy płytki są odwrócone, fig. 6a-c - widoki z przodu i z boku alternatywnego przykładu wykonania przekroju płytki, fig. 7a - widok z przodu kolejnego alternatywnego przykładu wykonania przekroju płytki, fig. 7b-c - widoki z boku przekroju płytki z fig. 7a odpowiednio w położeniu nieodwróconym i odwróconym, fig. 8a - widok z przodu kolejnego alternatywnego przykładu wykonania przekroju płytki, fig. 8b-d - widoki z boku przekroju płytki z fig. 8a odpowiednio w położeniu nieodwróconym, częściowo odwróconym i całkowicie odwróconym, a fig. 9a-c i fig. 9d-f - schematyczne przykłady przekroju pojemnika wzdłuż linii odpowiadających liniom A-C pojemnika z fig. 1 mającego kolejny alternatywny przekrój płytki odpowiednio w położeniu nieodwróconym i odwróconym.

Odnosząc się do fig. 1, przedstawiającej korzystny przykład wykonania wynalazku, pojemnik 1 ma główną część ściany bocznej 2 o zasadniczo okrągłym cylindrycznym kształcie.

Pojemnik 1 jest pojemnikiem dopasowującym się do ciśnienia, zwłaszcza pojemnikiem napełnianym na gorąco, który jest przystosowany do napełniania płynem o temperaturze powyżej temperatury pokojowej. Pojemnik 1 może być wykonany w formie rozdmuchiwanej i może być wykonany z poliestru lub innego tworzywa sztucznego, takiego jak formowany cieplnie tereftalan polietylenu (PET). Dolna część ściany bocznej 2 zawiera wiele pionowo zorientowanych wydłużonych podciśnieniowych płytek 3, które są rozłożone na obwodzie pojemnika 1 i oddzielone od siebie przez gładkie pionowo wydłużone obszary pośrednie 4. Każda płytka może mieć ogólnie kształt prostokątny i jest przystosowana do odgięcia do wewnątrz po napełnieniu pojemnika gorącym płynem, zamknięciu pojemnika i następnie ochłodzeniu płynu. Podczas procesu podciśnieniowe płytki 3 działają tak, aby skompensować podciśnienie powstałe przez napełnienie gorącym płynem.

Odnosząc się teraz do fig. 2a, podciśnieniowa płytka 3 pojemnika 1 zawiera, co najmniej jedną część łączącą 7, która łączy wystającą część lub obszar ugięcia 5 z obszarami pośrednimi 4. Obszar ugięcia 5 obejmuje część lub obszar 8 inicjujący wygięcie, który steruje połączeniem obszaru ugięcia 5 i części łą czą cej 7. Korzystnie, część łą czą ca 7 moż e stosunkowo łatwo ugiąć się do wewną trz pod działaniem siły podciśnienia, a obszar 8 inicjujący wygięcie powoduje, że obszar ugięcia 5 odchyla się odwracając się i następnie uginając dalej do wewnątrz. To powoduje dużo większe zmniejszenie objętości przez podciśnieniowe płytki 3 niż istniejące giętkie płytki. Podciśnienie jest następnie zmniejszane w większym stopniu niż w istniejących pojemnikach powodując, że mniejsze naprężenia są przykładane do ścian bocznych pojemnika 1.

Korzystnie, część łącząca 7 pozwala, aby promień ze środka pojemnika 1 przy krawędzi giętkiej płytki 3 (wewnątrz części łączącej 7, miał wartość ustaloną niezależnie od promienia na krawędzi obszarów pośrednich 4 (na zewnątrz granicy otaczającej część łączącą 7) Tak więc, część łącząca 7

PL 190 891 B1 pozwala, aby obszar pośredni 4 był z jednej strony całkowicie niezależny, a z drugiej strony giętka płytka 3 może być całkowicie i optymalnie ugięta. Część łącząca 7 łączy promieniowe różnice obwodowe pomiędzy tymi dwoma strukturami.

Granica 8A pomiędzy obszarem 8 inicjującym wygięcie i resztą obszaru ugięcia 5 jest pokazana jako będąca sama zasadniczo wygięta w łuk w kierunku obwodu płytki 3.

