DE102013224924A1 - Container and method for producing a container - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Container umfassend Träger 2 und Verkleidungen 3, wobei zumindest ein Element von den Trägern 2 und Verkleidungen 3 aus Blech mit einer variablen Blechdicke über einer längsten Länge des Elements hergestellt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Containers 1.The invention relates to a container comprising carrier 2 and cladding 3, wherein at least one element of the carriers 2 and cladding 3 made of sheet metal with a variable sheet thickness over a longest length of the element. The invention further relates to a method for producing such a container 1.
Description
Die Erfindung betrifft einen Container sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Containers. Container sind Großraumbehälter, die zur Lagerung beziehungsweise zum Transport von Gegenständen oder Materialien dienen. The invention relates to a container and a method for producing such a container. Containers are large capacity containers which serve for the storage or transport of objects or materials.
Für die Seefracht werden sogenannte ISO-Container verwendet. Dabei handelt es sich um genormte Großraumbehälter aus Stahl, die ein einfaches und schnelles Verladen, Befördern, Lagern und Entladen von Gütern ermöglichen. Es sind ebenso Container für Luftfracht, Schienenfracht und Straßenfracht bekannt, die in der Regel ebenfalls genormt sind. So-called ISO containers are used for sea freight. These are standardized large-capacity steel containers that enable easy and fast loading, transport, storage and unloading of goods. There are also containers for air freight, rail freight and road freight known, which are also standardized in the rule.
Ein ISO-Standardcontainer für die Seefracht hat in den meisten Fällen eine Länge von zwanzig oder vierzig Fuß, was einer ungefähren Länge von etwa sechs beziehungsweise zwölf Metern entspricht. Die Breite beträgt etwa 2350 mm. Es werden Container in unterschiedlich hohen Ausführungen unterschieden, und zwar mit einer Standard-Höhe von etwa 2395 mm und mit einer größeren Höhe von 2700 mm, wobei letztere auch als sogenannte „High Cube“ bezeichnet werden. An ISO standard container for sea freight in most cases has a length of twenty or forty feet, which corresponds to an approximate length of about six or twelve meters. The width is about 2350 mm. It can be distinguished in different versions of containers, with a standard height of about 2395 mm and a greater height of 2700 mm, the latter are also referred to as a so-called "high cube".
Die Container werden aus Blech mit zumeist einer Breite von 1500 mm hergestellt. Mehrere Blechzuschnitte werden zu einer Baugruppe verschweißt. Hierbei kommt es vor, dass zum Beispiel für die Seitenwand Bleche mit unterschiedlicher Wandstärke miteinander verschweißt werden, um der unterschiedlich starken Belastung an den Eckpfosten und in der Mitte der Seitenwand Sorge zu tragen. The containers are made of sheet metal, usually with a width of 1500 mm. Several sheet metal blanks are welded to form an assembly. It happens that, for example, for the side wall plates with different wall thickness are welded together to take care of the different levels of stress on the corner posts and in the middle of the side wall.
Container für die Seefracht werden in der Regel aus einem wetterfesten Baustahl hergestellt, der auch als Cortenstahl beziehungsweise COR-TEN-Stahl bezeichnet wird. In Sonderfällen werden Container aber auch aus Edelstählen oder anderen Metallen hergestellt. Die Bezeichnung COR-TEN wurde aus der ersten Silbe „COR“ für Rostwiderstand (Corrosion Resistance) und der zweiten Silbe für Zugfestigkeit (Tensile strength) zusammengesetzt. Wetterfeste Baustähle sind Stahllegierung mit Legierungszusätzen Kupfer, Phosphor, Silizium, Nickel und/oder Chrom. Sie bilden auf der Oberfläche eine besonders dichte Sperrschicht aus festhaftenden Sulfaten oder Phosphaten aus, welche das Bauteil vor weiterer Korrosion schützt. Containers for sea freight are usually made of a weather-resistant structural steel, which is also referred to as Corten steel or COR-TEN steel. In special cases, containers are also made of stainless steels or other metals. The designation COR-TEN was composed of the first syllable "COR" for corrosion resistance and the second sigil for tensile strength (Tensile strength). Weatherproof structural steels are steel alloy with alloying additives copper, phosphorus, silicon, nickel and / or chromium. They form on the surface of a particularly dense barrier layer of adherent sulfates or phosphates, which protects the component from further corrosion.
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Ein Nachteil bei Containern ist ihr hohes Taragewicht. Beispielsweise beträgt das Eigengewicht eines Seecontainers mit einer Länge von 20 Fuß etwa 2.200 kg. Dieses hohe Gewicht wirkt sich negativ auf die verdrängte Wassermasse und damit auf den Treibstoffverbrauch und den Tiefgang der Schiffe aus. Außerdem wird durch das Eigengewicht eines Containers auch die Zuladekapazität beeinflusst. A disadvantage with containers is their high tare weight. For example, the weight of a sea container with a length of 20 feet is about 2,200 kg. This high weight has a negative effect on the displaced water mass and thus on the fuel consumption and the draft of the ships. In addition, the load capacity is influenced by the weight of a container.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Container vorzuschlagen, der ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Stabilität aufweist und der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Die Aufgabe besteht ferner darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Containers vorzuschlagen. The present invention has for its object to provide a container which has a low weight while high stability and can be easily and inexpensively. The object is further, a To propose method for producing such a container.
