PL 226801 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 226801 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 413742 (22) Data zgłoszenia: 31.08.2015 (51) Int.Cl. F17C 1/04 (2006.01) B65D 88/12 (2006.01) B60P 3/22 (2006.01) (54) Osłona przeciwsłoneczna zbiornika cysterny kolejowej (43) Zgłoszenie ogłoszono: 13.03.2017 BUP 06/17 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.09.2017 WUP 09/17 (73) Uprawniony z patentu: ZAKŁAD APARATURY CHEMICZNEJ CHEMET SPÓŁKA AKCYJNA, Tarnowskie Góry, PL (72) Twórca(y) wynalazku: KATARZYNA GŁOWIK-ŁAZARCZYK, Piekary Śląskie, PL DAWID KUKOFKA, Tarnowskie Góry, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Justyna Duda
2 PL 226 801 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest osłona przeciwsłoneczna zbiornika cysterny kolejowej. Cysterna kolejowa wyposażona w odpowiedni zbiornik ciśnieniowy umożliwia przechowywanie, a także transport takich gazów skroplonych jak propan, butan, chlor czy amoniak. Zbiornik ciśnieniowy narażony jest w czasie eksploatacji na silne nasłonecznienie, powodujące wzrost jego temperatury, a w konsekwencji wzrost temperatury transportowanego w nim gazu. Naturalnym skutkiem jest wzrost ciśnienia panującego wewnątrz zbiornika. Osłony przeciwsłoneczne stosowane są w celu zniwelowania wpływu nasłonecznienia na wartość ciśnienia gazu w zbiorniku. Znane są rozwiązania rynkowe konstrukcji osłon przeciwsłonecznych wagonów cystern na gazy skroplone, w których metalowe blachy osłonowe montowane są na stalowych elementach nośnych, spawanych bezpośrednio do zbiornika. Elementy te mają za zadanie utrzymywać dystans pomiędzy blachami osłonowymi a zbiornikiem ciśnieniowym, tworząc między nimi izolacyjną przestrzeń powietrzną. Spawane stalowe elementy nośne tworzą jednak niekorzystne dla procesu izolacji cieplnej zbiornika mostki cieplne, umożliwiające transfer ciepła przez przewodzenie z powierzchni blach osłonowych do zbiornika ciśnieniowego i jego wnętrza. Montaż blach osłonowych do elementów nośnych odbywa się przez nitowanie, wówczas osłona przeciwsłoneczna jest na stałe związana ze zbiornikiem ciśnieniowym, uniemożliwiając jego łatwy demontaż. Istnieją również rozwiązania, w których zamiast nitów zastosowane są wkręty samowiercące. Znane są również rozwiązania, w których na spawanych do zbiornika elementach nośnych zakłada się blachy osłonowe, a następnie spina je pasami, których końce, za pomocą różnego rodzaju konstrukcji, mocuje się trwale do zbiornika poniżej linii dachu, np. poprzez spawanie. Celem przyświecającym niniejszemu rozwiązaniu jest opracowanie konstrukcji osłony przeciwsłonecznej zbiornika wagonu cysterny kolejowej, charakteryzującej się zwiększonym stopniem izolacyjności, a tym samym poprawa bezpieczeństwa wagonu w czasie eksploatacji i zdarzeń nieprzewidywalnych, np.: katastrof kolejowych. Warunki transportowe wymagają równocześnie by zbiornik, wyposażony w osłony przeciwsłoneczne, zdolny był do przenoszenia obciążeń w czasie eksploatacji wynikających z przyspieszania i hamowania wagonu. Osłona przeciwsłoneczna zbiornika cysterny kolejowej według rozwiązania posiadająca blachę osłonową, elementy nośne, taśmę napinającą, charakteryzuje się tym, że elementy nośne stanowią elementy izolacyjne o kształcie prostopadłościanu, rozmieszczone są promieniowo w górnej części obwodu zbiornika i stykają się ze zbiornikiem. Elementy izolacyjne łączone są z taśmą napinającą i z blachą osłonową poprzez wkręty samowiercące. W elementach izolacyjnych znajduje się ceowy rowek zakryty blachą osłonową, na którą zakładkowo w miejscu ceowego rowka nachodzi blacha osłonowa. Ceowy rowek przeprowadza taśmę napinającą, na której końcach znajduje się sprzęg napinający. Osłona przeciwsłoneczna charakteryzuje się tym, że elementy izolacyjne wykonane są z tworzywa sztucznego lub polimeru gradientowego. Elementy izolacyjne korzystnie