ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к оборудованию для транспортировки сухих сыпучих грузов в системах мультимодальных перевозок с помощью 20-ти футовых контейнеров.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен контейнер, содержащий корпус прямоугольного сечения с размещенными в его верхней части люками и поворотными крышками с приводными рычагами, расположенными в нижней части корпуса. Поворотные крышки установлены таким образом, что оси их поворота расположены перпендикулярно продольной оси корпуса, приводные рычаги каждой крышки связаны с рычагами соседних крышек, причем один рычаг одной из крайних крышек установлен с возможностью взаимодействия с приводом их поворота, который выполнен съёмным, а оба рычага другой крайней крышки установлены с возможностью фиксации в проушине, закрепленной на корпусе (патент СССР Jfc 1778042, кл. B65D 88/54, 1992).

Дистанционная разгрузка такого контейнера невозможна, так как для открытия дна оператор должен вращать съёмный привод. Закрытие дна такого контейнера должно осуществляться на весу или на специальной вспомогательной подставке, так как поворотные крышки в открытом положении выходят за нижний габарит контейнера. Кроме этого, в таком контейнере нет карманов для вилочного погрузчика.

Известен также контейнер для сыпучих грузов, который содержит корпус в форме параллелепипеда, который образован крышей, полом и боковыми стенками, загрузочные люки, которые выполнены в крыше корпуса, и разгрузочные устройства, которые выполнены в полу корпуса. Разгрузочные устройства выполнены в виде леек, верхние большие проемы которых перекрывают практически весь пол корпуса, а нижние меньшие разгрузочные проемы имеют заслонки, которые управляются механическим приводом (патент Украины JSTe 103440, кл. B65D 88/28, B65D 88/54, B65D 88/10, 2015). Открытие заслонок разгрузочных проемов такого контейнера требует значительных усилий, в результате чего в каждом таком контейнере установлены электродвигатель, редуктор и аккумулятор. Такой механизм открытия заслонок требует регулярного обслуживания. В конструкции контейнера, также, не предусмотрены карманы для вилочного погрузчика.

Кроме того известно большое количество патентов, в которых описаны конструкции контейнеров для сыпучих грузов, например:

- авторское свидетельство СССР N° 1678712;

- патент Украины jN° 105966;

- европейский патент JN° 2871 141 ;

- патенты США JVSJVQ 383930, 3580434, 4995522, 6269963, 7252309, 8545148, 9309064;

- заявка на изобретение Канады N° 2580418;

- заявка на изобретение Германии N° 43341 10;

- заявки на изобретение США Jfa s 20080226434, 20120139274, 20140286716, 20150044012 и др.

Наиболее близким, из известных заявителю, является контейнер-хоппер, который представляет собой металлическую конструкцию в форме параллелепипеда, в котором дно выполнено из гнутых швеллеров, в дне сделаны разгрузочные окна, соединенные с фиксатором, на дне корпуса установлены рассекатели, на боковых поверхностях которых закреплены ножи, которые примыкают к каретке, установленной под рассекателями, с возможностью перемещения в направлении продольной оси корпуса. Кроме того, контейнер-хоппер обеспечен шарнирной серьгой, размещенной на каретке, отбойниками, установленными возле передней и задней стенок корпуса, а также усиленным проемом, выполненным в кровле корпуса (патент Украины ЛЬ 109388, кл. B65D 88/12, 2015). Для разгрузки два таких контейнера-хоппера соединяют вместе с помощью шарнирной серьги, после чего сдвоенный контейнер-хоппер захватывают раздвижным спредером, который, раздвигая контейнеры в стороны, смещает каретки и, тем самым, открывает разгрузочные проёмы.

Конструкция данного контейнера выбрана в качестве прототипа.

Заявляемый контейнер и прототип имеют следующие общие признаки:

- корпус;

- боковые стенки;

- торцевые стенки;

- дно;

- разгрузочные проёмы;

- фиксатор.

Прототипу присущи следующие недостатки:

- в конструкции контейнера-хоппера нет карманов для вилочного погрузчика, являющимся распространенным стандартным средством обработки контейнеров;

- разгрузка может осуществляться только одновременно двух спаренных контейнеров;

