198151. lajstromszámú szabadalom • Vákuumszigetelésű szállítókonténer
5 198 151 6 és a 36 és 38 zárótartály, a 40 függőleges tartórúd, a 42 felső összekötőrűd és a 44 alsó összekötőrúd lényegében rácselemek, amelyekből a rácsszerkezetként kialakított 28 keret felépül. Ezen belül például a 40 függőleges tartórudak páronként a 32 felső és 34 alsó hossztartókkal négyszög alakú rácsszekciókat alkotnak. Hasonlóképpen a 36 záró tartók és a 38 zárótartók is ilyen négyzet alakú rácsszekciókat képeznek. A továbbiakban a 40, 42 vagy 44 rudak és a 32, illetve 34 hossztartók által alkotott egységeket 46 paneleknek fogjuk nevezni. Ugyanígy a 36 és a 38 zárótartók által alkotott egységeket 48 és 50 zárópaneleknek fogjuk nevezni. Valamennyi 46 és 48 panel 30 lemezzel van ellátva, amelynek 52 peremei a 32 és/vagy 34 hossztartókhoz, 54 peremei pedig a 40, 42 vagy 44 rudakhoz vannak tömítetten csatlakoztatva. A 30 lemezek 52 és 54 peremei, illetve a 40, 42 és 44 rudak közötti csatlakozás vízzáró módon van kialakítva. Mint már korábban említettük, a 22 belső váz és a 24 külső váz közötti 26 szigetelő tér légritkított tér. Mindegyik 30 lemez 56 külső felülete a környező atmoszférával érintkezik, míg 58 belső felülete vákuumot határol. Ebből nyilvánvalóan következik, hogy a 30 lemez 56 külső felületére ható nyomás jelentős erővel nyomja a 30 lemezt befelé, a 10 konténer belseje irányába. Amint az a későbbiekben részletesen meg fogjuk vizsgálni, valamennyi 30 lemez úgy van elrendezve, hogy ezek a viszonylag jelentős terhelések teljes mértékben olyan feszültségekként jelentkezzenek, amelyek komponensei párhuzamosak a 30 lemez görbületével. Ennek megfelelően a 30 lemezek 56 külső felülete térben homorú. A 30 lemezek geometriai leírásához feltételezzük, hogy mindegyikük rendelkezik egy olyan meghatározó síkkal, amelyiket a 30 lemeznek a 28 keret elemeihez illeszkedő 52 és 54 peremei határoznak meg. A 30 lemez tehát gyakorlatilag egy olyan görbe felület, amely az 52 és 54 peremeknél síkból indul ki, de a közepe felé benyomódó homorú felületet alkot. A fentieket a jobb megértés céljából az 1A ábrán mutatjuk be, ahol is egy egyszerűsített vázlat segítségével illusztráljuk a 30 lemezre ható erőket. Az ábrán két 60 tartót tüntettünk fel, amelyek elméletileg végtelen hosszúságúak és közöttük helyezkedik el egy ugyancsak elméleti 62 lemez, amelynek hosszmérete ugyancsak végtelen. A vizsgálat során feltételezzük, hogy a 60 tartók a terhelés hatására nem deformálódnak, valamint hogy a 62 lemez nem nyúlik a terhelés hatására. A rajzon a 62 lemez szélességi méretét, azaz a 60 tartók közötti távolságot w jelzi. A 62 lemezre ható atmoszférikus nyomást p nyilakkal jelöltük, ezek eredője a Frnyfl. Az ábrán látható, hogy a 62 membrán a környezeti nyomás hatására közepén d távolságra nyomódik be a 60 tartók síkjából. A Fr eredő erő hatására a 62 lemezben feszültség ébred. Ennek kiszámítására a 62 lemezhez 68 érintőt húztunk a 66 érintkezési pontban, amely a 60 tartó és a 62 lemez metszésvonalában van. A 68 érintőnek a 60 tartók által meghatározott 64 síkkal bezárt szöge 0 és a 66 pontban fellépő eredő erő jele Ft. A Ft erőt két komponensre lehet bontani. Az egyik a Fu komponens, amely ellenkező irányítású a Fr erővel, a másik pedig A Fb komponens, amely merőleges a Fa komponensre. Az ábrán jel látható, hogy a 0 szög csökkenésével a 62 lemezre ható Ft erő nagysága növekszik. Például, ha a © szög értéke 10°, a Ft erő egyenlő lesz Fö-val (amely viszont a 0 szög koszekánsának a EV-rcl adott szorzatával egyenlő). 10° koszekánsa hozzávetőlegesen 5,7, így a Ft erő a Fr erőnek mintegy 5,7-szerese. Ugyancsak megvizsgálhatjuk a 62 lemez deformációjának mértékét. Egy adott w szélesség esetében a d távolságot az alábbi képletből számíthatjuk: d — w/2 (esc 0 col 0) Ennek értelmében, ha például a 0 szög értéke 10°, a d távolság értéke 0,09xv lesz. Viszonylag kis (10°-ot nem meghaladó) © szögek esetében a 62 lemezre l.iató erő közel egyenesen arányos a 0 szög nagyságával, mégpedig fordítottan. Másfelől a d távolság közelítőleg egyenesen arányos lesz ugyancsak 0 szög értékével. Természetesen célszerű a d távolság értékét minél inkább csökkenteni, annak érdekében, hogy a 10 konténer térfogata minél nagyobb legy en, azaz minél inkább megközelítse a külső, hasáb alakú burkológörbe térfogatát. Ugyanakkor viszont létezik a gyakorlatban a benyomódást jellemző d távolságra vonatkozóan egy alsó határ, mert nagyon kis d értékek esetében a 62 lemezben és a 60 tartókban ébredő erőhatások exponenciálisan növekszenek és irreálisan magasak lesznek. A fentieket szem előtt tartva ismertetjük a továbbiakban a találmány szerinti 10 konténer szerkezetét. A 22 belső váz lényegében a 24 külső vázhoz hasonlóan van felépítve. Ezért az ábrákon a 24 külső váz elemeinek megfelelő elnevezéseket és jelöléseket alkalmazzuk a 22 belső váz elemeinél is, azzal a megkülönböztetéssel, hogy a 22 belső váz elemeinek hivatkozási számai) a jelöléssel látjuk cl. A 24 belső váz tehát 28a keretből áll, amelyet hasonlóképpen 46a-50a panelek, illetve 30a lemezek borítanak. A különbség viszont a 30a lemezek esetén az, hogy míg a külső 30 lemezekre kívülről hat a környezeti atmoszféra nyomása, a 30a lemezekre a 10 konténerben levő nyomás hat és kifelé nyomja a 30a lemezeket. Minthogy íeiiát a kívülről és belülről ható nyomás egymás felé nyomja a 28 és 28a kereteket, valamilyen megtámasztást kell részükre biztosítani. Ezek a támasztóelemek azonban olyanok kell legyenek, hogy minimalizálják a hővezetést a 28 és 28a keretek között, azaz ne képezzenek hőhidakal. Ezt háromféle módon lehet elérni. Az első megoldás az, hogy a támasztóelemeket kis hővezető képességű anyagból készítjük. A második megoldás szerint a támasztóejemeket úgy alakítjuk ki, högy a hővezetési út minél nagyobb legyen. A harmadik változat, hogy a közbülső elemek keresztmetszetét úgy alakítjuk ki, hogy a hővezetés minél kisebb legyen. Arra is ügyelni kell, hogy inig a 28 és 28a keretekre a nagy felületekre ható nyomás, illetve a konténerben levő folyadék hatására igen nagy terhelés 5 ' 0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