Eine Lösung besteht in einem Container umfassend Träger und Verkleidungen, wobei zumindest ein Element von den Trägern und Verkleidungen aus Blech mit einer variablen Blechdicke über der Länge hergestellt ist. One solution consists in a container comprising beams and panels, at least one element of which is made of sheet metal supports and panels of varying thickness over the length.
Ein Vorteil besteht darin, dass einzelne Elemente des Containers hinsichtlich der Materialdicke über der Länge des jeweiligen Elements individuell an die Anforderungen in Bezug auf die Festigkeit und Steifigkeit angepasst werden können. Die Dimensionierung der einzelnen Abschnitte der Elemente kann individuell in Abhängigkeit von den jeweiligen Belastungen erfolgen, so dass eine Überdimensionierung der Elemente beziehungsweise des Containers reduziert wird. Durch gezielte Reduktion der Dicke der Elemente in geringer belasteten Bereichen kann Material eingespart werden, so dass der Container letztlich ohne Einbußen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften ein geringes Gewicht aufweist und somit kostengünstig hergestellt werden kann. One advantage is that individual elements of the container can be individually tailored to the requirements of strength and rigidity in terms of material thickness over the length of each element. The dimensioning of the individual sections of the elements can be done individually as a function of the respective loads, so that an oversizing of the elements or of the container is reduced. By deliberately reducing the thickness of the elements in low-load areas, material can be saved, so that the container ultimately without any loss in terms of mechanical properties has a low weight and thus can be produced inexpensively.
Durch die Reduktion des Gewichts kann im späteren Transport des Containers Treibstoff gespart werden, was zu Kosteneinsparungen im Betrieb und einer verbesserten Umweltbilanz führt. Bei Containern, die bis an die Zuladungsgrenze beladen werden, wie beispielsweise Kühl- oder Tankcontainer, erschließt sich durch die reduzierte Leermasse des Containers ein Potential zur Zuladungserhöhung. Die maximale Blechdicke der Elemente wird bestimmt durch die lokale Beanspruchung, meist im Belade- oder Transportfall. Die meisten Komponenten des Containers haben ein Potential zur Gewichtsoptimierung, da nicht alle Stellen einer Baugruppe gleich belastet sind und so lokal mit einer geringeren Wandstärke dimensioniert werden können. By reducing the weight of fuel can be saved in the subsequent transport of the container, resulting in cost savings in operation and improved environmental performance. Containers that are loaded to the payload limit, such as refrigerated or tank containers, opens up a potential for increasing the payload due to the reduced empty mass of the container. The maximum sheet thickness of the elements is determined by the local stress, usually in loading or transport case. Most components of the container have a potential for weight optimization, since not all points of an assembly are equally loaded and can be dimensioned locally with a smaller wall thickness.
Zumindest ein Element von den Trägern und Verkleidungen heißt, dass zumindest einer von den Trägern und/oder zumindest eine von den Verkleidungen des Containers aus Blech mit variabler Blechdicke über der Länge gestaltet ist. Unter Blech werden gewalzte Flacherzeugnisse verstanden, die aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind, beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff oder aus Leichtmetall wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Länge bzw. Längsrichtung des Blechs ist vorliegend definiert als die Richtung, entlang derer sich die Dicke ändert. Das heißt, die Bereiche einheitlicher Dicke erstrecken sich quer zur Längsrichtung des Blechs bzw. des daraus hergestellten Elements. Die Länge des Blechs bzw. des hieraus hergestellten Elements meint insbesondere die längste Erstreckung entlang einer Kante des jeweiligen Elements oder eines Teilabschnitts des Elements. Der Begriff Träger soll alle tragenden Elemente des Containers mit umfassen, insbesondere Bodenquerträger, Bodenlängsträger, Vertikalträger, Dachquerträger und/oder Dachlängsträger, ohne hierauf beschränkt zu sein. Mit dem Begriff Verkleidung sollen alle Elemente mit umfasst sein, welche mit den Trägern verbunden sind und den Container nach außen hin verschließen beziehungsweise verkleiden, wie insbesondere Seitenwände, Stirnwände, Türen und/oder ein Dach des Containers. At least one element of the beams and panels means that at least one of the beams and / or at least one of the shrouds of the container is formed of sheet metal of variable gauge over the length. Sheet metal is understood to mean rolled flat products which are produced from a metallic material, for example from a steel material or from light metal such as aluminum or an aluminum alloy. The length or longitudinal direction of the sheet is herein defined as the direction along which the thickness changes. That is, the areas of uniform thickness extend transversely to the longitudinal direction of the sheet or of the element produced therefrom. In particular, the length of the sheet or of the element produced therefrom means the longest extent along an edge of the respective element or a subsection of the element. The term carrier is intended to include all supporting elements of the container, in particular floor cross members, floor longitudinal members, vertical beams, roof cross members and / or roof rails, without being limited thereto. The term cladding should be encompassed with all elements which are connected to the carriers and close the container to the outside or dress, in particular side walls, end walls, doors and / or a roof of the container.
