DE10103656A1

DE10103656A1 - Palettencontainer

Info

Publication number: DE10103656A1
Application number: DE10103656A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Przytulla
Original assignee: Mauser Werke GmbH
Current assignee: Mauser Werke GmbH
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2001-12-06
Also published as: US7140490B2; JP2001341741A; US20030010661A1; US20040195242A1; US20040195243A1; US20030006235A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Palettencontainer (10) mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter (12) aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter (12) als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen (14) und mit einer Bodenpalette (16), auf welcher der Kunststoffbehälter (12) ruht und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist, wobei der Gitterrohrrahmen (14) aus vertikalen und horizontalen, an den Kreuzungsstellen (36) miteinander verschweißten Rohrstäben (30, 32) besteht. DOLLAR A Einige bekannte Palettencontainer zeigen erhebliche Mängel (Gitterrohr-Ermüdungsbruch) bei längerer dynamischer Schwingungsbelastung auf, wie sie beispielsweise bei andauernden Transportbelastungen auf schlechter Straßenqualität auftritt. DOLLAR A Gemäß der Erfindung wird zur Verbesserung der Gitterrahmen-Stabilität bei ausreichender Biegesteifigkeit eine angepaßte optimale Schwingungselastizität dadurch erzielt, daß die Rohrstäbe (30, 32) ein geschlossenes Profil (18) mit einem besonderen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Palettencontainer mit einem dünnwandigen starren Innen behälter aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen und mit einer Bodenpalette, auf welcher der Kunststoffbehälter ruht und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist.

Stand der Technik

Derartige Palettencontainer mit geschweißtem Gitterrohr-Stützmantel sind allgemein bekannt, so z. B. der EP 0 734 967 A (Sch). Der Gitterrohr-Stützmantel des hieraus bekannten Palettencontainers besteht aus einem Rundrohr-Profil, das an den ver schweißten Kreuzungsstellen stark zusammengedrückt ist. Aus der DE 297 19 830 U1 (vL) ist ein anderer Palettencontainer bekannt, dessen Gitterstäbe ein vom Kreisquer schnitt abweichendes Rohrprofil aufweisen, das allerdings ausdrücklich einen über die gesamte Länge hinweg gleichbleibenden Querschnitt ohne jegliche Eindellungen bzw. querschnittsvermindernde Einformungen besitzen soll. Ein weiterer Palettencontainer mit einem Gitterrahmen aus offenen Profilstäben ist aus der DE 196 42 242 A bekannt.

Hierbei sind seitlich nach außen abgeflanschte ebene Flächen im Kreuzungsbereich der Stäbe miteinander verschweißt. Die offenen Profilstäbe besitzen eine geringe Torsions steifigkeit und sind aufgrund der dünnen, vergleichsweise scharfkantigen Außenflansche der Profilstäbe ungünstig für ein manuelles Handling der Palettenbehälter. Weiterhin gehören verschiedene Palettencontainer mit quadratischem Gitterstab-Rohrquerschnitt zum bekannten Stand der Technik.

Die Befestigung des Gittermantels auf der Bodenpalette, diese kann als Flachpalette aus Kunststoff, Holz oder Stahlrohrrahmen ausgebildet sein, erfolgt üblicherweise mittels über oder durch das untere horizontal umlaufende Rahmenrohr greifende Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben, Spangen, Klammern oder Klauen. Die Befestigungsmittel sind auf der Oberplatte oder dem oberen Außenrand der Palette eingenagelt, verstiftet, ver schraubt oder angeschweißt.

Für einen industriellen Einsatz bzw. einer Verwendung der Palettencontainer in der chemischen Industrie müssen diese eine amtliche Zulassungsbemusterung durchlaufen und dabei verschiedene Qualitätskriterien erfüllen. So werden z. B. Innendrucktests sowie Fallprüfungen mit gefüllten Palettencontainern aus bestimmten Fallhöhen durchgeführt. Palettencontainer bzw. Kombinations-IBC's (IBC = Intermediate Bulk Container) der hier angesprochenen Art - mit einem Füllvolumen von üblicherweise 1000 Litern - werden vorzugsweise für den Transport von Flüssigkeiten eingesetzt. Insbesondere beim LKW- Transport von gefüllten Kombinations-IBC's entstehen durch die Transportstöße und Bewegungen des Transportfahrzeuges - in besonderem Maße auf schlechten Weg strecken - erhebliche Schwallbewegungen des flüssigen Füllgutes, wodurch ständig wechselnde Druckkräfte auf die Wandungen des Innenbehälters ausgeübt werden, die wiederum bei rechteckförmigen Palettencontainern zu radialen Schwingungsbewegun gen des Rohrgittermantels führen (dynamische Dauer-Schwingungsbelastung). Je nach Ausführung des Gittermantels werden bei längerem Transport auf schlechten Wegstre cken die Belastungen so hoch, daß die Rohrgitter ermüden und brechen. Daher sind derartige Palettencontainer z. B. für einen Export in die USA oder eine Mehrfachverwen dung nicht geeignet.

