[发明专利]松散流动材料容器

说明书

本发明有关松散流动材料，诸如液体，干粉或颗粒物质等的容器，虽然并不是专为储藏和运输松散流动材料的“中大型”等级容器作设计。“中大型”等级容器指的是大于人力搬运，而小于作为整体制造的公路槽车或铁路槽车这种中大型容器的设计，是为了容纳至少500公升液体，典型容量为1000公升以上。

由于中大型容器盛装的重量（尤其用于盛装高比重液体时），在储藏和运输时，都会遇到严重的问题。为了储藏，希望能把容器堆放二层，三层乃至四层高度，以取得仓库面积的最大限度的利用（或在运输车辆中的有效装载），由于容器内液体的重量，便在最下面的容器上施加了极大的柱负载。除非有坚硬的加强，最下容器便可能在堆垛负载下鼓突，造成容器的可能损坏，或危险的储藏状况。而取得坚硬的加强，一般是昂贵而有困难的。在运输时，可能遇到严重的动力载荷，例如振动载荷或冲击负载，这是在铁路的转运或分运运转中，公路运输及叉车搬运中经常遇见的，因此容器需要 能够抵抗冲击条件下，液体作用在容器壁上的惯性力，造成的非常高的压力负荷。当容器中有液体的大自由表面时，这是特别危险的。各国政府部门规定了中大型容器的各种试验程序，各运输部门也号召遵守这些试验程序。例如在美国，这些试验是由美国材料试验学会规定的，在其它国家中也设立了类似的标准部门。

在过去，松散流动材料运输和储藏的要求，一般采用金属桶，但是这种桶制造费用非常高，尺寸大于200公升左右便搬运困难。并且金属桶在用空后，处理困难，费用也高，常需要把空桶送回发货地点，从而带来非常高的运输费用。金属桶一旦用后，清洁费用也非常高，在有些国家中，除非对空后的桶做了特殊处理后，否则是禁止再行使用的。

为了克服金属桶所带来的问题，在过去，曾使用过各种类型的中大型容器，例如曾用过用胶合板、木材，瓦楞纤维板等等制造的多边形（多面形）箱，盛装粘滞性流体。这种容器可以美国专利第3，937，392号（发明人斯未些（Swisher））所揭示的为典型，该专利中叙述了一种用瓦楞纤维板制造的，大致为多边结构形状的可折卸折叠鼓筒容器组合件。为了抵抗因为容器内（尤其在堆叠时）货物压力造成的侧壁鼓突，这种容器还必须设置相当多的侧壁加强件，其形式如斯未些专利的图4、5及6所示，在制造时设置加强件必然是很昂贵的。甚至在作这样的加强后，这种容器的侧壁在使用时仍会鼓突，常常需要设有钢带圈包围容器的周边，防止鼓突。这种周围钢带或条也能在制造时加入在纤维板壁内。斯未些专利中所示的容器，一般用于高粘滞性流体，不适宜用于在运输冲击条件下，对容器施加高动力载荷的低粘滞流体。这种载荷能够造成这种类型容器的垂直接缝损坏。

类似的容器已有比利时埃森的范莱尔公司（van    Leer）制造并出售，该公司是供应五百公升以上尺寸规格的大公司之一。范莱尔公司出口的“维马坦内”（Vermatainer）型，是一种容量为一千公升的安装在夹板上，有衬里袋的八边形截面容器，用瓦楞纤维板制造。然而维马坦内型仅适用于粘滞性流体，并且在某些使用条件下，有壁部鼓突引起容器破裂的问题。范莱尔公司还制造一种圆形截面的中大型容器，型号名称为“帕尔宾”（Pallbin），用薄板材料弯成管状，用顶端盖和底端盖固定。这种产品可以抵抗由于压力在侧壁上加载而产生的鼓突力，但是不能堆叠，不能在回运时拆卸，并且不能通过某些运输部门的试验。

也有人提出用箱形立方容器，作中大量流体的运输，典型的边长约为一公尺。这种容器的典型特点为有重胶合板结构的侧壁，用钢箍加强，抵抗容器内大量流体施加的鼓突力。这种容器的制造费用非常高，而且空重很大，使装载容量有相当大的降低，并且/或者增高了运输费用。这种类型的立方容器，也有和金属桶相同的缺点，因为需要清洗作回收重用。

长期以来瓦楞纤维板被认为是制造容器的相当便宜的包装材料，并有许多其它优点，例如在使用后可以制成纸浆，或用其它方法处理，使材料适合制造“单程”容器。在许多次试探中制造的中大型流体容器，容器大于五百公升，典型容量约为一千公升，用瓦楞纤维板制造，但是这种由于侧壁鼓突，并且由于未能符合国家制定的各种试验，而一般都失败了，因为国家要求散装流体运输容器必须符合规定。

本发明的发明人从用纤维板容器运输散装流体得到启发（也就是容量在500公升以上）。把压力负荷和柱负载（堆叠时产生）分散，并把这些载荷分布到容器的各特殊的部分上是有好处的。这一点在本发明中之所以能取得，是因为设置了一个圆形截面的内管件，用于把压力负荷作为内管形件中的净圆周应力，并把内管件放在一个多边形截面外组件中，当把若干这种容器互相堆叠时，可以抵抗柱负载。