Die Träger umfassen Bodenquerträger und Bodenlängsträger, wobei Endabschnitte der Bodenquerträger vorzugsweise eine größere Bleckdicke haben als zumindest ein zwischen den Endabschnitten liegender Abschnitt des jeweiligen Bodenquerträgers. Dieser mindestens eine dünnere Zwischenabschnitt kann an beliebiger Stelle zwischen den Endabschnitten angeordnet sein. Ein erstes Ende des Bodenquerträgers ist mit dem ersten Bodenlängsträger verbunden und das entgegengesetzte zweite Ende des Bodenquerträgers ist mit dem zweiten Bodenlängsträger verbunden. Durch die größere Blechdicke in den Endabschnitten wird eine sichere Verbindung zwischen den Bodenquerträgern und den Bodenlängsträgern mit einer hohen Festigkeit erzeugt. Die Endabschnitte mit größerer Blechdicke können eine Breite von 20 mm bis 40 mm aufweisen. Die Blechdicke liegt in den Endabschnitten vorzugsweise zwischen 3,0 mm und 5,0 mm, insbesondere zwischen 3,5 und 4,5 mm. Zwischen den Endabschnitten können ein oder mehrere Abschnitte mit kleinerer Blechdicke vorgesehen sein. Diese können eine Blechdicke von 1,0 mm bis 2,5 mm aufweisen, insbesondere zwischen 1,3 mm und 2,0 mm. Die Ausgestaltung von einem oder mehreren Bodenträgern mit variabler Blechdicke über der Länge ist besonders günstig, da gegebenenfalls auf Verstärkungselemente verzichtet werden kann. The supports comprise base cross members and floor longitudinal members, wherein end portions of the floor cross members preferably have a greater sheet thickness than at least one portion of the respective floor cross member lying between the end portions. This at least one thinner intermediate section can be arranged at any point between the end sections. A first end of the floor cross member is connected to the first floor longitudinal member and the opposite second end of the floor cross member is connected to the second floor longitudinal member. The greater sheet thickness in the end sections creates a secure connection between the floor cross members and the floor side rails with high strength. The end portions with a larger sheet thickness may have a width of 20 mm to 40 mm. The sheet thickness in the end sections is preferably between 3.0 mm and 5.0 mm, in particular between 3.5 and 4.5 mm. One or more smaller plate thickness portions may be provided between the end portions. These may have a sheet thickness of 1.0 mm to 2.5 mm, in particular between 1.3 mm and 2.0 mm. The design of one or more floor beams with variable sheet thickness over the length is particularly favorable, since it may be possible to dispense with reinforcing elements.
Bei größeren Lasten oder Verwendung einer geringen Anzahl von Bodenquerträgern können diese jedoch auch mit Verstärkungselementen versehen sein, die im Querschnitt betrachtet zwischen einem ersten Profilabschnitt und einem zweiten Profilabschnitt angeordnet sind, wobei der Bodenquerträger im Bereich der Verstärkungselemente eine größere Blechdicke aufweist als im Bereich zwischen zwei benachbarten Verstärkungselementen. Hier gelten die oben genannten bevorzugten Dickenbereiche. Es versteht sich, dass die aufgeführten Dickenverläufe der genannten Bauteile je nach Anforderung auch modifiziert werden können. Insbesondere können für andere Container als für Schifffracht andere Dickenverläufe gelten. For larger loads or use of a small number of floor cross members, however, these can also be provided with reinforcing elements, which are viewed in cross section between a first profile section and a second profile section, wherein the floor cross member in the region of the reinforcing elements has a larger sheet thickness than in the region between two adjacent reinforcing elements. Here are the above-mentioned preferred thickness ranges. It is understood that the listed thickness profiles of said components can also be modified as required. In particular, different thickness gradients may apply to containers other than bulk cargo.
Die Träger umfassen insbesondere auch vier Vertikalträger, die auch als Ecksäulen bezeichnet werden. Die Vertikalträger haben jeweils einen oberen Endabschnitt, der mit einem oberen Eckbeschlag verbunden ist, und ein unterer Endabschnitt, der mit einem unteren Eckbeschlag verbunden ist. Vorzugsweise haben der obere und/oder der untere Endabschnitts eine größere Blechdicke als zumindest ein dazwischen liegender Zwischenabschnitt des jeweiligen Vertikalträgers. Durch die erhöhte Blechdicke an zumindest einem der Endabschnitte wird eine sichere Verbindung zum Eckbeschlag mit einer hohen Festigkeit hergestellt. Die Verbindung wird vorzugsweise durch Schweißen realisiert, wobei andere Verbindungsmethoden nicht ausgeschlossen sind. Für die Blechdickenverläufe der Vertikalträger gelten vorzugsweise die im Zusammenhang mit den Bodenquerträgern genannten Größenordnungen. In particular, the carriers also comprise four vertical carriers, which are also referred to as corner pillars. The vertical beams each have an upper end portion which is connected to an upper corner fitting, and a lower end portion, which with a lower corner fitting is connected. Preferably, the upper and / or the lower end portion have a larger sheet thickness than at least one intermediate intermediate portion of the respective vertical support. Due to the increased sheet thickness at least one of the end portions a secure connection to the corner fitting is made with a high strength. The connection is preferably realized by welding, whereby other connection methods are not excluded. For the sheet thickness gradients of the vertical beams are preferably the orders of magnitude mentioned in connection with the floor cross beams.