- разгрузка соединенных двух таких контейнеров-хопперов требует наличие контейнерного перегружателя большой грузоподъемности и раздвижного спредера, что требует больших инвестиций и ограничивает применимость такой технологии.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В основу изобретения поставлена задача создать контейнер для сыпучих грузов, который, благодаря оригинальной конструкции дна, позволяет производить дистанционное открытие разгрузочных проемов и быструю выгрузку содержимого в трюм судна, и который при этом прост и удобен в эксплуатации, а также может обрабатываться обычными широко распространенными средствами и устройствами, предназначенными для работы с контейнерами. Поставленная задача решена в конструкции контейнера для сыпучих грузов, содержащего корпус, включающий боковые и торцевые стенки, дно, разгрузочные проёмы и фиксатор, тем, что в отличие от прототипа дно контейнера образовано с помощью пилообразных секций и карманов для вилочного погрузчика, над которыми расположены обтекатели, пилообразные секции образованы чередующимися неподвижными балками и поворотными крышками, ось вращения которых параллельна продольной оси контейнера, при этом верхние части поворотных крышек соединены с верхними частями неподвижных балок, а нижние части поворотных крышек шарнирно соединены с тягами, которые с помощью шарнирно-рычажных механизмов соединены с горизонтальным продольным валом, на котором расположен фиксатор, а разгрузочные проёмы образованы неподвижными балками, торцевыми стенками и обтекателями.

Кроме того:

- неподвижные балки и поворотные крышки в закрытом состоянии, расположены под углом к вертикальной оси корпуса;

- неподвижные балки расположены под углом к вертикальной оси корпуса, а поворотные крышки, в закрытом состоянии, расположены параллельно вертикальной оси корпуса;

- неподвижные балки расположены параллельно вертикальной оси корпуса, а поворотные крышки, в закрытом состоянии, расположены под углом к вертикальной оси корпуса;

- контейнер дополнительно содержит откосы, расположенные на верхней части боковых и торцевых стенок под наклоном к внутренней части корпуса;

- фиксатор выполнен в виде закрепленного на оси подпружиненного поворотного рычага со стопорным роликом и диска с пазом, закрепленного на продольном валу;

- каждый обтекатель имеет П-образную форму.

Предлагаемая конструкция позволяет: - производить открытие разгрузочных проемов приложением небольшого усилия;

- производить быструю разгрузку содержимого;

- не нарушать внешние габариты контейнера;

- иметь в конструкции пола карманы для вилочного погрузчика;

- минимизировать потери полезного объёма контейнера;

- не увеличивать высоту центра тяжести контейнера.

Достижение технического результата можно объяснить следующим.

Выполнение дна в виде пилообразных секций, каждая из которых образована чередующимися неподвижными балками и поворотными крышками, позволяет не выходить за нижний габарит контейнера. Это позволяет после выгрузки груза ставить контейнер непосредственно на причал или автомобильную платформу.

Оригинальное расположение неподвижных балок и поворотных крышек уменьшает давление груза на их поверхность, а также уменьшает усилия, требуемые для закрытия донной части контейнера после выгрузки. В том случае, когда поворотная крышка при раскрытии поднимается вверх, она выполняет функцию амортизатора.

Кроме того, такое решение позволяет получить малую высоту разгрузочной части (дна) контейнера и, как следствие, уменьшить потери полезного объема контейнера, а большая ширина обеспечивает достаточную площадь раскрытия.

Наличие набора неподвижных балок и поворотных крышек, объединенных общей тягой, образует единую (люковую) систему с большой площадью раскрытия и централизованным управлением.

При таком решении ширина поворотных крышек составляет около 170 сантиметров. При этом карманы вилочного погрузчика будут находиться между секциями.

При необходимости можно дополнительно разбить каждую секцию еще пополам. В этом случае получится шесть поперечных секций с шириной поворотных крышек около 70 сантиметров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Контейнер для сыпучих грузов изображен на чертежах, где:

фиг. 1— вид контейнера сбоку;

фиг. 2— вид контейнера спереди;

фиг. 3— разрез А-А на фиг. 1 ;

фиг. 4, 5— кинематическая схема пилообразной секции дна;

фиг. 6— схема фиксатора продольного вала;

фиг. 7— трёхмерное изображение дна контейнера;

фиг. 8, 9, 10— возможные варианты пилообразной секции дна.

ОПТИМАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Контейнер для сыпучих грузов содержит корпус 1, выполненный в форме параллелепипеда. Корпус 1 выполнен из рифленого листового железа и состоит из боковых стенок 2, торцевых стенок 3 и дна с разгрузочными проёмами (отдельными позициями не показано). Дно контейнера образовано с помощью пилообразных секций 6 и карманов для вилочного погрузчика 4. Над карманами для вилочного погрузчика 4 расположены обтекатели 5. Карманы для вилочного погрузчика 4 с расположенными над ними обтекателями 5 установлены поперёк корпуса 1 контейнера.

Каждый обтекатель 5 имеет П-образную форму, образованную двумя параллельными боковыми стенками, соединенными с двумя верхними стенками, расположенными под углом друг к другу. Трёхмерное изображение дна контейнера показано на фиг. 7.

Пилообразные секции 6 образованы чередующимися неподвижными балками 7 и поворотными крышками 8 (см. фиг. 4).