Wielkość łuku lub występu obszaru 8 inicjującego wygięcie w stosunku do płaszczyzny określonej przez środkową oś wzdłużną pojemnika 1 jest wyraźnie mniejsza niż łuku lub występu obszaru ugięcia 5, co sprawia, że jest on bardziej wrażliwy na podciśnienie. Obszar 8 inicjujący wygięcie ponadto zawiera koniec inicjujący 9, który jest zasadniczo spłaszczony i najbardziej wrażliwy na podciśnienie. Tak więc, gdy pojemnik 1 jest poddany działaniu podciśnienia, podciśnieniowa płytka 3 może się wygiąć w końcu inicjującym 9, po czym następuje ugięcie i odwrócenie całego obszaru 8 inicjującego wygięcie, a dalej w kolejności odwrócenie obszaru ugięcia 5. W alternatywnym przykładzie wykonania, koniec inicjujący 9 może być wklęsły. W tym przykładzie wykonania jednakże, zakres wystawania wklęsłej części w stosunku do płaszczyzny określonej przez środkową oś wzdłużną pojemnika jest ciągle mniejszy niż wielkość występu reszty obszaru ugięcia 5.

Jest korzystne, że odwrócenie obszaru ugięcia 5 może zachodzić stopniowo w odpowiedzi na stopniowe kurczenie się objętości zawartości pojemnika 1 podczas chłodzenia. Jest to inaczej niż w przypadku płytki, która przeskakuje pomię dzy dwoma stanami. Stopniowe ugię cie obszaru ugię cia 5 do i od odwrócenia w odpowiedzi na stosunkowo małą różnicę ciśnienia, w porównaniu do płytek, które przeskakują, oznacza, że mniejsza siła jest przenoszona na ściany boczne pojemnika 1. To umożliwia użycie mniejszej ilości materiału koniecznego do wykonania konstrukcji pojemnika 1, sprawiając, że produkcja jest tańsza. W konsekwencji, mniej uszkodzeń pod obciążeniem może wystąpić przy tej samej ilości materiału pojemnika.

Ponadto, zmniejszona różnica ciśnienia wymagana do odwrócenia obszaru ugięcia 5 umożliwia zastosowanie większej liczby płytek 3 w pojedynczym pojemniku 1. Płytka 3 także nie musi mieć dużego rozmiaru, ponieważ zapewnia przy małym podciśnieniu siłę do zainicjowania wygięcia płytki. Tak więc, płytki 3 nie muszą mieć dużych rozmiarów, ani występować w zmniejszonej ilości w strukturze pojemnika, zapewniając większą elastyczność w projektowaniu pojemnika.

Figura 2b przedstawia przekrój wzdłuż linii DD na fig. 2a. Płytka 3 jest pokazana z obszarem ugięcia 5 w jego położeniu nieodwróconym, linia kropkowana pokazuje granicę obszaru ugięcia 5 z cz ęścią łą czą c ą 7. W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, obszaru ugię cia 5 jest zasadniczo wygięty promieniowo w kierunku zewnętrznym lub poprzecznym, jak pokazano strzałką kierunkową 6. Część łącząca 7 ma zasadniczo kształt litery U, przy czym wysokości względne boków litery U określają względne promienie, przy których obszary pośrednie 4 i obszar ugięcia 5 są położone. Koniec części inicjującej 9 jest najbardziej wrażliwy na podciśnienie, ponieważ wystaje w najmniejszym zakresie, to jest ma najmniejszy łuk obszaru ugięcia 5.

Figura 3 przedstawia płytkę 3 z obszarem ugięcia 5 odwróconym na skutek przyłożonego podciśnienia. Koniec części inicjującej 9 i obszar 8 inicjujący wygięcie odchylają się i odwracają jako pierwsze, pociągając sąsiednie części obszaru ugięcia 5 do wewnątrz. To jest kontynuowane wzdłuż obszaru ugięcia 5 aż obszar ten zostanie całkowicie odwrócony, jak pokazano na 5b. Linia kropkowana na fig. 3 przedstawia krawędź obszaru ugięcia 5, a linia kreskowana 5a przedstawia położenie obszaru ugięcia 5, gdy nie jest odwrócony.

Jest ważne, że gdy podciśnienie ustępuje na skutek zdjęcia pokrywki z pojemnika, płytka 3 jest w stanie powrócić z położenia, jakie miała przy podciśnieniu do swojej początkowej konfiguracji. To może być wspomagane przez równomierne stopniowanie łuku krzywizny z jednego końca obszaru ugięcia 5 do drugiego, przy czym łuk krzywizny stopniowo zwiększa się od obszaru 8 inicjującego wygięcie.

Alternatywnie, obszar ugięcia 5 może mieć zasadniczo stałe stopniowanie. Gdy ciśnienie ustępuje, obszar 8 inicjujący wygięcie powoduje, że wygięta do wewnątrz płytka 3 skutecznie odwraca kierunek poprzecznie, zaczynając od odwrócenia obszaru 8 inicjującego wygięcie, po którym następuje podniesienie obszaru ugięcia 5, bez wystąpienia nieodwracalnego wykrzywienia. Podciśnieniowa płytka 3 może odwracać się w sposób powtarzalny bez istotnego trwałego odkształcenia.