Bei der aus der oben genannten EP 0 734 967 A bekannten Ausführungsform bestehen die Nachteile, daß das Rundrohr-Profil der vertikalen und horizontalen Gitterstäbe gerade im Bereich der Kreuzungsstellen auf der Seite der Schweißstellen erheblich deformiert und im Widerstandsmoment deutlich geringer als im übrigen Bereich ist. Zusätzlich dazu ist das Rundrohr-Profil direkt neben den Einformungen für die Schweißstellen nochmals tiefer eingeformt und weiter geschwächt, wobei durch die Verschweißung eine Material versprödung im Bereich des eingedrückten Rohrprofiles erfolgt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aufgezeigten Nachteile zu beseitigen und einen Palettencontainer mit erhöhter Transportfestigkeit anzugeben, bei dem mit einfachen konstruktiven Mitteln eine bessere Widerstandsfähigkeit des Gittermantels gegen höhere Transportbeanspruchung bzw. gegen eine Langzeit-Schwingungsbelastung gewährleistet ist. Hierdurch soll einerseits eine Verwendung des Palettencontainers für gefährliche flüssige bzw. fließfähige Füllgüter bis zur Klasse 6 (höchste Zulassungsquali tät) ermöglicht werden. Für normale Transportbeanspruchungen soll andererseits die Möglichkeit geschaffen werden, den Gittermantel ohne Minderung der mechanischen Belastbarkeit mit weniger senkrechten und/oder waagerechten Gitterstäben ausführen zu können.

Lösung

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Palettenbehälter mit Gittermantel aus senkrechten und waagerechten Stahlrohr-Gitterstäben dadurch gelöst, daß die Rohrstäbe ein geschlossenes Profil mit einem trapezförmigen Querschnitt, mit einer längeren und einer kürzeren zueinander parallel verlaufenden Wandung und zwei geraden, zueinander schräg verlaufenden Wandungen aufweisen, die von der längeren Parallel-Wandung ausgehend schräg aufeinander zulaufend an die kürzere Parallelwandung anschließen, wobei der durch die beiden geraden, schräg aufeinander zuverlaufenden Seitenwan dungen des Rohrprofiles gebildete Scheitelwinkel zwischen 20° und 45°, vorzugsweise ca. 36°, beträgt. Das geschlossenen trapezförmige Rohrprofil weist zum einen ein hohes Biege-Widerstandsmoment und zum anderen durch die leicht zueinander schräg gestellten Profil-Seitenwandungen auch ein hohes Torsions-Widerstandsmoment auf. Dies wird in besonderer Weise dann erreicht, wenn das Höhen/Breiten-Verhältnis (H/B) des trapezförmigen Rohrprofiles zwischen 0,8 und 1,0 - vorzugsweise ca. 0,86 - beträgt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Palettencontainers wird für absehbare normale Transportbeanspruchungen die Möglichkeit geschaffen, den Gittermantel ohne spürbare Minderung der mechanischen Belastbarkeit mit insgesamt nur 5 anstatt 6 waagerechten Gitterstäben ausführen zu können.

In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist die längere Parallel-Wandung des trapez förmigen Rohrprofiles partiell im Bereich einer Kreuzungsstelle zweier Rohrstäbe über eine Länge von etwa zwei Profilrohrbreiten derart nach innen eingeformt, daß an den beiden äußeren Längskanten jeweils eine nach außen vorstehende Rundung (Auswöl bung) ausgebildet ist, so daß an jeder Kreuzungsstelle der horizontal und vertikal verlaufenden Gitterstäbe vier Berührungspunkte ausgebildet sind, die nach dem Ver schweißen fest miteinander verbunden sind, wobei die (längeren), sich gegenüber liegenden Parallel-Wandungen in jeder Rohrstabkreuzung auch nach der Verschweißung noch voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist die längere Parallel-Wandung des trapez förmigen Rohrprofiles über die gesamte Rohrlänge derart nach innen eingeformt (= durch gehende Längseinformung bzw. Profilierung), daß an den beiden äußeren Längskanten jeweils eine nach außen vorstehende Rundung (Auswölbung) ausgebildet ist, so daß an jeder Kreuzungsstelle der horizontal und vertikal verlaufenden Gitterstäbe vier Berüh rungspunkte ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen fest miteinander verbunden sind, wobei die (längeren), sich gegenüberliegenden Parallel-Wandungen in jeder Rohr stabkreuzung auch nach der Verschweißung noch voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren. Insbesondere das durchgehend eingeformte Trapezprofil hat sich bei gebauten Prototypen hervorragend bewährt.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann jedoch vorgesehen sein, daß bei einem Rohrstab die längere Parallel-Wandung des trapezförmigen Rohrprofiles nur partiell im Bereich einer Kreuzungsstelle nach innen eingeformt und bei dem anderen Rohrstab die längere Parallel-Wandung des trapezförmigen Rohrprofiles über die gesamte Rohrlänge nach innen eingeformt ist. Dies kann für mittlere Belastungsfälle bereits vollständig ausreichend sein.

Die Tiefe der Profilierungs-Einformung der längeren Parallel-Wandung beträgt etwa das Doppelte der Profilrohr-Wandstärke; bei einem ausgeführten Palettencontainer beträgt die Profilrohr-Wandstärke 1 mm und die Tiefe A der Einformung ebenfalls 1 mm, so daß nach Verschweißung - bei der die Berührungspunkte der sich kreuzenden Gitterstäbe um ca. 1 mm ineinander verschmelzen - gewährleistet ist, daß die sich gegenüberliegenden langen Parallel-Wandungen in jeder Rohrstabkreuzung auch nach der Verschweißung noch um ca. 1 mm voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren. Dies wird deshalb als besonders wichtig angesehen, da Palettencontainer oftmals im Freien gelagert werden und der Witterung ausgesetzt sind. Durch die Beabstandung der Gitterstäbe voneinander an den Verschweißungsstellen kann anhaftendes Regenwasser schnell wieder abtrock nen und eine Rostbildung wird weitgehend vermieden. Bei aneinander anliegenden Schweißflächen würden unvermeidbare Rostnester gebildet, die in kürzester Zeit zu einem starken Rostbefall der Gitterstäbe führen.

