專(zhuān)利名稱(chēng):運(yùn)輸容器的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種運(yùn)輸容器，它包括一只安裝在一對(duì)端框之間的罐子。
在代號(hào)為US-A-4，593，832的一種運(yùn)輸容器里，利用裝在罐子上的一個(gè)端環(huán)和固定在各個(gè)端框上的一個(gè)安裝環(huán)，把罐子連接到兩個(gè)端框上，而安裝環(huán)和端環(huán)則用沿罐軸方向伸出的法蘭相互嚙合并焊接在一起。
實(shí)際使用證明這種已知的安裝結(jié)構(gòu)能適應(yīng)公路和鐵路運(yùn)輸時(shí)可能發(fā)生的所有載荷，而且能抗疲勞。同時(shí)，它還有一個(gè)對(duì)制造來(lái)說(shuō)很重要的特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)基于這樣事實(shí)即把端環(huán)和安裝環(huán)最后焊接在一起之前，它們的相互嚙合可以允許它們?cè)诮M裝時(shí)作相對(duì)移動(dòng)，以補(bǔ)償長(zhǎng)度的偏差。這種偏差在制造罐子時(shí)(罐子一般是用好幾個(gè)板狀環(huán)和二個(gè)端部焊接而成)，幾乎是不可避免的。此外，由于罐端部本身的變形，也會(huì)產(chǎn)生偏差。
這種公知的雙環(huán)方案適用于有效容量為30噸(大約300千牛頓)的容器，而對(duì)小尺寸和中等尺寸的容器來(lái)說(shuō)，則是太重太費(fèi)錢(qián)了。
本發(fā)明的一個(gè)總目標(biāo)是要至少部分地消除早先容器技術(shù)所存在的那些弊病。作為一個(gè)更具體的目標(biāo)，就是要發(fā)明一種用于罐子和端框之間端部連接的安裝結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)特別適用于中小尺寸的容器，應(yīng)盡量降低材料成本和制造工作量，而且還應(yīng)減輕重量。
根據(jù)本發(fā)明制造的運(yùn)輸容器可實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。這種運(yùn)輸容器包括一個(gè)圓柱形的罐子，(它的每一個(gè)端部有一球形曲線(xiàn)的主體部分);二個(gè)矩形的端框(每一個(gè)端框有4個(gè)對(duì)角斜撐桿。跨接在端框的拐角處)以及插在每一罐端部的球形主體部分和各個(gè)端框的對(duì)角斜撐桿之間的安裝結(jié)構(gòu)。每個(gè)安裝結(jié)構(gòu)包括4個(gè)圓柱形的管段，每個(gè)管段的伸展方向與罐軸成銳角，管段的一個(gè)切邊連接到各個(gè)罐端部的主體部分上，而其另一切邊則連到各個(gè)端框的一個(gè)對(duì)角斜撐桿上，每個(gè)管段的直徑比罐直徑要小許多倍，而其長(zhǎng)度大體上是其直徑的量級(jí)。
四個(gè)管段把每一罐端部連接到相應(yīng)的端框上，管段直徑要比罐直徑(以及公知方案中的端環(huán)直徑和安裝環(huán)直徑)小許多倍，管段可以用建筑鋼管或特種鋼管制成。它們面向罐端部的園形切邊可以無(wú)間隙地焊接到罐端部的球形主體部分上，焊接成的角度是這樣的使得從罐端部產(chǎn)生的任何載荷可直線(xiàn)性地引入到端框上的對(duì)角斜撐桿中。這樣載荷就能引入到與運(yùn)輸容器支撐點(diǎn)相近的地區(qū)，也就是端框的拐角區(qū)，通常拐角區(qū)上帶有拐角接頭。
在這種連接中，要求對(duì)角斜撐桿與這種管段連在一起，而對(duì)角斜撐桿跨接在端框的拐角上。這樣，不僅使端框得到適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)，而且還很方便地使端框的中央部分空出，因而罐端部可以進(jìn)入端框內(nèi)，使得罐端部的最高彎曲點(diǎn)位于端框架的外表面處，該外表面確定了運(yùn)輸容器的外部直徑，因此，可以最佳地利用兩個(gè)端框之間確定的體積。