Figury 4a-c pokazują przekroje pojemnika 1 pokazanego na fig. 1 odpowiednio wzdłuż linii AA, BB i CC z obszarem ugięcia 5 w położeniu nieodwróconym. W tym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, obszar ugięcia 5 stopniowo wystaje dalej na zewnątrz od obszaru 8 inicjującego wygięcie.

Figury 5a-c pokazują przekroje pojemnika 1, odpowiednio wzdłuż linii AA, BB i CC z obszarem ugięcia 5 w położeniu całkowicie odwróconym 5b, spowodowanym działaniem podciśnienia. Część

PL 190 891 B1 obszaru ugięcia 5 wokół linii AA odchyla się w stosunkowo dużym zakresie w porównaniu z częściami bliższymi obszarowi 8 inicjującemu wygięcie. Linie kropkowane 5a na fig. 5a-c pokazują położenie obszaru ugięcia 5 bez podciśnienia.

Figura 6a przedstawia widok z przodu alternatywnego przykładu wykonania podciśnieniowej płytki 30 z obszaru 80 inicjującym wygięcie i spłaszczonym obszarem 90. Część łącząca 70 podciśnieniowej płytki 30 jest płaskim elementem otaczającym obszaru ugięcia 50. Fig. 6b - podciśnieniową płytkę 30 bez przyłożonego podciśnienia. Obszar ugięcia 50 ma zasadniczo stały łuk krzywizny od obszaru 80 inicjującego wygięcie w kierunku pokazanym strzałką 6. Fig. 6c - podciśnieniową płytkę 30 z obszarem ugię cia 50 w położ eniu całkowicie odwróconym na skutek działania podciś nienia.

Figura 7a przedstawia widok z przodu alternatywnego przykładu wykonania podciśnieniowej płytki 300. Podciśnieniowa płytka 300 zawiera dwa obszary ugięcia 500 umieszczone pionowo i sąsiadujące ze sobą. Obszar 800 inicjujący wygięcie biegnie w dwóch kierunkach od środkowego końca inicjującego 900. W tym przykładzie wykonania, środek podciśnieniowej płytki 300 jest najbardziej wrażliwy na ugięcie pod wpływem podciśnienia, a więc ugina się pierwszy. Fig. 7b i 7c pokazują odpowiednio podciśnieniową płytkę 300 bez działania podciśnienia i w położeniu całkowicie odwróconym.

Linia kreskowana 800a przedstawia zakrzywioną granicę pomiędzy obszarem 8 inicjującym wygięcie i resztą obszaru ugięcia 500.

Figura 8a przedstawia widok z przodu alternatywnego przykładu wykonania podciśnieniowej płytki 300¹.

Podciśnieniowa płytka 300¹ zawiera dwa obszary ugięcia 500¹ i 500¹¹ umieszczone pionowo i sąsiadujące ze sobą, z odpowiednimi obszarami 800¹ inicjującymi wygięcie zawierającymi ś rodkowy spłaszczony obszar 900¹, pomiędzy nimi. Jednakże, inaczej niż dla płytki podciśnieniowej 300, nominalne położenie jednego obszaru ugięcia 500¹¹ jest raczej wklęsłe niż wypukłe (patrz fig. 8b). Po przyłożeniu ciśnienia hydraulicznego, wklęsły obszaru ugięcia 500¹¹ jest odwracany w kierunku pokazanym przez strzałkę 6a (patrz fig. 8c), zmniejszając ciśnienie w obszarach pośrednich 4 pomiędzy sąsiadującymi płytkami 300¹. Gdy płyn się chłodzi, podciśnienie powoduje, że oba obszary ugięcia 500¹i 500¹¹ odwracają się w kierunku pokazanym strzałką 6B. (patrz fig. 8d).

Jest zrozumiałe, że profil i/lub konfiguracja płytki podciśnieniowej może się zmieniać. Na przykład, jak pokazano na fig. 9, pojemnik 1 może mieć podciśnieniowe płytki 3¹ z obszarami ugięcia 5¹zawierającymi dwie płaskie płytkowe części 10 spotykające się przy wierzchołku 11 dla utworzenia kąta, w przeciwieństwie do płytki zakrzywionej. Fig. 9a-c pokazują przekroje odpowiednio wzdłuż linii AA, BB i CC pojemnika 1 z fig. 1, ale z takimi obszarami ugięcia 5¹. Fig. 9d-f pokazują odwrócone położenia odpowiednich obszarów ugięcia 5¹ z fig. 9a-c, przy czym liniami ciągłymi 5¹b pokazane są położenia odwrócone, a liniami kropkowanymi 5¹a położenia przed odwróceniem.