In weiterer besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das trapez förmige Rohrprofil auf der Seite der längeren Parallel-Wandung wenigstens eine mit Abstand seitlich neben einer Verschweißstelle angeordnete Einformung aufweist. Diese Einformung stellt eine Reduzierung der Rohrprofilhöhe H dar und dient bei auftretender dynamischer Schwingungsbeanspruchung der Entlastung der empfindlichen Schweiß stellen gegen die kritischen Spitzenwerte der wechselnden Biegespannungen. Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei dem trapezförmigen Rohrprofil auf jeder Seite neben einer Verschweißungsstelle eine Einformung ausgebildet ist, die jeweils wenigstens einen Abstand von etwa einem Zehntel der Rohrprofilbreite B aufweist. Dadurch werden die kritischen Spannungsspitzen bei dynamischer Schwingungsbe lastung von der Verschweißungsstelle weg in davon beabstandete benachbarte Bereiche verlagert. Durch die besondere Ausbildung des Rohrprofils mit den spannungsspitzen abbauenden Einformungen seitlich neben den Schweißstellen wird eine wesentliche Ent lastung der Schweißverbindungen bei statischer oder/und dynamischer Belastung erzielt, wobei die Verschweißstellen nicht in einem Deformationsbereich angeordnet sind und ihre hohe Biegesteifigkeit behalten. Als Besonderheit ist also für die vorliegende Erfindung festzustellen: Das Rohrprofil ist - im Unterschied zu bekannten Rohrprofilen - an den Verschweißstellen nicht partiell eingedrückt, sondern ist mit Abstand neben den Ver schweißstellen, auf der gleichen oder/und auf der gegenüberliegenden Profilseite mit entsprechenden Einformungen bzw. Eindrückungen versehen, um ein gegenüber den Kreuzungsstellen verringertes Biegewiderstandsmoment zur Entlastung der Schweiß verbindungen der Gitterstäbe bei statischer und/oder dynamischer Belastung zu bewirken. Das Trapezprofil ist so ausgeführt, daß es einfach und ohne große Materialverschiebun gen eingedrückt werden kann. Eine Einformung (= Eindellung bzw. Einbeulung als gezielte Einbringung von "Schwingungselementen") der Gitter-Rohrstäbe erfolgt also nur an ganz bestimmten Stellen der Rohrstäbe und bewirkt eine Schwingungsentlastung in den verschweißten Kreuzungsstellen bzw. den vier Verschweißungspunkten gegen wechselnde Biege-Spannungsspitzen. Durch die Verschweißung mit einem zweiten Rohr erfolgt eine Versteifung des Rohres mit Materialversprödung an dieser Stelle und es wird genau an dieser Verschweißungsstelle höchst empfindlich gegen Schwingungsbelastung. Eine nicht unerhebliche Schwingungsbelastung, wie z. B. bei einem LKW-Transport der gefüllten Palettencontainer auf schlechter Wegstrecke, kann in kürzester Zeit zum Bruch der Schweißstelle oder des Rohres an der Schweißstelle führen. Bei der erfindungsge mäßen Ausführung des Gitterrohr-Stützmantels werden "Soll-Schwingstellen" nicht direkt an den, bzw. in deren Nahbereich, sondern wenigstens mit geringem Abstand von den Schweißpunkten der Kreuzungsstellen ausgebildet. Diese durch Einformung eingebrach ten Soll-Schwingstellen sind auf jeden Fall geringer als 50% des Rohrquerschnittes ausgeführt. Sie liegen im Bereich von 10% bis 45% der Höhe des Rohrquerschnittes, vorzugsweise etwa bei 1/3tel (33%). Damit wird die Biegesteifigkeit der eingeformten Rohrquerschnitte nur sehr maßvoll gemindert, aber die Anfälligkeit auf Ermüdungsrisse ganz erheblich abgesenkt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Palettencontainer in Frontansicht,

Fig. 2 einen Test-Palettencontainer in Seitenansicht,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Trapezprofiles an einer Rohr-Kreuzungsstelle,

Fig. 4 eine weitere vergrößerte Teilschnittdarstellung eines bevorzugten Trapez profiles an einer Rohr-Kreuzungsstelle,

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung mit hydrodynamischer Druckauswirkung des flüssigen Füllgutes auf die Behälter-Seitenwandung,

Fig. 6 eine horizontale Teilschnittdarstellung an der Stelle größter Gitterauslenkung,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung einer Rohr-Kreuzungsstelle mit Einformungen,