Верхняя часть поворотных крышек 8 крепится к верхней части неподвижных балок 7 с помощью шарнирных петель 9. Нижняя часть поворотных крышек 8 крепится с помощью шарнирных соединений 10 к тягам 11. Тяги 11 крепятся с помощью рычажно-шарнирных механизмов 12 к продольному валу 13. Продольный вал 13 имеет фиксатор 14, принципиальная схема которого изображена на фиг. 6.

Фиксатор 14 может состоять из диска с пазом 16, закрепленного на продольном валу 13, и рычага 18, имеющего стопорный ролик 17. Рычаг 18 вращается на оси 19. Стопорный ролик 17 входит в паз диска 16 фиксатора 14 и удерживается там, благодаря пружине растяжения 20.

В закрытом состоянии поворотные крышки 8 испытывают давление груза и стремятся открыться. Их удерживает фиксатор 14 через горизонтальный продольный вал 13, шарнирно-рычажные механизмы 12 и тяги 11. Причем, шарнирно-рычажные механизмы 12 настроены так, что они передают фиксатору 14 через горизонтальный продольный вал 13 лишь небольшой вращающий момент.

Для открытия поворотных крышек 8 нужно потянуть за рычаг 18 фиксатора 14. Это можно сделать вручную, с помощью веревки или с помощью съёмного электронного устройства на радиоуправлении. В результате ролик 17 выйдет из паза диска 16 фиксатора 14 и горизонтальный продольный вал 13 провернется под действием действующего на него вращающего момента, позволяя поворотным крышкам 8 открыться. Кинематическая схема пилообразной секции дна в открытом состоянии изображена на фиг. 5.

Для закрытия поворотных крышек 8 используется съёмный рычаг 15 горизонтального продольного вала 13, изображенный на фиг. 1 и фиг. 3.

Пилообразная секция дна контейнера может иметь различную форму. На фиг. 8 изображена пилообразная секция дна, в которой неподвижные балки 7 и поворотные крышки 8, в закрытом состоянии, расположены под углом к вертикальной оси. На фиг. 9 изображена пилообразная секция дна, в которой неподвижные балки 7 расположены под углом к вертикальной оси, а поворотные крышки 8, в закрытом состоянии, расположены параллельно вертикальной оси. На фиг. 10 изображена пилообразная секция дна, в которой неподвижные балки 7 расположены параллельно вертикальной оси, а поворотные крышки 8 в закрытом состоянии расположены под углом к вертикальной оси.

Закрытие контейнера осуществляется, например, тентом, который можно скатывать в рулон 22 и раскатывать с помощью съемной ручки 23.

Контейнер может дополнительно содержать откосы 21, закрепленные на верхней части боковых 2 и торцевых 3 стенок под наклоном к внутренней части корпуса 1. Откосы 21 могут быть выполнены в виде металлических полос. При наличии дополнительных откосов 21 верхняя часть корпуса 1 имеет форму усеченной пирамиды, которая имеет следующие преимущества:

- придаёт верхней части контейнера дополнительную прочность;

- на ее откосах не остаются просыпи груза;

- при использовании тента его можно скатывать и прятать в пространстве откоса так, чтобы он не выходил за габариты контейнера и не был поврежден спредером или вилочным погрузчиком.

Откосы 21 могут быть также выполнены как изогнутые верхние части боковых 2 и торцевых 3 стенок корпуса 1. Изгиб верхних частей боковых 2 и торцевых 3 стенок корпуса 1 также в этом выполнении контейнера направлен под наклоном к внутренней части корпуса 1.

Захват контейнера осуществляется любым грузозахватным устройством, предназначенным для работы с контейнерами.

Когда контейнер оказывается над местом выгрузки, оператор нажимает кнопку радиопульта или выдергивает веревку, присоединенную к фиксатору 14. Горизонтальный продольный вал 13 находится под действием крутящего момента, который передается на него от находящихся под давлением груза поворотных крышек 8 через тяги 11 и шарнирно-рычажные механизмы 12. Поэтому когда фиксатор 14 отпускает горизонтальный продольный вал 13, вал 13 проворачивается, позволяя поворотным крышкам 8 открыться.

После полного опорожнения контейнер возвращают на прицеп-платформу или причал. Оператор закрывает поворотные крышки 8, проворачивая горизонтальный продольный вал 13 с помощью съёмного рычага 15. Фиксатор 14 защелкивается автоматически.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Промышленным образом изготовлены 2 контейнера, которые прошли производственные испытания. По результатам испытаний изготовлен третий образец заявляемого контейнера, который используется в производственных условиях в порту при погрузке зерна на зерновозы.

Использование заявляемого контейнера подтвердило его преимущество в сравнении с контейнером по прототипу и др. контейнерами аналогичного назначения.