同時(shí)，端框的對(duì)角斜撐桿與罐端部彎曲部分之間的距離很小，因而管段可相應(yīng)縮短，重量也輕些。這不僅從重量和成本的角度來(lái)看是有利的，而且從靜力方面來(lái)看也是有利的。最后，管子用環(huán)形縫焊接在罐端部，從而避免了任何峰值應(yīng)力，這也是很重要的。
用管段把罐子連接到容器端框上的罐容器在代號(hào)GB-A-2，013，624的發(fā)明中已經(jīng)有了。但是，在這種罐容器上，管子伸在圍繞罐子柱形主體部分的加強(qiáng)環(huán)和各個(gè)端框的拐角之間。這樣就要求它們具有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度，而長(zhǎng)度長(zhǎng)了，連接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就低了，特別是受到橫向力時(shí)，更是如此，為了增加管段的穩(wěn)定性，就得增加它們的尺寸和/或數(shù)目(該文獻(xiàn)實(shí)際上介紹了一共有16個(gè)管段來(lái)把罐子連到二個(gè)端框上)，但這樣的結(jié)果就增加了罐容器的不必要的凈重而且該文獻(xiàn)件所介紹的構(gòu)造也不允許對(duì)本發(fā)明上面介紹的制造偏差作方便的補(bǔ)償。
本發(fā)明還有組裝時(shí)能補(bǔ)償偏差，增加罐-端框連接時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
下面將參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1是運(yùn)輸容器的頂視圖;
圖2是圖1所示運(yùn)輸容器的側(cè)視圖;
圖3是沿圖1Ⅲ-Ⅲ線(xiàn)的對(duì)角斜撐桿截面圖;
圖4和圖5是對(duì)角斜撐桿的供選擇設(shè)計(jì)方案，它們與圖3所示的類(lèi)似;
圖6和圖7是有關(guān)管段和罐端部相連接的供選擇方案。
圖1和圖2所示的罐容器由一個(gè)罐10和二個(gè)端框11組成。罐10由一中心圓柱部分和連在兩側(cè)的罐端部12組成。根據(jù)圖2所示，每個(gè)罐端部12都呈盤(pán)狀，它包括一球形曲線(xiàn)主體部分13，主體部分13連到曲率較大的轉(zhuǎn)彎區(qū)14。罐端部12的主體部分 13上有一中央入孔15，上面有各種安裝接頭，這從圖1中可以看見(jiàn)，在圖2中它位于右邊。
正如圖1所示，每個(gè)端框11包括頂部和底部橫桿16，以及左右拐角支桿17。橫桿16和拐角支桿17用拐角接頭18互相連接。在圖2中可清楚地看到，這兩個(gè)端框11還用縱向桿19互相連接。每個(gè)縱向桿19都是從拐角接頭18處伸出。根據(jù)圖1，每個(gè)端框11還包括4個(gè)對(duì)角斜撐桿20，每個(gè)對(duì)角斜撐桿跨接在由橫桿16和拐角支桿17形成的拐角處。4個(gè)對(duì)角斜撐桿20的這種布局是為了在端框11上留出足夠大的八邊形中心區(qū)，以便罐端部12的中心曲線(xiàn)部分能從這里進(jìn)入。
每個(gè)罐端部12用4個(gè)管段21連接到各個(gè)端框11的4個(gè)對(duì)角斜撐桿20上。每個(gè)管段21都是一個(gè)圓柱體，并經(jīng)過(guò)切邊。使得切邊形成的管端面與管段軸線(xiàn)相垂直，在面對(duì)罐10的那一端也作出一個(gè)圓形切邊22。切邊22可以焊接到罐端部12的球形曲線(xiàn)主體部分13上，而無(wú)任何間隙。4個(gè)管段21從罐端部12的主體部分13(它為轉(zhuǎn)彎區(qū)14所包圍)上伸出，其位置使得管段21的軸線(xiàn)與罐10的縱向軸成一銳角。