Fig. 8 einen trapezförmigen Rohrquerschnitt gem. Ansicht D aus Fig. 7,

Fig. 9 den trapezförmigen Rohrquerschnitt gem. Schnitt C-C aus Fig. 7,

Fig. 10 ein quadratisches Rohrprofil - unbelastet,

Fig. 11 das quadratische Rohrprofil gem. Fig. 10 - überbelastet,

Fig. 12 ein erfindungsgemäßes Rohrprofil - unbelastet,

Fig. 13 das erfindungsgemäße Rohrprofil gem. Fig. 12 - belastet,

Fig. 14 ein anderes erfindungsgemäßes Rohrprofil,

Fig. 15 ein weiteres erfindungsgemäßes Rohrprofil und

Fig. 16 eine Teil-Draufsicht auf einen Eckbogen eines erfindungsgemäßen Rohrprofils.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein erfindungsgemäßer Palettencontainer bezeich net, der einen dünnwandigen, blasgeformten starren Innenbehälter 12 aus thermoplasti schem Kunststoff (HD-PE) mit oberer Einfüllöffnung und einen den Innenbehälter 12 dicht umschließenden Gitterrohrrahmen 14 aufweist, der fest - aber lösbar bzw. auswechselbar - mit der Bodenpalette 16 verbunden ist. Die dargestellte Frontansicht zeigt die Schmal seite des Palettencontainers 10 mit dem bodennahen Auslaufventil im Kunststoffbehälter 12. Die untere Vorderkante der Bodenpalette 16, hier als Holzpalette (US-Runner) ausge führt, stellt mit dem darübersitzenden Auslaufventil 18 die empfindlichste Stelle des Palettencontainers dar, die bei Zulassungsprüfungen größten Belastungen z. B. einem Diagonalfall ausgesetzt wird. In den eingezeichneten Kreisen ist andeutungsweise die besondere Ausbildung des Gitterprofiles mit Einformungen (vgl. Fig. 7) dargestellt. Vor Entwicklung des erfindungsgemäßen Palettencontainers wurden fünf verschiedene auf dem Markt erhältliche bekannte Palettencontainer genauestens vergleichenden Belastungsprüfungen (Innendrucktests, Falltests, Schwingungstests, Stauchdruckprüfung bzw. Stapelbelastbarkeit) unterzogen. Bei den Reihenuntersuchungen haben sich für den Schwingungstest in Simulation eines Langstrecken-LKW-Transportes auf schlechter Wegstrecke deutlich besonders häufig auftretende Schwachstellen in verschiedenen Gitterrahmenbereichen herauskristallisiert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Test-Palettencontainer 10 (hier ohne elastizitätsfördernde Einformungen) - auch dieser wurde zu Versuchszwecken absichtlich einer Dauer-Überbe lastung ausgesetzt - sind mit den eingezeichneten Kreisen zur Erläuterung diejenigen Stellen in den vertikalen und horizontalen Gitterstäben markiert, die gemäß den Verglei chstest-Ergebnissen bei einer dynamischen Schwingungsbelastung zuerst versagen und zu Bruch gehen (vgl. Fig. 10, 11).

Fig. 3 zeigt in einem Kreuzungsbereich ein erfindungsgemäßes geschlossenes Rohr stab-Profil 18 mit trapezförmigem Querschnitt, mit einer längeren und einer kürzeren zueinander parallel verlaufenden Wandung 20, 22 und zwei geraden, zueinander schräg verlaufenden Wandungen 24, die von der längeren Parallel-Wandung 22 ausgehend schräg aufeinander zulaufend an die kürzere Parallel-Wandung 20 anschließen, wobei der durch die beiden geraden, schräg aufeinander zu verlaufenden Seitenwandungen des Rohrprofiles 18 gebildete Scheitelwinkel 26 zwischen 20° und 45°, vorzugsweise ca. 36°, beträgt. Das Höhen/Breiten-Verhältnis des trapezförmigen Rohrprofiles beträgt zwischen 0,8 und 1,0 - vorzugsweise ca. 0,86. Durch die vergleichsweise große Höhe des Trapez profiles (ohne Knick in den schrägen Seitenwandungen) wird eine entsprechend hohe Biegesteifigkeit und durch die geschlossene kompakte Ausbildung des Trapezprofiles wird eine bessere Torsionssteifigkeit der Gitterstäbe im Vergleich zu einer Ausführung mit Rundrohr oder einem offenen Profilstab erzielt. Der Abstand des Schnittpunktes der ver längerten Geraden der zueinander schräg verlaufenden Wandungen 24 am Scheitel winkel 26 beträgt für die dargestellte Ausführung - gemessen von der kürzeren Parallel- Wandung 20 aus ca. eine Profilhöhe H bzw. gemessen von der längeren Parallel- Wandung 22 ca. 2 H. Der Abstand kann zwischen 0,75 und 2,5 H liegen.