Die Verkleidungen weisen mindestens eine Wand auf, die als Stirnwand und/oder als Seitenwand gestaltet sein kann. Die Wand weist zumindest ein Wandelement aus Blech mit einer veränderlichen Blechdicke auf, das derart verbaut ist, dass die Wand eine variable Wanddicke über der Höhe der Wand aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Dicke des zumindest einen Wandelements über der Länge des Wandelements variiert, das heißt in der längsten Erstreckung des Elements. Das Wandelement hat einen oberen Endabschnitt, der mit einem Dachträger verbunden ist, und einen unteren Endabschnitt, der mit einem Bodenträger verbunden ist. Vorzugsweise haben der obere und/oder untere Endabschnitt eine größere Blechdicke als zumindest ein dazwischen liegender Abschnitt des Wandelements. Dieser dünnere Zwischenabschnitt kann an beliebiger Stelle zwischen den beiden Endabschnitten angeordnet sein. Die Endabschnitte mit größerer Blechdicke können eine Breite von 20 mm bis 200 mm aufweisen, wobei auch geringere Breiten bis zu 40 mm denkbar sind. Die Blechdicke liegt in den Endabschnitten vorzugsweise zwischen 1,5 mm und 2,5 mm. Zwischen den Endabschnitten können ein oder mehrere Abschnitte mit kleinerer Blechdicke vorgesehen sein, was die Möglichkeit mit einschließt, dass auch ein oder mehrere dickere Abschnitte zwischen den Endabschnitten gebildet sein können. Die Blechdicke der dünneren Abschnitte liegt vorzugsweise zwischen 1,2 mm und 1,8 mm. The panels have at least one wall, which may be designed as an end wall and / or as a side wall. The wall has at least one wall element made of sheet metal with a variable sheet thickness, which is installed in such a way that the wall has a variable wall thickness above the height of the wall. In particular, it is provided that the thickness of the at least one wall element varies over the length of the wall element, that is in the longest extent of the element. The wall member has an upper end portion connected to a roof carrier and a lower end portion connected to a floor support. Preferably, the upper and / or lower end portion have a larger sheet thickness than at least one intermediate portion of the wall element. This thinner intermediate portion may be disposed at any position between the two end portions. The end portions with a larger sheet thickness may have a width of 20 mm to 200 mm, with smaller widths up to 40 mm are conceivable. The sheet thickness is preferably between 1.5 mm and 2.5 mm in the end sections. One or more smaller plate thickness portions may be provided between the end portions, including the possibility that one or more thicker portions may be formed between the end portions. The sheet thickness of the thinner sections is preferably between 1.2 mm and 1.8 mm.
Nach einer alternativen Ausführungsform kann das Wandelement einen Mittelabschnitt mit größerer Blechdicke aufweisen, an den sich die Zwischenabschnitte mit kleinerer Blechdicke anschließen. Die Blechdicke des Mittelabschnitts kann größer sein als die der Zwischenabschnitte und/oder größer als die der Endabschnitte. Vorzugsweise hat der Mittelabschnitt eine Blechdicke von 1,8 bis 2,5 mm. Die Erstreckung des Mittelabschnitts in Längsrichtung des Wandelements kann zwischen 300 mm und 500 mm liegen. Durch den verdickten Mittelabschnitt wird vorteilhaft eine ungewünschte plastische Verformung der Wand reduziert oder verhindert. According to an alternative embodiment, the wall element may have a central portion with a larger sheet thickness, followed by the intermediate portions connect with smaller sheet thickness. The sheet thickness of the middle section may be greater than that of the intermediate sections and / or greater than that of the end sections. Preferably, the central portion has a sheet thickness of 1.8 to 2.5 mm. The extension of the middle section in the longitudinal direction of the wall element can be between 300 mm and 500 mm. The thickened middle section advantageously reduces or prevents undesired plastic deformation of the wall.
Die Verkleidungen können ein Dach umfassen, das zumindest ein Dachelement aus Blech mit einer veränderlichen Blechdicke über der Länge des Dachelements aufweist, wobei das erste Dachelement Endabschnitte zum Verbinden mit jeweils einem Dachlängsträger aufweist, wobei die Endabschnitte jeweils eine größere Blechdicke haben als zumindest ein zwischen den Endabschnitten liegender Zwischenabschnitt des Dachelements. Je nach Größe wird das Dach aus mehreren einzelnen Dachelementen zusammengesetzt, die jeweils zunächst separat hergestellt und anschließend entlang ihrer seitlichen Längskanten miteinander verschweißt werden. Dabei bilden die verdickten Endabschnitte der Dachelemente die Seitenbereiche des Daches, welche mit den Dachlängsträgern verbunden werden. The fairings may comprise a roof having at least one sheet metal roof member of varying thickness over the length of the roof member, the first roof member having end portions for connection to each of a roof side rail, the end portions each having a greater sheet thickness than at least one between End portions lying intermediate portion of the roof element. Depending on the size of the roof is composed of several individual roof elements, which are each first manufactured separately and then welded together along their lateral longitudinal edges. In this case, the thickened end portions of the roof elements form the side areas of the roof, which are connected to the roof side rails.