posiadają przewężenia i/lub frezowania. Osłona przeciwsłoneczna posiada sprzęg napinający, który stanowi śruba rzymska. Sprzęg napinający znajduje się pomiędzy dwoma najwyżej usytuowanymi elementami izolacyjnymi. Korzyści z przedstawionego wynalazku są następujące: 1) wyeliminowanie stalowych mostków cieplnych, umożliwiających swobodny transfer ciepła przez przewodzenie, z powierzchni blach osłonowych do zbiornika ciśnieniowego, czego konsekwencją jest wzrost temperatury gazu wewnątrz zbiornika, a w konsekwencji wzrost jego ciśnienia; 2) wyeliminowanie elementów osłony słonecznej na stale związanych, np. poprzez spawanie, ze zbiornikiem ciśnieniowym, co zwiększa bezpieczeństwo eksploatacji cysterny kolejowej; 3) w przypadkach awaryjnych, wykolejenia czy kolizji wagonów, nie występuje zagrożenie uszkodzenia części ciśnieniowej, spowodowane np. zerwaniem osłony przeciwsłonecznej wraz z elementami nośnymi; 4) łatwy demontaż. Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania pokazano na rysunku na którym Fig. 1 przedstawia osłonę przeciwsłoneczną w widoku wzdłużnym, Fig. 2 w przekroju poprzecznym zbiornika cysterny, Fig. 3 przekrój węzłów podparcia blach osłonowych, Fig. 4 sprzęg napina-
PL 226 801 B1 3 jący stalową taśmą napinającą, Fig. 5 mocowanie elementu izolacyjnego do blach osłonowych i taśmy napinającej. Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania. Na zbiorniku 1 umieszczono w górnej jego części, blachę osłonową 2 oraz po osiem izolacyjnych elementów 4, wykonanych z tworzywa sztucznego, na kącie opasania około 120 stopni, w pięciu przekrojach poprzecznych. Do elementów 4 mocowana jest taśma napinająca 3 za pomocą wkrętów samowiercących 5. Do elementów izolacyjnych 4 zamocowane są, za pomocą wkrętów samowiercących 6 blachy osłonowe 2a i 2b. Na obu końcach taśmy napinającej 3 zamocowana jest śruba rzymska 7, znajdująca się pomiędzy dwoma najwyżej usytuowanymi elementami izolacyjnymi 4, co umożliwia wywołanie siły naciągu taśmy napinającej 3 pozwalającej na utrzymanie całej osłony przeciwsłonecznej w czasie eksploatacji w prawidłowej pozycji. Blacha osłonowa 2b zakrywa swoją powierzchnią ceowy rowek 8 znajdujący się w elemencie izolacyjnym 4. Blacha osłonowa 2a zachodzi zakładkowo na blachę osłonową 2b w miejscu ceowego rowka 8. Ceowy rowek 8, w którym prowadzona jest taśma napinająca 3 zapewnia brak kontaktu z blachą osłonową 2a. Zastrzeżenia patentowe 1. Osłona przeciwsłoneczna zbiornika cysterny kolejowej, posiadająca blachę osłonową, elementy nośne, taśmę napinającą, znamienna tym, że elementy nośne stanowią elementy izolacyjne (4) o kształcie prostopadłościanu, rozmieszczone promieniowo w górnej części obwodu zbiornika (1) i stykające się ze zbiornikiem (1), które to elementy izolacyjne (4) łączone są z taśmą napinającą (3) poprzez wkręty samowiercące (5), a z blachą osłonową (2a, 2b) poprzez wkręty samowiercące (6), przy czym w elementach izolacyjnych (4) znajduje się ceowy rowek (8) zakryty blachą osłonową (2b), na którą zakładkowo w miejscu ceowego rowka (8) nachodzi blacha osłonowa (2a), a ceowy rowek (8) przeprowadza taśmę napinającą (3), na której końcach znajduje się sprzęg napinający (7). 2. Osłona przeciwsłoneczna według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy izolacyjne (4) wykonane są z tworzywa sztucznego lub polimeru gradientowego. 3. Osłona przeciwsłoneczna według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy izolacyjne (4) korzystnie posiadają przewężenia i/lub frezowania. 4. Osłona przeciwsłoneczna według zastrz. 1, znamienna tym, że sprzęg napinający (7) stanowi śruba rzymska. 5. Osłona przeciwsłoneczna według zastrz. 1, znamienna tym, że sprzęg napinający (7) znajduje się pomiędzy dwoma najwyżej usytuowanymi elementami izolacyjnymi (4).
4 PL 226 801 B1 Rysunki
PL 226 801 B1 5
6 PL 226 801 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)