Ein bevorzugt verwendetes Trapezprofil 18 ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei kann in einer einfachen Ausführungsform vorgesehen sein, daß die längere Parallel-Wandung 22 nur partiell im Bereich einer Kreuzungsstelle zweier Rohrstäbe derart nach innen eingeformt ist, daß an den beiden äußeren Längskanten jeweils eine nach außen vorstehende Run dung 28 (Auswölbung) ausgebildet ist, so daß an jeder Kreuzungsstelle der horizontal und vertikal verlaufenden Gitterstäbe vier Berührungspunkte ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen fest miteinander verbunden sind, wobei die (längeren), sich gegenüber liegenden Parallel-Wandungen 22 in jeder Rohrstabkreuzung auch nach der Verschwei ßung nach voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist dagegen vorgesehen, daß die längere Parallel-Wandung 22 über die gesamte Länge der Gitterstäbe nach innen eingeformt ist, wobei an den beiden äußeren Längskanten die nach außen vorstehenden Rundungen 28 (Auswölbung) ausgebildet sind. Das durchgehend eingeformte Trapez profil 18 hat sich bei den gebauten Prototypen hervorragend bewährt und wird aus einem Rundrohr mit 18 mm Durchmesser (56,55 mm Umfangslänge) hergestellt. Die Tiefe der Einformung dieser Längsprofilierung soll etwa das Doppelte der Profilrohr-Wandstärke betragen; in einem ausgeführten Palettencontainer beträgt die Profilrohr-Wandstärke 1 mm und die Tiefe der Einformung 1 mm. Die Verschweißung der Rohrstäbe wird an jeder Rohrkreuzung über die vier Berührungsstellen mittels elektrischer Widerstandspress- Schweißung realisiert. Bei der vierfach-punktförmigen Verschweißung werden die sich kreuzenden Gitterstäbe um etwa 1 mm zusammengedrückt, so daß gewährleistet ist, daß die sich gegenüberliegenden Parallel-Wandungen 22 in jeder Rohrstabkreuzung auch nach der Verschweißung noch um etwa 0,5 mm bis 2 mm, vorzugsweise ca. 1 mm von einander beabstandet bleiben und sich nicht berühren (Abstand A = 1 mm). Dies wird deshalb als besonders wichtig angesehen, da Palettencontainer oftmals im Freien gelagert werden und der Witterung ausgesetzt sind. Durch die Beabstandung der Gitterstäbe voneinander an den Verschweißungsstellen kann anhaftendes Regenwasser durch Luftzutritt schnell wieder abtrocknen und eine Rostbildung wird weitgehend vermieden. Bei aneinander anliegenden Schweißflächen werden unvermeidbare Rostnester gebildet, die in kürzester Zeit zu einem starken Rostbefall des gesamten Gitterkäfigs führen können. Aus dieser Querschnittsdarstellung wird auch deutlich, daß die zwischen den nach außen vorstehenden Rundungen 28 verbleibende ("längere") Parallel- Wandung 22 etwa die gleiche Breite B₁ wie die gegenüberliegende (kürzere) Parallel- Wandung 20 aufweist.

In der schematischen Darstellung in Fig. 5 ist die wechselnde Deformationsauslenkung des Gittermantels durch dynamische Schwingungsbelastung verdeutlicht. Der hydro statische Innendruck des flüssigen Füllgutes - in der rechten Bildhälfte veranschaulicht - be wirkt, daß die maximale Gitterauslenkung D_a, D_i etwa in Höhe des Füllgutschwer punktes S, d. h. in ca. 33% der Gitterrahmenhöhe erfolgt, und daß die Schwingungsam plitude in dieser Höhe nach außen etwa doppelt so groß ist wie nach innen. Dies ist Ursache dafür, daß im Bereich der unteren Gitterrahmenhälfte die größte Gefahr von Rißbildung bei Schwingungsbelastung für die Gitterstäbe besteht.

Die schematische Teischnittdarstellung in Fig. 6 soll einen Horizontalquerschnitt an der Stelle der maximalen Deformationsauswirkung D_a und D_i verdeutlichen. Die Schwingungs auslenkung ist nach außen ungehindert, während innen die Flüssigkeitssäule und die gegenüberliegende Seitenwandung entgegensteht. Die unteren umlaufenden Horizontal- Gitterstäbe 30 unterliegen dabei insbesondere in der Nähe der Eckbögen 38 großen Biegebelastungen.

In Fig. 7 ist - als Innenansicht auf den Gitterkäfig - die Kreuzungsstelle 36 eines horizon talen Rohrstabes 30 und eines vertikalen Rohrstabes 32 dargestellt. In der Kreuzungs stelle 36 sind die vier Verschweißungspunkte mit kleinen Kreuzchen gekennzeichnet. Hierbei ist das trapezförmige Rohrprofil des Horizontalstabes 30 wie auch des Vertikal stabes 32 auf beiden Seiten direkt neben der Kreuzungsstelle 36 bzw. den Verschwei ßungspunkten mit jeweils einer Einformung 34 versehen, wobei die Einformungen 34 um wenigstens ein Zehntel der Rohrprofilbreite B von der Kreuzungsstelle 36 beabstandet sind. Die Ansicht D des unverformten Trapezprofiles 18 ist in Fig. 8 und eine Schnittdar stellung durch die Einformung 34 gemäß Linie C-C ist in Fig. 9 ersichtlich. Die Einfor mungen 34 können auf der Seite der ("längeren") Parallel-Wandung 22 oder/und auf der Seite der gegenüberliegenden (kürzeren) Parallel-Wandung 20 in das Profilrohr einge bracht sein. Dadurch ergeben sich zahlreiche Variationen, wonach zwischen zwei Gitter kreuzungsstellen auf der Außenseite des Trapezprofils wenigstens zwei Einformungen oder/und auf der Innenseite ebenfalls wenigstens zwei Einformungen vorgesehen sind. Bei allen möglichen Ausführungsvarianten ist jedoch wichtig, daß das Rohrprofil nicht an der Kreuzungsstelle bzw. den Verschweißstellen selbst eingedrückt bzw. deformiert ist, sondern nur daneben.

Dabei soll die Tiefe T einer Einformung 34 in Reduzierung der Profilhöhe H möglichst gering, d. h. etwa zwischen 15% und 50% gehalten werden; in bevorzugter Ausführung beträgt die Tiefe T einer Einformung ca. 33% der Profilhöhe H. Die Längserstreckung einer Einformung 34 soll in Stablängsrichtung etwa zwischen der anderthalbfachen und dreifachen Profilbreite B betragen, in bevorzugter Ausführung beträgt die Längserstreck ung einer Einformung 34 ca. das Doppelte der Profilbreite B.

In Fig. 10 ist ein unbelastetes Rohrprofil - hier ein bekanntes, über die gesamte Länge durchgehend quadratisches Profil - dargestellt. Schon nach vergleichsweise kurzer dynamischer Schwingungsbelastung zeigt sich im Horizontalstab 30' eine Rißbildung direkt an der Kreuzungsstelle bzw. an den Verschweißungspunkten, wie in Fig. 11 verdeutlicht ist.

Eine Rißbildung bzw. ein Einreißen der Gitterstäbe erfolgt immer im Bereich der größten Zugspannungen bzw. an der Stelle der größten Durchbiegung des Gittermantels. Die vertikalen Profilrohre sind auf der Innenseite und die horizontalen Profilrohre auf der Außenseite des Gittermantels angeordnet. Risse und Bruchstellen treten immer im Kreuzungsbereich direkt neben den Verschweißungspunkten auf (vgl. Fig. 2, dort eingezeichnete Kreise). Die Rißbildung beginnt bei den vertikalen Rohrstäben - auf den Gittermantel bezogen - immer von außen und wandert nach innen und beginnt bei den horizontalen Stäben immer von innen und wandert nach außen. Bei den Vergleichsver suchen hat sich herausgestellt, daß ein Gitterrahmen aus offenen, mit nach außen abgewinkelten flachen Flanschrändern versehenen Profilstäben zwar aufgrund der vergleichsweise weit auseinander liegenden Verschweißungspunkte innerhalb einer Kreuzungsstelle eine gute Stapelbelastbarkeit, aber eine äußerst ungünstige Schwin gungsbelastbarkeit aufweist.

Im Vergleich zu dem gezeigten quadratischen Rohrprofil ist in Fig. 12 ein erfindungs gemäßes geschlossenes Trapezprofil 18 mit zwei Einformungen 34 im Horizontalstab 30 abgebildet. Wie in Fig. 13 - in übertriebener Darstellungsweise - verdeutlicht ist, tritt auch nach länger andauernder Schwingungsbelastung keine Rißbildung auf. Dies liegt zum einen daran, daß der Kreuzungsbereich an den Schweißpunkten frei von schwächenden Einformungen und daher sehr stabil ist, während zum anderen die das Biegewiderstands moment vermindernden Einformungen 34 sozusagen als "Biegescharnier" fungieren und dabei wenigstens mit geringem Abstand vom Kreuzungsbereich angeordnet sind und die Spitzenspannungen von den empfindlichen Schweißpunkten fern halten und in beabstan dete elastischere Bereiche weg verlagern.

Die besondere Problematik bei der konstruktiven Gittermantel-Ausführung besteht also darin, daß einerseits die vertikalen oder/und horizontalen Profilstäbe zur Verhinderung einer übermäßigen Ausbeulung des Palettenbehälters z. B. bei Innendruckbeaufschla gung möglichst stabil und steif mit hohem Biegewiderstandsmoment ausgestattet sein sollten, zum anderen muß aber eine hohe Schwingungselastizität gegen dynamische Dauer-Schwingungsbelastung gegeben sein, wobei die Erfüllung dieser Kriterien gegen läufig sind. Hierzu gilt es unter Berücksichtigung günstiger, d. h. niedriger Herstellungs kosten einen optimalen Kompromiß zu finden. Daher sind bekannte Palettenbehälter mit einem durchgehend gleichbleibenden Rohrprofil, so z. B. gemäß DE 297 19 830 U1, nach Erkenntnissen der vorliegenden Erfindung vielleicht als Lagerbehälter gut geeignet, jedoch nicht als dynamischen Schwingungsbelastungen unterworfener Transportbehälter für gefährliche flüssige Füllgüter brauchbar. In der genannten Gebrauchsmusterschrift wird bereits von einem Stand der Technik ausgegangen, bei dem der Rundrohr-Gitter rahmen eines bekannten Palettencontainers zumindest an den verschweißten Rohrkreu zungsstellen mit Eindellungen versehen ist. Die in der Gebrauchsmusterschrift auf Seite 2 unten zum Ausdruck gebrachte Einschätzung, daß "durch die Anwendung eines profi lierten Rohres nach der (dortigen) Erfindung (also ohne jegliche lokale Einformungen) nicht länger örtliche Spannungskonzentrationen gegeben sind," ist nach den Erkennt nissen der vorliegenden Erfindung nicht korrekt und zeigt, daß der reziproke Zusammen hang von Biegesteifigkeit und Schwingungselastizität bei Transportbelastungen ausge setzten Gitterrohrrahmen von Palettencontainern offensichtlich nicht erkannt wurde. Bei dem erfindungsgemäßen Trapezprofil beträgt die Tiefe T der Einformungen 34 zwischen ca. 25% und 50%, vorzugsweise ca. 33% der Rohrprofilhöhe H. Eine Einfor mung um 5 mm (= 33%) ist bei einem Rohr mit einer Höhe von 15 mm in der Regel ausreichend; dadurch wird die Schwingungsbelastung an den Schweißstellen niedrig bzw. davon ferngehalten und es bleibt insgesamt eine genügend hohe Rohrsteifigkeit erhalten. Diese ist wichtig, um die Schwingungsamplitude der seitlichen Auslenkung des schwin genden Gitters möglichst gering zu halten.