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung hat das Dach an den stirnseitigen Enden des Containers erste Dachelemente aus Blech mit einer veränderlichen Blechdicke über der Länge, welche zumindest in den Eckbereichen eine größere Blechdicke aufweisen als zweite Dachelemente, die in Längsrichtung des Containers zwischen den stirnseitigen ersten Dachelementen angeordnet sind. Für die stirnseitigen ersten und die dazwischen liegenden zweiten Dachelemente gilt vorzugsweise zumindest eines von Folgendem: die Endabschnitte eines ersten Dachelements haben eine größere Blechdicke als zumindest ein Zwischenabschnitt dieses Dachelements; und/oder die Endabschnitte eines ersten Dachelements haben jeweils eine größere Blechdicke als die Endabschnitte eines zweiten Dachelements; und/oder der Zwischenabschnitt eines ersten Dachelements hat eine größere Blechdicke als zumindest ein Zwischenabschnitt eines zweiten Dachelements. Durch die Ausgestaltung mit dickeren ersten Dachelementen an den Stirnseiten wird hier in vorteilhafter Weise eine besonders hohe Stabilität erreicht, so dass eine Beschädigung des Containers bei ungenauem Aufsetzen eines anderen Containers verhindert werden kann. According to a preferred embodiment, the roof has at the front ends of the container first roof elements made of sheet metal with a variable sheet thickness over the length, which at least in the corner areas have a larger sheet thickness than second roof elements, which are arranged in the longitudinal direction of the container between the front-side first roof elements , For the front-side first and the intermediate second roof elements, at least one of the following preferably applies: the end sections of a first roof element have a greater sheet thickness than at least one intermediate section of this roof element; and / or the end portions of a first roof member each have a larger sheet thickness than the end portions of a second roof member; and / or the intermediate portion of a first roof element has a greater sheet thickness than at least one intermediate portion of a second roof element. Due to the configuration with thicker first roof elements on the end faces here a particularly high stability is achieved in an advantageous manner, so that damage to the container can be prevented inaccurate placement of another container.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest einer von den Trägern zumindest in Abschnitten mit geringerer Blechdicke rekristallisiert. Das Rekristallisieren wird insbesondere durch eine Wärmebehandlung (Rekristallisationsglühen) bewerkstelligt. Durch Rekristallisieren werden Eigenspannungen im Blechelement reduziert und das Blechelement erhält eine gute Verformbarkeit für einen nachfolgenden Umformprozess. Bei Herstellung der Träger aus gewalzten oder rollprofilierten Blechen wird eine durch den Walzprozess verursachte Kaltverfestigung wieder aufgehoben beziehungsweise vermindert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Blechelemente zur Herstellung der Bodenquerträger und/oder der Vertikalträger vor dem Umformen rekristallisiert werden. According to a preferred embodiment, at least one of the carriers is recrystallized at least in sections with a smaller sheet thickness. The recrystallization is accomplished in particular by a heat treatment (recrystallization annealing). By recrystallization residual stresses in the sheet metal element are reduced and the sheet metal element is given a good deformability for a subsequent forming process. When producing the carriers from rolled or roll-profiled sheets, cold work hardening caused by the rolling process is canceled or reduced again. It is provided in particular that the sheet metal elements for the production of the floor cross member and / or the vertical support are recrystallized before forming.
Vorzugsweise ist zumindest eine von den Verkleidungen zumindest in Abschnitten mit geringerer Blechdicke kaltverfestigt. Hiermit ist gemeint, dass ein oder mehrere Blechelemente zur Herstellung einer Stirnwand, Seitenwand, Türe oder des Dachs nach dem Walzen beziehungsweise Rollprofilieren keinem Rekristallisationsglühen unterzogen werden, sondern walzhart zum jeweiligen Wandelement umgeformt werden. Der Vorteil liegt darin, dass das jeweilige Wandelement auf diese Weise eine höhere Festigkeit aufweist und damit eine größere Widerstandsfähigkeit gegen ungewünschte plastische Verformung. Preferably, at least one of the panels is work hardened at least in sections of lesser sheet thickness. By this is meant that one or more sheet metal elements for producing an end wall, side wall, door or the roof after rolling or roll profiling are not subjected to recrystallization annealing, but are formed into the respective wall element in a roll-hard manner. The advantage is that the respective wall element in this way has a higher strength and thus a greater resistance to undesired plastic deformation.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe besteht weiter in einem Verfahren zur Herstellung eines Containers aus Trägern und Verkleidungen, wobei zumindest ein Element von den Trägern und den Verkleidungen mit den Schritten hergestellt wird: Herstellung eines Blechelements mit einer veränderlichen Blechdicke über der Länge derart, dass Endabschnitte des Blechelements eine größere Blechdicke aufweisen als zumindest ein dazwischen liegender Abschnitt des Blechelements; Umformen des Blechelements durch Umformoperationen, wobei ein umgeformter Bereich sich in Längsrichtung des Blechelements erstreckt. Die Umformoperationen können Biegen, Kanten, Tiefziehen, Profilieren und/oder Pressen umfassen. Zur Herstellung eines Trägers kommen insbesondere Biege- bzw. Kantoperationen zum Einsatz, wobei das Blechelement jeweils um eine in Längsrichtung des Blechelements verlaufende Biegeachse gebogen wird, wobei die anderen Umformoperationen nicht ausgeschlossen sind. Zur Herstellung einer Verkleidung wird vorzugsweise Tiefziehen oder Pressen verwendet, ohne hierauf beschränkt zu sein. The solution to the above object is further in a method for producing a container of beams and panels, wherein at least one element of the beams and the panels is produced with the steps of: producing a sheet metal element with a variable sheet thickness over the length such that end portions the sheet metal element have a greater sheet thickness than at least one intermediate portion of the sheet metal element; Forming the sheet metal element by forming operations, wherein a deformed region extends in the longitudinal direction of the sheet metal element. The forming operations may include bending, edging, deep drawing, profiling and / or pressing. In particular, bending or bending operations are used to produce a carrier, wherein the sheet metal element is bent in each case about a bending axis extending in the longitudinal direction of the sheet metal element, wherein the other forming operations are not excluded. For producing a lining, deep-drawing or pressing is preferably used without being limited thereto.