Ponadto, lub alternatywnie, płytki z dowolnego przykładu wykonania mogą być umieszczone raczej poprzecznie do osi wzdłużnej pojemnika 1, a nie pionowo jak pokazano na przykład na fig. 1.

Tak więc, został przedstawiony pojemnik dopasowujący się do ciśnienia, zawierający giętkie płytki, które umożliwiają dużą zmianę objętości zawartości pojemnika i tym samym zmniejszone ciśnienie oddziaływuje na ściany boczne. W konsekwencji, zmniejsza się ilość materiału wymaganego dla zapewnienia integralności pojemnika, pojemnik może więc być tańszy w produkcji.

Tam gdzie w powyższym opisie odnoszono się do określonych elementów lub rozwiązań według wynalazku mających znane równoważniki, to takie równoważniki mogą tu być wprowadzone.

Chociaż wynalazek został opisany dla określonych wykonań przykładowych, jest zrozumiałe że odmiany i modyfikacje mogą być tu wprowadzone, bez wychodzenia poza zakres wynalazku określony w załączonych zastrzeżeniach.

Claims

1. Pojemnik na płyn posiadają cy, co najmniej jedną gię tką płytkę o kontrolowanym ugię ciu, dla dopasowania się do zmiany ciśnienia wywoływanego w pojemniku, przy czym giętka płytka ma podłużny i poprzeczny zasięg wyznaczający płaszczyznę giętkiej płytki, znamienny tym, że giętka płytka (3, 3¹, 30, 300, 300¹) ma, co najmniej jeden obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjujący wygięcie wystający poza płaszczyznę płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹) oraz co najmniej jeden obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹,

500¹¹) umieszczony podłużnie poza obszarem (8, 80, 800, 800¹) inicjującym wygięcie, przy czym ob1 1 11 1 szar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) również wystaje poza płaszczyznę płytki (3, 3¹, 30, 300,

PL 190 891 B1

300¹), a obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjujący wygięcie ma mniejszą wielkość łuku wystającego poza płaszczyznę płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹) niż obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹), obszary (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹, 8, 80, 800, 800¹) łączą się ze sobą wewnątrz płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹), przy czym obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjujący wygięcie jest giętki do wewnątrz względem płaszczyzny płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹) dla zmiany wielkości swojego łuku i kolejno obszar ugięcia (5, 5¹ 50, 500,

1 11 1 1

500¹, 500¹¹) jest stopniowo wyginany w stosunku do płaszczyzny płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹).

2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjują cy wygię cie jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹).

3. Pojemnik według zastrz. 2, znamienny tym, ż e obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹).

4. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e ma oś podłuż n ą , a obszar ugię cia (5, 5¹, 50,

500, 500¹) wystaje na zewnątrz w kierunku poprzecznym względem osi podłużnej.

5. Pojemnik według zastrz. 4, znamienny tym, ż e obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjują cy wygię cie ma zewnętrzną krzywiznę, która łączy się łagodnie z obszarem ugięcia (5, 50, 500, 500¹) i stopniowo zwiększa się od obszaru (8, 80, 800, 800¹) inicjującego wygięcie do obszaru ugięcia (5, 50, 500, 500¹).

6. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpiętość łuku w stosunku do płaszczyzny zmienia się wzdłuż osi pojemnika.

7. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjują cy wygię cie zmienia się radialnie w kierunku poprzecznym wzdłuż podłużnej osi pojemnika.

8. Pojemnik według zastrz. 4, znamienny tym, ż e obszaru gię cia (5, 50, 500, 500¹, 500¹¹) zmienia się radialnie w kierunku poprzecznym wzdłuż podłużnej osi pojemnika.

9. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjują cy wygię cie jest odwracalny dla odwrócenia krzywizny.

10. Pojemnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że obszar ugięcia (5, 50, 500, 500¹,

500¹¹) jest odwracalny dla odwrócenia krzywizny.

11. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma co najmniej 2 płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹).

12. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że giętka płytka (3¹) zawiera dwie płytkowe części (10) stykające się przy wierzchołku (11).

13. Pojemnik według zastrz. 12, znamienny tym, że płytkowe części (10) są zasadniczo płaskie.

14. Pojemnik według zastrz. 12 albo 13, znamienny tym, że rozmieszczenie płytkowych części (10) wokół wierzchołka (11) wyznacza wielkość łuku giętkiej płytki (3¹).

15. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma podłużną oś i zawiera ścianę (2) z co najmniej jedną giętką płytką (3, 3¹, 30, 300, 300¹), przystosowaną do ugięcia, obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) wystający w kierunku od płaszczyzny umieszczonej w stosunku do osi podłużnej, który to obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) jest umieszczony w kierunku podłużnego końca giętkiej płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹), co najmniej jeden obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjujący wygięcie położony w stosunku do obszaru ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) w kierunku przeciwległego podłużnego końca giętkiej płytki (3, 3¹, 30, 300, 300¹), przy czym obszar (8, 80, 800, 800¹) inicjujący wygięcie jest odwracalny w stosunku do kierunku w którym wystaje i kolejno obszar ugięcia (5, 5¹, 50, 500, 500¹, 500¹¹) jest odwracalny w stosunku do kierunku, w którym wystaje.

16. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że giętka płytka (3, 3¹ 30, 300, 300¹) jest giętka do wewnątrz.

17. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że obszar ugięcia (5, 50, 500, 500¹) jest skierowany na zewnątrz w stosunku do płaszczyzny.

18. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że giętka płytka (300¹) jest przystosowana do wyginania na zewnątrz.

19. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że obszar ugięcia (500¹¹) jest skierowany do wewnątrz w stosunku do płaszczyzny.

20. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że ścianka (2) zawiera wiele giętkich płytek (3, 3¹,

30, 300, 300¹) rozmieszczonych w odstępach od siebie wzdłuż osi podłużnej.

21. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że każda giętka płytka (300, 300¹) zawiera co najmniej jeden zasadniczo centralny obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie oraz parę obszarów ugięcia (500, 500¹, 500¹¹) rozciągających się poza obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie w kierunku przeciwległych podłużnych końców ścianki.

22. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że giętka płytka (300, 300¹) ma pierwszy i drugi obszar ugięcia (500, 500¹, 500¹¹) rozciągający się podłużnie poza obszarem (800, 800¹) inicjującym

PL 190 891 B1 wygięcie, pierwszy obszar ugięcia (500, 500¹) rozciąga się w kierunku jednego końca giętkiej płytki (300, 300¹), a drugi obszar ugięcia (500, 500¹¹) rozciąga się w kierunku przeciwległego końca giętkiej płytki (300, 300¹), a obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie jest umieszczony bliżej środka giętkiej płytki (300, 300¹) niż każdego podłużnego końca.

23. Pojemnik według zastrz. 22, znamienny tym, że pojemnik zawiera ściankę (2) z co najmniej jedną giętką płytką (300, 300¹) o kontrolowanym ugięciu, obszar ugięcia (500, 500¹, 500¹¹) ma stopniowo wzrastającą wielkość łuku podłużnie rozciągającego się poza obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie, a ścianka (2) jest wygięta na zewnątrz pomiędzy obszarami (500, 500¹, 500¹¹, 800, 800¹).

24. Pojemnik według zastrz. 23, znamienny tym, że zawiera parę zasadniczo sztywnych obszarów pomiędzy którymi rozciągają się obszar (800¹) inicjujący wygięcie oraz obszar ugięcia (500¹, 500¹¹), a pomiędzy sztywnymi obszarami rozciąga się spłaszczony obszar (900¹) zapewniający końcową część obszaru (800¹) inicjującego wygięcie.

25. Pojemnik według zastrz. 24, znamienny tym, że obszar inicjujący wygięcie i/lub obszar ugięcia obejmują dwie płytkowe części (10) stykające się przy wierzchołku (11).

26. Pojemnik na płyn mający, co najmniej jedną giętką płytkę o kontrolowanym ugięciu, przy czym giętka płytka ma podłużny i poprzeczny zasięg wyznaczające płaszczyznę giętkiej płytki, znamienny tym, że giętka płytka (300, 300¹) posiada obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie mający łuk o ustalonej z góry rozci ą głoś ci zewnę trznego wyst ę pu oraz pierwszy i drugi obszar ugi ę cia (500, 500¹, 500¹¹) strukturalnie połączone o większej rozciągłości łukowej zewnętrznego występu rozciągającej się podłużnie poza obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie, przy czym pierwszy obszar ugięcia (500, 500¹) rozciąga się w kierunku jednego końca giętkiej płytki (300, 300¹), a drugi obszar ugięcia (500, 500¹¹) rozciąga się w kierunku przeciwległego końca giętkiej płytki (300, 300¹), zaś obszar (800, 800¹) inicjujący wygięcie jest umieszczony bliżej środka giętkiej płytki (300, 300¹) niż każdego podłużnego końca.