In Fig. 14 ist eine Ausgestaltungsvariante mit zwei Einformungen 34 auf der den Ver schweißungspunkten abgewandten Profilrohrseite mit der kurzen Parallel-Wandung 20 veranschaulicht, die - wie in Fig. 15 dargestellt ist - dort zu einer besonders günstigen Ausgestaltungsvariante abgewandelt ist. Das trapezförmige Rohrprofil 18 ist hierbei auf der Seite der kürzeren Parallel-Wandung 20 und auf der Seite der längeren Parallel- Wandung 22, jeweils seitlich neben einer Kreuzungsstelle 36 mit Einformungen 34 derart versehen, daß diese Einformungen 34 sich genau gegenüberliegen. Auch hier weisen die Einformungen 34 jeweils wenigstens einen Abstand von etwa einem Zehntel der Rohr profilbreite B von der Kreuzungsstelle 36 auf. Wenn die Einformungen 34 von beiden zueinander parallel verlaufenden Seiten 20, 22 in das Profilrohr eingebracht sind, dann wird die "Scharnierwirkung" bzw. die Elastizität des Profilrohres an dieser Stelle besonders verstärkt.

Gemäß der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung Können die Einformungen 34 in den Rohrstäben 30, 32 in Abhängigkeit von der Intensität der zu erwartenden dynami schen Schwingungsbelastung in verschiedenen Bereichen des Gitterrohrrahmens 14 oder/und in den horizontalen und vertikalen Rohrstäben 30, 32 unterschiedlich tief oder/und an unterschiedlichen Stellen ausgebildet sein. Mit diesen Maßnahmen läßt sich je nach Anforderung und Bedarf bei ausreichend verbleibender Biegesteifigkeit eine optimale Schwingungselastizität für die horizontalen oder vertikalen Rohrstäbe sowie für verschiedene Gitterrahmenbereiche, z. B. in den längeren Seitenwandungen oder den kürzeren Front- und Rückwandungen des Palettencontainers einstellen.

Eine weitere wichtige Ausgestaltungsform zur Verminderung von schädlicher Auswirkung einer dynamischen Schwingungsbelastung auf die horizontalen Gitterstäbe ist in Fig. 16 veranschaulicht. Hierbei sind die waagerechten Rohre 30 des Gitterrahmens 14 in den um 90° gekrümmten Eckbereichen 38 parallel zur Vertikalrichtung abgeflacht ausgebildet und wirken ebenfalls als scharnierartiges "Biegegelenk". Die Horizontalrohre brauchen in den Eckbereichen kein hohes Biegewiderstandsmoment zu besitzen; vielmehr ist hier eine höhere Elastizität von größerer Bedeutung. Besonders gute Testergebnisse wurden mit Palettencontainern erzielt, bei denen die horizontalen Gitter-Rohre 30 in den um 90° gekrümmten Eckbereichen 38 des Stützmantels 14 von der Innenseite her oder/und von der Außenseite her um wenigstens ein Viertel der Höhe H des Profilquerschnittes 18 abgeflacht ausgebildet sind. Bei einer gebauten Ausführung sind die Horizontal-Rohre im unteren Bereich des Gitterrahmens von der inneren Seite her um 30% und von der äußeren Seite des Eckbogens her um 45% abgeflacht, während die Abflachungen im oberen Bereich des Gitterrahmens stufenweise geringer ausgebildet sind.

Es versteht sich von selbst, daß die aufgezeigten Varianten in vielfältiger Weise sinnvoll miteinander kombiniert werden können und alle möglichen Kombinationen ebenfalls im Bereich dieser Erfindung liegen.

Dabei sind aus den oben vorgestellten Möglichkeiten insbesondere in der unteren Hälfte des Gittermantels besondere Maßnahmen mit unterschiedlich eingesetzten Mitteln zur Einstellung einer ausreichenden Biegesteifigkeit bei angepaßter optimaler Rohrstab- Elastizität vorzusehen.

Bezugsziffernliste

10

Palettencontainer

12

Innenbehälter HD-PE

14

Gitterrohr-Stützmantel

16

Bodenpalette

18

Trapez-Profil

20

kurze Parallel-Wandung

22

lange Parallel-Wandung

24

gerade Schräg-Wandung

26

Scheitelwinkel

28

Rundung (Auswölbung)

30

Horizontal-Stab

32

Vertikal-Stab

34

Einformung (

30

,

32

)

36

Kreuzngsstelle (

30

,

32

)

38

Eckbogen (

30

)

40

Abflachung (

38

)
A Abstand (

22-22

)
B Breite Profilrohr
B₁

reduzierte Breite (

22

)
H Höhe Profilrohr
S Füllgut-Schwerpunkt
T Tiefe Einformung (

34

)
D_a

Deformation außen
D_i

Deformation innen

Claims

1. Palettencontainer (10) mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter (12) aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter (12) als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen (14) und mit einer Bodenpalette (16), auf welcher der Kunststoffbehälter (12) ruht und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist, wobei der Gitterrohrrahmen (14) aus vertikalen und horizontalen, an den Kreuzungsstellen (36) miteinander verschweißten Rohrstäben (30, 32) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstäbe (30, 32) ein geschlossenes Profil (18) mit einem trapezförmigen Querschnitt aufweisen, mit einer längeren und einer kürzeren zueinander parallel verlaufenden Wandung (22, 20) und zwei geraden, zueinander schräg verlaufenden Wandungen (24), die von der längeren Parallel-Wandung (22) ausgehend schräg aufeinander zulaufend an die kürzere Parallelwandung (20) anschließen, wobei der durch die beiden geraden, schräg aufeinander zuverlaufenden Seitenwandungen des Rohrprofiles (18) gebildete Scheitelwinkel (26) zwischen 20° und 45°, vorzugsweise ca. 36°, beträgt (Fig. 3).

2. Palettencontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen/Breiten-Verhältnis (H/B) des trapezförmigen Rohrprofiles (18) zwischen 0,8 und 1,0 - vorzugsweise ca. 0,86 - beträgt (Fig. 3).

3. Palettencontainer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längere Parallel-Wandung (22) des trapezförmigen Rohrprofiles (18) im Bereich einer Kreuzungsstelle (36) zweier Rohrstäbe (30, 32) derart nach innen eingeformt ist, daß an den beiden äußeren Längskanten jeweils eine nach außen vorstehende Rundung (28) (Auswölbung) ausgebildet ist, so daß an jeder Kreuzungsstelle (36) der horizontal und vertikal verlaufenden Gitterstäbe (30, 32) vier Berührungspunkte ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen fest miteinander verbunden sind, wobei die (längeren), sich gegenüberliegenden Parallel-Wandungen (22) in jeder Rohrstab-Kreuzungsstelle (36) auch nach der Verschweißung noch voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren (Fig. 4).

4. Palettencontainer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längere Parallel-Wandung (22) des trapezförmigen Rohrprofiles (18) über die gesamte Rohrlänge derart nach innen eingeformt ist, daß an den beiden äußeren Längskanten jeweils eine nach außen vorstehende Rundung (28) (Auswölbung) ausgebildet ist, so daß an jeder Kreuzungsstelle (36) der horizontal und vertikal verlaufenden Gitterstäbe (30, 32) vier Berührungspunkte ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen fest miteinander verbunden sind, wobei die (längeren), sich gegenüberliegenden Parallel-Wandungen (22) in jeder Rohrstab-Kreuzungsstelle (36) auch nach der Verschweißung noch voneinander beabstandet sind und sich nicht berühren (Fig. 4).

5. Palettencontainer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rohrstab (30, 32) die längere Parallel-Wandung (22) des trapezförmigen Rohrprofiles (18) im Bereich einer Kreuzungsstelle (36) nach innen eingeformt ist und bei dem anderen Rohrstab (32, 30) die längere Parallel-Wandung (22) des trapezförmigen Rohrprofiles (18) über die gesamte Rohrlänge nach innen eingeformt ist.

6. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen den beiden längeren Parallel-Wandungen (22) der sich kreuzenden Rohrstäbe (30, 32) nach der Verschweißung etwa 0,5 mm bis 2 mm, vorzugsweise ca. 1 mm beträgt (Fig. 4).

7. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den nach außen vorstehenden Rundungen (28) (Auswölbungen) verbleibende (längere) Parallel-Wandung (22) - in Querschnittsbetrachtung des Trapezprofiles (18) - etwa die gleiche Breite B₁ wie die gegenüberliegende (kürzere) Parallel-Wandung (20) aufweist (Fig. 4).

8. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das trapezförmige Rohrprofil (18) auf der Seite der längeren Parallel-Wandung (22) wenigstens eine mit Abstand seitlich neben einer Verschweißungsstelle angeordnete Einformung (34) aufweist (Fig. 14).

9. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das trapezförmige Rohrprofil (18) jeweils seitlich neben einer Verschweißungsstelle eine Einformung (34) aufweist, die davon jeweils wenigstens einen Abstand von etwa einem Zehntel der Rohrprofilbreite (B) aufweist (Fig. 7, 14).

10. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Kreuzungsstellen (36) auf der Seite der kürzeren Parallel-Wandung (20), d. h. auf der Rückseite der Verschweißungspunkte, wenigstens zwei Einformungen (34) oder/und auf der Seite der längeren Parallel-Wandung (22), d. h. auf der Seite der Verschwei ßungspunkte, wenigstens zwei Einformungen (34) vorgesehen sind (Fig. 14).

11. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) einer Einformung (34) in Reduzierung der Profilhöhe (H) möglichst gering gehalten ist, d. h. etwa zwischen 15% und 50%, vorzugsweise ca. 33% der Profilhöhe (H), beträgt (Fig. 9).

12. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung einer Einformung (34) - in Stablängsrichtung - etwa zwischen der anderthalbfachen und der dreifachen Profilbreite (B), vorzugsweise ca. das Doppelte der Profilbreite (B), beträgt (Fig. 7).

13. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das trapezförmige Rohrprofil (18) auf der Seite der kürzeren Parallel-Wandung (20) und auf der Seite der längeren Parallel-Wandung (22), jeweils seitlich neben einer Kreuzungs stelle (36) eine Einformung (34) derart aufweist, daß die Einformungen (34) sich genau gegenüberliegen, wobei die Einformungen (34) jeweils wenigstens einen Abstand von etwa einem Zehntel der Rohrprofilbreite (B) von der Kreuzungsstelle (36) aufweisen (Fig. 15).

14. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einformungen (34) in den Rohrstäben (30, 32) in Abhängigkeit von der Intensität der auftretenden dynamischen Schwingungsbelastung in verschiedenen Bereichen des Gitterrohrrahmens (14) oder/und in den horizontalen und vertikalen Rohrstäben (30, 32) unterschiedlich tief ausgebildet sind.

15. Palettencontainer (10) mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter (12) aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen (14) und mit einer Bodenpalette (16), auf welcher der Kunststoffbehälter (12) ruht und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Rohre (30) des Gitterrahmens (14) in den um 90° gekrümmten Eckbereichen (38) parallel zur Vertikalrichtung abgeflacht sind (Fig. 15).

16. Palettencontainer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Rohre (30) in den um 90° gekrümmten Eckbereichen des Gitterrohr- Stützmantels (14) von der Innenseite her oder/und von der Außenseite her um wenigstens ein Viertel der Höhe (H) des Profilquerschnittes (18) abgeflacht ausgebildet sind (Fig. 15).