Mit dem genannten Verfahren lassen sich in vorteilhafter Weise Container herstellen, die hinsichtlich ihrer Materialdicke an die Anforderungen in Bezug auf die Belastung angepasst sind. Unter verbesserter Ausnutzung des eingesetzten Materials können die erfindungsgemäß hergestellten Container denselben oder höheren Belastungen standhalten, wie herkömmliche Container mit einheitlicher Materialstärke, wobei das Gewicht und damit die Herstellungs- und Betriebskosten reduziert werden können. Es gelten alle oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Erzeugnis gemachten Ausführungen gleichermaßen auch für das Verfahren, insbesondere im Hinblick auf die Dickenverläufe der Bauteile, und umgekehrt, vom Verfahren auch für das Erzeugnis. Es versteht sich, dass weitere Fertigungsschritte vor-, zwischen oder nachgeschaltet sein können. Beispielsweise können vor oder nach dem Umformen mehrere einzelne Blechelemente miteinander verschweißt werden, um ein größeres Verkleidungsbauteil wie ein Dach, eine Seitenwand oder eine Stirnwand zu bilden. With the mentioned method, it is advantageously possible to produce containers which are adapted in terms of their material thickness to the requirements with regard to the load. With improved utilization of the material used, the containers according to the invention can withstand the same or higher loads as conventional containers with a uniform material thickness, the weight and thus the manufacturing and operating costs can be reduced. All the statements made above in connection with the product according to the invention apply equally to the method, in particular with regard to the thickness profiles of the components, and vice versa, by the method also for the product. It is understood that further manufacturing steps can be advanced, intermediate or downstream. For example, before or after forming several individual sheet metal elements are welded together to form a larger trim component such as a roof, a side wall or an end wall.
Ein Blechelement zur Herstellung eines Trägers oder eines Verkleidungsteils kann insbesondere nach einer von folgenden Möglichkeiten hergestellt werden: Flexibles Walzen von Bandmaterial zur Erzeugung einer variablen Dicke über der Länge des Bandmaterials und anschließendes Ablängen des gewalzten Bandmaterials zu einzelnen Blechelementen mit zumindest zwei Abschnitten mit größerer Blechdicke und zumindest einem Abschnitt mit geringerer Blechdicke; oder Rollprofilieren eines Blechmaterials zur Erzeugung einer variablen Dicke über der Breite des Blechmaterials und anschließendes Ablängen des rollprofilierten Blechmaterials zu einzelnen Blechelementen mit zumindest zwei Abschnitten mit größerer Blechdicke und zumindest einem Abschnitt mit geringerer Blechdicke; oder Bereitstellen einer ersten Blechtafel mit einer ersten Blechdicke und Bereitstellen von zwei zweiten Blechtafeln mit einer geringeren zweiten Blechdicke, Verschweißen der zweiten Blechtafeln mit der ersten Blechtafel an entgegengesetzten Enden der ersten Blechtafel. A sheet metal element for producing a carrier or a trim part can in particular be produced in one of the following ways: flexible rolling of strip material to produce a variable thickness over the length of the strip material and then cutting the rolled strip material to individual sheet metal elements with at least two sections with greater sheet thickness and at least one section of lesser sheet thickness; or roll profiling a sheet material to produce a variable thickness across the width of the sheet material and then cutting the roll profiled sheet material into individual sheet metal elements having at least two sections of greater sheet thickness and at least one section of lesser sheet thickness; or providing a first metal sheet having a first sheet thickness and providing two second metal sheets having a smaller second sheet thickness, welding the second metal sheets to the first metal sheet at opposite ends of the first metal sheet.
Mit allen drei Möglichkeiten wird ein Blechelement erzeugt, dass Bereiche mit unterschiedlichen Dicken aufweist, und zwar zumindest mit zwei dickeren Abschnitten und zumindest einem dazwischen liegenden dünneren Abschnitt. Es versteht sich, dass die Blechelemente, je nach Anforderung an das hieraus herzustellende Bauteil, auch noch weitere dickere und dünnere Abschnitte über der Länge aufweisen kann. In all three ways, a sheet metal element is produced that has regions with different thicknesses, at least with two thicker sections and at least one thinner section therebetween. It is understood that the sheet metal elements, depending on the requirements of the component to be produced therefrom, can also have further thicker and thinner sections over the length.
Beim Flexiblen Walzen wird Bandmaterial mit im Wesentlichen einheitlicher Blechdicke durch Verändern des Walzspalts während des Prozesses zu Bandmaterial mit variabler Blechdicke über der Länge ausgewalzt. Die durch das Flexible Walzen erzeugten Abschnitte unterschiedlicher Dicke erstrecken sich quer zur Längsrichtung beziehungsweise zur Walzrichtung des Bandmaterials. Das Bandmaterial kann nach dem Flexiblen Walzen auf einfache Weise wieder zum Coil aufgewickelt werden und an anderer Stelle der Weiterverarbeitung zugeführt werden, oder es kann direkt weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Ablängen des Bandmaterials zu einzelnen Blechelementen. In flexible rolling, strip material having a substantially uniform sheet thickness is rolled out over the length by varying the roll gap during the process into strip material of variable sheet thickness. The sections of different thickness produced by the flexible rolling extend transversely to the longitudinal direction or to the rolling direction of the strip material. After the flexible rolling, the strip material can easily be wound up again into a coil and fed to further processing at another point, or it can be further processed directly, for example by cutting the strip material to form individual sheet metal elements.