正如在圖1到圖3所清楚地看到的，每個(gè)對(duì)角斜撐桿20由一直角的L形桿組成，L形桿的翼板有不同的寬度。每個(gè)L形桿的兩個(gè)翼板邊緣，一端焊接在面對(duì)罐10的橫桿16的一個(gè)面上，而另一端焊接在拐角支桿17上。L形桿的兩個(gè)翼板的寬度是這樣選擇的較寬翼板23的外表面與各個(gè)管段21的軸線(xiàn)相垂直，管段21的切邊24是焊在上述表面上的。正如圖1和圖3所示，帶有管段21的L桿部分用加強(qiáng)板25加固，而加強(qiáng)板25與兩個(gè)翼板的自由邊緣相接。加強(qiáng)板25伸展位置與各個(gè)端框11上面對(duì)罐10的橫桿16和拐角支桿17的表面相平行。
在圖4所示的改進(jìn)型中，每個(gè)對(duì)角斜撐桿20′包括一個(gè)內(nèi)部L形桿26，L形桿26使管段21焊接在它的一個(gè)翼板27上，并且其兩個(gè)翼板的外邊焊在一個(gè)外部L形桿28的內(nèi)表面上，接著外部L形桿28將其翼板29的外表面焊接在各個(gè)端框11的橫桿16和拐角支桿17上。
在組裝罐容器時(shí)，這種方案可以補(bǔ)償長(zhǎng)度和形狀的偏差。例如，如果對(duì)角斜撐桿20′向罐軸作朝里或朝外的徑向移動(dòng)，那未L形桿26的翼板27和曲線(xiàn)形罐端部12之間的距離也可變化。同時(shí)，L形桿26的翼板27的外表面伸展的角度可以根據(jù)L形桿26與L形桿28的相對(duì)位置的變化而改變。圖4所示的布置提供的另外優(yōu)點(diǎn) 是整個(gè)對(duì)角斜撐桿20′給出了增大強(qiáng)度的空心外形。
圖5所示實(shí)施例與圖4所示的不同。在圖5中，內(nèi)部L形桿26由一板條30取代，板條30的外表面焊接在管段21上。如圖5實(shí)施例所示，板條30的底邊焊接在外部L形桿28′的一個(gè)翼板的內(nèi)表面上，而L形桿28′的另一翼板的邊緣焊接到背離管段21的板條30的表面上，在圖5所示的實(shí)施例中，帶有管段21的表面方位也可以在焊接前隨著板條30與L形桿28′的相對(duì)位置的變化而變化。
在圖6所示的改進(jìn)型中，管段21不是象圖1和圖2所示那樣，直接焊到罐端部12的球形曲線(xiàn)主體部分13上，而是通過(guò)一個(gè)球形帽狀件31來(lái)焊接的。這樣，在焊接前管段21的空間方位就能根據(jù)要求改變。一方面，帽狀件31與罐端部12之間，另一方面，帽狀件31與管段21之間都可以不考慮相互的方位而進(jìn)行無(wú)間隙焊接。
圖7所示的實(shí)施例中，相對(duì)于管段21的方位來(lái)說(shuō)，可以獲得同樣的變化能力，其中，采用了一個(gè)錐形套32來(lái)取代圖6中的球形帽狀件31。錐形套32的底邊焊接在罐端部12的球形曲線(xiàn)主體部分13上，錐形套32的底邊與錐軸相垂直，是園形的。與圖6所示的相類(lèi)似，管段21的邊緣可以連接到套32的錐形外表面上，或者如圖7所示，可以焊在錐頂?shù)膱@形開(kāi)口里。
如果在罐10和各個(gè)端框11之間的二個(gè)端邊安裝結(jié)構(gòu)中，至少有一個(gè)采用圖4或圖5所示改進(jìn)型實(shí)例中的對(duì)角斜撐桿，同時(shí)，采用圖6或圖7所示的一種改進(jìn)型來(lái)把管段21固定在罐端部12上，那末在連續(xù)的組裝過(guò)程中，有可能補(bǔ)償長(zhǎng)度和罐端部形狀的任何偏差。為此，4個(gè)球形帽狀件31，或者4個(gè)錐形套32一先按預(yù)定的位置分別焊接到罐端部12的主體部分13上。然后，把L形桿28或28′焊接到端框11的這樣位置上使它與罐端部的距離與各個(gè)管段的長(zhǎng)度相當(dāng)。最后，把已與管段21焊接的圖4中的L形桿26或圖5中的板條30按適當(dāng)?shù)姆轿缓附拥酵獠縇形桿28或28′的內(nèi)部，再把管段21的另一端按既定的位置焊接到帽狀件31或套32上。
圖2表示罐容器在水平位置時(shí)的情況。此時(shí)，罐軸水平方向伸展。然而使用時(shí)，容器也可以放在轉(zhuǎn)90°的位置上，此時(shí)，罐軸為垂直方向。在這個(gè)位置上，前面稱(chēng)為縱向桿19和拐角支桿17的這兩個(gè)構(gòu)件所起的作用相反。