Beim Bandprofilwalzen wird Blechmaterial, das heißt Bandmaterial oder einzelne Blechelemente, mit im Wesentlichen einheitlicher Dicke durch das Profil der Walzen zu Blechmaterial mit variabler Dicke über der Breite des Materials ausgewalzt. Die durch das Bandprofilwalzen erzeugten Abschnitte unterschiedlicher Dicke erstrecken sich dabei in Längsrichtung des Blechmaterials. Beim Bandprofilwalzen, das auch als Walzprofilieren bezeichnet wird, werden einzelne Bereiche des Blechmaterials nach außen abgestreckt. Mit beiden Verfahren, Flexiblen Walzen und Bandprofilwalzen, wird Blechmaterial mit variabler Blechdicke in einer Erstreckungsrichtung erzeugt. Grundsätzlich ist es auch möglich, beide Prozesse, das heißt Flexibles Walzen und Bandprofilwalzen miteinander zu kombinieren, um Blechelemente mit über der Länge und über der Breite variabler Wandstärke zu erzeugen. Hiermit kann eine größtmögliche Flexibilität hinsichtlich der Ausgestaltung der Dickenbereiche über der Länge und Breite der Blechelemente für den Container erreichen. In strip rolling, sheet material, that is, strip material or individual sheet elements, is rolled with substantially uniform thickness through the profile of the rolls to sheet material of variable thickness across the width of the material. The sections of different thickness produced by the strip profile rolling extend in the longitudinal direction of the sheet material. In band profile rolling, which is also referred to as roll forming, individual areas of the sheet material are stretched outwards. With both processes, flexible rolls and strip profile rolls, sheet metal material with variable sheet thickness in one Extension direction generated. In principle, it is also possible to combine both processes, that is to say flexible rolling and strip profile rolling, in order to produce sheet metal elements with variable wall thickness over the length and over the width. This can achieve the greatest possible flexibility with regard to the configuration of the thickness ranges over the length and width of the sheet metal elements for the container.
Gemäß der dritten Möglichkeit werden die Blechelemente aus mehreren einzelnen Platinen mit unterschiedlicher Blechdicke zusammengesetzt und verschweißt. Solche aus mehreren Teilplatinen mit unterschiedlicher Blechdicke zusammengesetzte Blechelemente werden auch als Tailor Welded Blanks bezeichnet. According to the third possibility, the sheet metal elements are assembled from several individual boards with different sheet thickness and welded. Such composed of several sub-boards with different sheet thickness sheet metal elements are also referred to as Tailor Welded blanks.
Als weiterer Verfahrensschritt kann ein Blechelement zur Herstellung eines Trägers beziehungsweise einer Verkleidung für den Container nach dem walzenden Bearbeiten einer Wärmebehandlung unterzogen werden, insbesondere einem Rekristallisationsglühen. Es kann jedoch auch auf eine Wärmebehandlung nach dem Walzen verzichtet werden, so dass das Blechelement in walzhartem Zustand zum Träger beziehungsweise zur Verkleidung weiterverarbeitet wird. Ein nicht-wärmebehandeltes Blechelement weist in den dünneren Abschnitten eine höhere Festigkeit auf als in den dickeren Abschnitten. Insofern ist ein nicht wärmebehandeltes Blechelement für ein Container-Bauteil gleichzeitig dicken- als auch festigkeitsoptimiert. As a further method step, a sheet metal element for producing a carrier or a lining for the container can be subjected to a heat treatment after the rolling processing, in particular a recrystallization annealing. However, it can also be dispensed with a heat treatment after rolling, so that the sheet metal element is further processed in the hard-rolling state to the carrier or the cladding. A non-heat treated sheet member has higher strength in the thinner portions than in the thicker portions. In this respect, a non-heat-treated sheet metal element for a container component is both thickness and strength optimized.
Vorzugsweise werden die Blechelemente, welche zu einem Träger weiterverarbeitet werden, nach dem Walzen und vor dem Umformen rekristallisationsgeglüht. Das Rekristallisationsglühen wird dabei insbesondere so durchgeführt, dass die Abschnitte mit geringerer Blechdicke rekristallisiert werden, während die Abschnitte mit größerer Blechdicke ihre Gefügestruktur beibehalten beziehungsweise nicht oder nur in geringerem Umfang rekristallisiert werden. Preferably, the sheet metal elements, which are further processed into a carrier, recrystallization annealed after rolling and before forming. In this case, the recrystallization annealing is carried out in particular in such a way that the sections of smaller sheet thickness are recrystallized, while the sections of greater sheet thickness retain their microstructure or are not recrystallized or recrystallized to a lesser extent.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Blechelemente, die nach dem Walzen zu einer Verkleidung weiterverarbeitet werden, nicht wärmebehandelt, sondern in walzhartem Zustand umgeformt. Dies hat den Vorteil, dass die dünneren Abschnitte der Blechelemente durch das Walzen aufgrund der Kaltverfestigung eine erhöhte Festigkeit aufweisen als die dickeren Abschnitte und damit bei Benutzung des Containers ungewünschten plastischen Verformungen besser standhalten. According to a preferred embodiment, the sheet metal elements, which are further processed after rolling to a panel, not heat treated, but formed in hard-rolled condition. This has the advantage that the thinner sections of the sheet metal elements due to the work hardening due to the work hardening have an increased strength than the thicker sections and thus better withstand unwanted plastic deformation when using the container.
Der zumindest eine Träger kann jedes tragende Bauteil des Containers sein, insbesondere ein Bodenquerträger, Bodenlängsträger, Vertikalträger, Dachquerträger und/oder Dachlängsträger. Die zumindest eine Verkleidung kann beispielsweise ein Wandelement, Stirnelement, Dachelement und/oder Türelement sein beziehungsweise zu diesem umgeformt werden. Es können jeweils ein oder mehrere der Träger beziehungsweise der Verkleidungen gemäß dem Verfahren hergestellt werden. The at least one carrier can be any load-bearing component of the container, in particular a floor cross member, floor longitudinal members, vertical beams, roof cross members and / or roof longitudinal members. The at least one cladding can be, for example, a wall element, front element, roof element and / or door element or be formed into this. In each case one or more of the carriers or the claddings can be produced according to the method.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt: Preferred embodiments will be explained below with reference to the drawing figures. Hereby shows:
Die
Der Container
Die unteren Seitenlängsträger
Der Container
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Element von den Trägern
Bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß den
Es ist erkennbar, dass das Dach
Die stirnseitigen Dachelemente
Die in Längsrichtung des Containers
Durch die genannte Ausgestaltung hat das Dach
Die
Die Seitenwand
Die oberen Endabschnitte
Die
Die
Die Endabschnitte
Die genannte Ausführungsform kann sowohl für die Seitenwand
Die
Die
Die Bodenquerträger
Die Blechdicken D22 der Endabschnitte
In
Im Verfahrensschritt V1 wird das Bandmaterial
Das Bandmaterial wird nach dem flexiblen Walzen wieder zum Coil aufgewickelt, so dass es dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt werden kann. The strip material is rewound to the coil after the flexible rolling, so that it can be fed to the next process step.
Nach dem flexiblen Walzen wird das zum Coil aufgewickelte Bandmaterial im Verfahrensschritt V2 einer Wärmebehandlung unterzogen, und zwar vorzugsweise einem Rekristallisationsglühen. Die Wärmebehandlung kann in einem Ofen
Nach der Wärmebehandlung wird das Bandmaterial
Nach dem Glätten wird das Bandmaterial
Im Verfahrensschritt V5 wird das Blechelement
Es versteht sich, dass die vorstehende Verfahrensführung auch abgewandelt werden kann. Beispielsweise kann Blechmaterial mit unterschiedlicher Dicke über der Länge des Materials auch durch Rollprofilieren anstelle von flexiblem Walzen hergestellt werden. It is understood that the above procedure can also be modified. For example, sheet material of varying thickness over the length of the material may also be produced by roll profiling instead of flexible rolling.
Die Verfahrensschritte V1 (walzende Bearbeitung), V3 (Bandrichten) und V4 (Ablängen) sind identisch mit den entsprechenden Verfahrensschritten V1, V3 und V4 gemäß
Die Blechelemente
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Container
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Container Container
- 2 2
- Träger carrier
- 3 3
- Verkleidungen panels
- 4 4
- Eckbeschläge corner fittings
- 5 5
- Boden ground
- 6 6
- Bodenplatte baseplate
- 11 11
- Bandmaterial band material
- 12 12
- Coil coil
- 13 13
- Walzen roll
- 14, 14’ 14, 14 '
- Bereiche areas
- 15 15
- Ofen oven
- 16 16
- Bandrichtvorrichtung Strip straightener
- 17 17
- Blechelement sheet metal element
- 18 18
- Schneidvorrichtung cutter
- 21 21
- Bodenlängsträger Floor side members
- 22 22
- Bodenquerträger Floor cross members
- 23 23
- Vertikalträger vertical support
- 24 24
- Dachlängsträger Roof rails
- 25 25
- Dachquerträger Roof rack
- 31 31
- Seitenwand Side wall
- 32 32
- Stirnwand bulkhead
- 33 33
- Dach top, roof
- 42 42
- Endabschnitt end
- 43 43
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 44 44
- Übergangsabschnitt Transition section
- 52 52
- Endabschnitt end
- 53 53
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 54 54
- Übergangsabschnitt Transition section
- 62 62
- Endabschnitt end
- 63 63
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 64 64
- Übergangsabschnitt Transition section
- 65 65
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 66 66
- Verstärkung reinforcement
- 67 67
- Abschnitt section
- 71 71
- erstes Dachelement first roof element
- 72 72
- zweites Dachelement second roof element
- 73 73
- Längskante longitudinal edge
- 74 74
- Längskante longitudinal edge
- 75 75
- Endabschnitt end
- 76 76
- Endabschnitt end
- 77 77
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 78 78
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 82 82
- Endabschnitt end
- 83 83
- Endabschnitt end
- 84 84
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 85 85
- Längskante longitudinal edge
- 86 86
- Längskante longitudinal edge
- 87 87
- Übergangsabschnitt Transition section
- 92 92
- Endabschnitt end
- 93 93
- Zwischenabschnitt intermediate section
- 94 94
- Übergangsabschnitt Transition section
- 95 95
- Zwischenabschnitt intermediate section
- B B
- Breite width
- D D
- Dicke thickness
- V V
- Verfahrensschritt step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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