權(quán)利要求
1.一只罐容器包括一個(gè)園柱形罐，罐端部，每一個(gè)罐端部有一球形曲線(xiàn)主體部分；二個(gè)矩形的端框，每一個(gè)端框有四個(gè)對(duì)角斜撐桿，跨接在端框的拐角上，以及插在每一罐端部的球形曲線(xiàn)主體部分和各個(gè)端框的對(duì)角斜撐桿之間的安裝結(jié)構(gòu)。每個(gè)安裝結(jié)構(gòu)包括4個(gè)一園柱形的管段，每個(gè)管段伸出方向與罐軸成一銳角，它的一個(gè)切邊連接到各個(gè)罐端部的主體部分上，而另一切邊則連到各個(gè)端框的一個(gè)對(duì)角斜撐桿上。每個(gè)管段的直徑比罐直徑要小許多倍，而其長(zhǎng)度大體上是其直徑的量級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1制造的容器，其中，對(duì)角斜撐桿由一L形桿構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2制造的容器，其中，管段的二個(gè)切邊大體上與管軸相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2和3制造的容器，其中，管段焊接到L形桿的一個(gè)翼板上，而L形桿的二個(gè)翼板的外邊緣是連在各個(gè)端框的拐角支桿和橫桿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4制造的容器，其中，L形桿具有不同寬度的翼板，而上述管段的另一切邊焊接在較寬的翼板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5制造的容器，其中，至少在連接管段的區(qū)域，L形桿要補(bǔ)加一塊加強(qiáng)板以形成一個(gè)三角形截面的部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2到權(quán)利要求
5的任一項(xiàng)制造的容器，其中，L形桿的兩個(gè)翼板外邊緣是焊到另一L形桿的翼板的內(nèi)表面上，而這另一L形桿依次連到端框的拐角支桿和橫桿上。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2或3制造的容器，其中，管段是焊到一板條的表面上，而板條又焊到與端框拐角支桿和橫桿相連的一個(gè)L形桿上，這樣形成了一個(gè)具三角形表面的對(duì)角斜撐桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1～8中任一項(xiàng)制造的容器，其中，上述管段的一個(gè)切邊是用一球形帽狀件連到罐端部上球形帽狀件的曲率半徑要比罐端部主體部分的曲率半徑小得多。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1～8的任一項(xiàng)制造的容器，其中，管段連到一錐形套上，而錐形套用一垂直于錐軸的環(huán)形底邊焊接到罐端部上。
專(zhuān)利摘要
在中小型尺寸容器的罐10和端框11之間采用一種端部安裝結(jié)構(gòu)，它包括四個(gè)管段21，它們各自的切邊焊接在罐端部12的球形曲線(xiàn)主體部分13上，而它們各自的另一個(gè)切邊焊接在對(duì)角斜撐桿20的一個(gè)翼板23上，對(duì)角斜撐桿20是由一L形桿形成并跨接在端框11的各個(gè)拐角處。
文檔編號(hào)B65D88/12GK87104022SQ87104022
公開(kāi)日1987年12月30日 申請(qǐng)日期1987年6月4日
發(fā)明者海爾姆特·格哈德 申請(qǐng)人:格哈德有限公司維斯特韋爾德鐵廠(chǎng)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan