EP1328447B1 - Palettencontainer - Google Patents

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EP1328447B1
EP1328447B1 EP01969612A EP01969612A EP1328447B1 EP 1328447 B1 EP1328447 B1 EP 1328447B1 EP 01969612 A EP01969612 A EP 01969612A EP 01969612 A EP01969612 A EP 01969612A EP 1328447 B1 EP1328447 B1 EP 1328447B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pallet
pallet container
bending
container according
shaped recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01969612A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1328447A1 (de
Inventor
Dietmar Przytulla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mauser Werke GmbH
Original Assignee
Mauser Werke GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7948131&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1328447(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mauser Werke GmbH filed Critical Mauser Werke GmbH
Publication of EP1328447A1 publication Critical patent/EP1328447A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1328447B1 publication Critical patent/EP1328447B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/04—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another
    • B65D77/06—Liquids or semi-liquids or other materials or articles enclosed in flexible containers disposed within rigid containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/04—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another
    • B65D77/0446—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another the inner and outer containers being rigid or semi-rigid and the outer container being of polygonal cross-section not formed by folding or erecting one or more blanks
    • B65D77/0453—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another the inner and outer containers being rigid or semi-rigid and the outer container being of polygonal cross-section not formed by folding or erecting one or more blanks the inner container having a polygonal cross-section
    • B65D77/0466—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another the inner and outer containers being rigid or semi-rigid and the outer container being of polygonal cross-section not formed by folding or erecting one or more blanks the inner container having a polygonal cross-section the containers being mounted on a pallet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/04—Articles or materials enclosed in two or more containers disposed one within another
    • B65D77/06—Liquids or semi-liquids or other materials or articles enclosed in flexible containers disposed within rigid containers
    • B65D77/061—Liquids or semi-liquids or other materials or articles enclosed in flexible containers disposed within rigid containers the containers being mounted on a pallet

Definitions

  • the invention relates to a pallet container with a thin-walled inner container, preferably made of thermoplastic material, for storage and transport of liquid or flowable contents, with a plastic container as Support jacket tightly enclosing (grid) tube frame made of metal rods and with a Floor pallet on which the plastic container rests and with which the support shell is firmly connected.
  • a plastic container as Support jacket tightly enclosing (grid) tube frame made of metal rods and with a Floor pallet on which the plastic container rests and with which the support shell is firmly connected.
  • Such pallet container z. B. with upper fill opening and lower drain valve in the plastic inner container and with a support jacket made of stable vertical tubes or with a welded from vertical and horizontal tube bars mesh tube frame are well known.
  • the document EP 0 695 694 A discloses in FIG. 2 a pallet container with a supporting jacket of stable vertical tubes with a round or oval cross-section.
  • the vertical tubes are bordered at the top and bottom in a horizontal circumferential tube, the lower horizontal tube is attached by means of overlapping brackets on the bottom pallet.
  • a generic pallet container is known from US 5,678,688 A, in which the support grid for the plastic inner container consists of intersecting metal tubes with a round cross section.
  • the support grid also consists of intersecting metal tubes which have a deviating from the circular cross-section tubular profile and are profiled so that an annular cross-section results with two projections, between which a flattened part is located.
  • the profile tubes are expressly designed to have a uniform cross-section over the entire length, and any lateral indentations or cross-sectional depressions should be expressly avoided as disadvantageous.
  • the proposal should also focus on improving static and dynamic resilience.
  • EP 0 755 863 A discloses a pallet container with a lattice tubular frame made of square tubular profiles.
  • the square tubes are only partially compressed in the region of the tube intersections to allow quadruple point contact and welding between the opposing planar side walls of the tubes by about 1 mm such that the flat sidewalls of the tubes recover after welding touch.
  • the bars consist of an open bar profile, which is provided on the outer sides with flat, right angles angled outward flange edges, which welded against each other at the intersection of the bars are.
  • the attachment of the lattice mantle on the bottom pallet this can be formed as a flat pallet made of plastic, wood or steel tube frame, by means of or over the lower horizontal peripheral frame tube cross fasteners such. As screws, clips, brackets or claws.
  • the attachment means are usually on the top plate or the top
  • IBC intermediate bulk container
  • They preferably have a filling volume of 1000 liters and consist of a pallet, a stable outer metal tube support jacket which is mounted on the pallet, and a resting on the pallet and inside the support shell tight-fitting inner container made of PE-HD, the upper feed opening and lower outlet fitting is provided.
  • the large-volume containers are often reloaded from trucks or large containers on conveyor belts and must be picked up by means of a forklift truck and dropped off again.
  • the lower outlet fitting of the inner container should be better protected as the most sensitive point of the container.
  • a crashed pallet container must remain completely liquid-tight and easily picked up and handled by a forklift truck. In this case, the suitability of the pallet container for dangerous liquid or flowable products to the highest approval quality is to be made possible.
  • the measures for a plastic deformation of the support jacket are provided only in the vertical tube rods.
  • the measure for a plastic deformation of the support jacket is designed as a bending point with reduction of the pipe cross-section.
  • the reduction of the pipe cross-section at the bending point may be formed by asymmetrical molding of the pipe rod from one side;
  • the reduction of the pipe cross-section at the bending point is formed by symmetrical recesses of the pipe rod from two opposite sides.
  • the indentations are formed to produce the bending points in the vertical tubes of the two longer side walls in a direction parallel to these side walls, while the indentations for generating the bends in the vertical tubes of the shorter Front wall (at the outlet valve) and the rear wall are formed in a direction perpendicular to the front / rear wall extending direction.
  • a particularly favorable deformation behavior in the event of a container crash is achieved if the indentations for producing the bending points are arranged directly above and / or below a crossing point with a horizontally extending tube rod.
  • the indentations for generating the bending points are formed differently deep.
  • the depth of the recesses above the lowest horizontal circumferential tube rod, which is mounted on the bottom pallet the largest and decreases towards the top of the other horizontally extending tubular rods (seen from below) gradually.
  • the recesses are formed only in the vicinity of the intersections with the bottom three horizontal circumferential tubular rods.
  • the tube profile is in the vicinity next to the Versch—stellen, ie at a distance from the welds in the long side walls in parallel and in the shorter side walls (with outlet fitting) at right angles partially pressed to a relation to the welds reduced bending resistance to relieve the welds in the intersection of the bars to cause shock.
  • the length of the indentations for producing the bending points is between 15 mm and 45 mm, preferably about 30 mm, and the depth of the indentations at the bending points should be between 15% to 50% of the pipe cross-section, preferably about 33%.
  • the reference numeral 10 denotes an inventive pallet container having a thin-walled, blow-molded inner container 12 made of thermoplastic material (HD-PE) with upper filling opening and a tightly enclosing the inner container 12 lattice tube frame 14, the fixed - but detachable or interchangeable - Is connected to the bottom pallet 16.
  • the dimensions of the bottom pallet 16, or the pallet container 10, be 1000 X 1200 mm.
  • the illustrated side view shows the longitudinal side of the pallet container 10 with the bottom outlet valve in the plastic container 12.
  • the (left) lower front edge of the bottom pallet 16 with the overlying outlet valve is the most sensitive point of the pallet container, which is exposed in approval tests greatest loads, especially in diagonal case .
  • three grid crossing points are indicated by X, Y and Z, where the crossing point X in the plane A of the lowest horizontal lattice, the intersection Y in the plane B of the second horizontal lower lattice and the intersection Z in the plane C. of the third horizontal lattice bar seen from below - is arranged.
  • FIG. 2 shows the test pallet container 10 in accordance with FIG. Fig. 2 at the moment of the ground impact.
  • the kinetic energy of the liquid filling material causes very considerable elastic and plastic deformation in the components inner container 12, grid frame 14 and bottom pallet 16.
  • 4 shows the test pallet container 10 with permanent deformations after the drop test (according to FIG.
  • the vertical profile bars 20 remain bent or kinked.
  • the lattice frame 14 has already moved in the second lower lattice frame plane B 'over the lowest, mounted on the bottom pallet horizontal frame tube - by about 150 mm and a total (above) by about 200 mm from the impact edge of the bottom pallet 16.
  • the marked crossing points Y and Z (as well as the respectively adjacent ones) have shifted laterally downwards according to a parallelogram kinematics; wherein in the horizontal tube bars 18 almost no and in the vertical tube bars 20 a very strong plastic deformation can be seen. This pronounced deformation in the region of the individual marked intersection points X, Y and Z is again emphasized schematically in FIG .
  • a sharp-edged crack in the lower tube rods can lead to damage to the inner container and leakage of the contents.
  • Another vulnerability can exist in the Y area.
  • the inner container by the horizontal bar B and the vertical rod which is moved in the fall to 45 °, clamped and damaged.
  • the most accurate comparative stress tests internal pressure tests, drop tests, vibration tests, compression pressure test or stack load capacity.
  • the screening tests particularly frequent weak spots in individual grid frame areas have emerged for the drop test.
  • the extreme deformations of the vertical bars always arose immediately at the welding points. In practice, it has been shown that the welds usually survive the stresses of the drop tests, but - due to material embrittlement and additional shear loads in the bending area - often occur directly adjacent to the welds on or tears of the vertical bars.
  • the measures according to the invention for improving the deformation behavior of a crashed pallet container are shown schematically in FIG .
  • the vertical profile bar 20 is provided near the weld points in the intersections with indentations 22, wherein between two grid intersection points always at least one indentation 22 is provided.
  • the vertical profile bar 20 is reduced in its width, that is pressed or constricted (in grid shell deformation level of the drop test).
  • Mode of action By indenting the vertical bars next to the welding points, a predefinable weak point arises at the desired location with a certain distance from the welds, absorbs the bending stress that occurs and relieves the welding areas of bending stresses.
  • the pipe profile is pressed in at a small distance next to the welding points (about 3 to 5 mm remain undeformed), that is, the bending takes place in an area that is not brittle from welding. Due to the design of the vertical bars with the described recesses (reduction in cross section), the described disadvantages of the prior art only occur at considerably higher loads or fall heights.
  • the depth of the formed by forming desired bending points can amount to a maximum of about 50% of the pipe cross-section.
  • the Einformungstiefe should total (even with bilateral indentation) in the range of 15% to 50% of the width of the tube cross section, preferably about one third (33%).
  • Figure 8 shows schematically the intersections A, B 'and C' acc. Fig. 7 after drop test of a pallet container according to the invention.
  • the bends of the vertical grid bars 20 are here in the region of the indentations 22. Due to the reduced bending stiffness in the indentations 22, the deformation of the vulnerable crossing point or the welding points is shifted away in the desired bending point and at the weld points itself occurs no more cracking.
  • a indentation 22 may be formed only on one side of the rod. In a preferred embodiment, however, a desired bending point is realized by symmetrical bilateral indentation 22 (necking).
  • M closed trapezoidal tube profile
  • R open section trapezoidal bar profile
  • FIG. 9c shows a known round-tube profile 28 (S) (diameter 18 mm) with a possible indentation 28 ', the cross-section being reduced from both sides and additionally from above and below.
  • Figure 9d shows another known round tube profile 30 (VL) (diameter 20 mm) with a possible indentation 30 '; Here, the cross-sectional reduction is formed only from the sides.
  • Figure 9e shows a square tube profile 32 (F) (height / width 18 mm) with a possible cross-sectional reduction 32 'by indentation from all four sides.
  • FIG. 9f shows a square tube profile 34 with another possible indentation 34 ', which is formed in a symmetrical shape like a four-leaf clover.
  • the invention can also be applied to flexible IBCs with metal tube support jacket and Z.
  • B. tissue inner container realized for granular products become.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pallets (AREA)
  • Packages (AREA)
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Palettencontainer mit einem dünnwandigen Innenbehälter, vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff, für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter als Stützmantel dicht umschließenden (Gitter)-Rohrrahmen aus Metallstäben und mit einer Bodenpalette, auf welcher der Kunststoffbehälter ruht und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist.
Stand der Technik:
Derartige Palettencontainer z. B. mit oberer Einfüllöffnung und unterem Entleerungsventil im Kunststoff-Innenbehälter und mit einem Stützmantel aus stabilen Vertikal-Rohren oder mit einem aus vertikalen und horizontalen Rohrstäben verschweißten Gitter-Rohrrahmen sind allgemein bekannt.
Die Druckschrift EP 0 695 694 A offenbart beispielsweise in Fig. 2 einen Palettencontainer mit einem Stützmantel aus stabilen Vertikal-Rohren mit Rund- oder Ovalquerschnitt. Die Vertikal-Rohre sind oben und unten jeweils in einem horizontal umlaufenden Rohr eingefaßt, wobei das untere Horizontal-Rohr mittels übergreifender Klammern auf der Bodenpalette befestigt ist.
Ein gattungsmäßiger Palettencontainer ist aus der US 5 678 688 A bekannt, bei dem das Stützgitter für den Kunststoff-innenbehälter aus sich kreuzenden Metall-Rohren mit rundem Querschnitt besteht. Diese Rundrohrstäbe sind jeweils an jeder Kreuzungsstelle mit einer länglichen Eindellung versehen und dort an den vier Berührungspunkten miteinander verschweißt (Buckelschweißung). Direkt neben den Kreuzungsstellen sind diese Eindellungen noch tiefer eingedrückt als an den Kreuzungsstellen bzw. den Verschweißungspunkten selbst. Dies soll die Elastizität des Stützgitters erhöhen und die Verschweißungspunkte von zu hohen Spannungsspitzen bei insbesondere dynamischen Schwingungsbelastungen entlasten. Gemäß dortiger Aufgabenstellung soll die statische und dynamische Belastbarkeit beim Handling (Stapelbelastbarkeit und Transportbelastungen) derartiger Palettencontainer verbessert werden.
Weiterhin ist aus der DE 297 19 830 U ein anderer Palettenbehälter bekannt, bei dem das Stützgitter ebenfalls aus sich kreuzenden Metallrohren besteht, die ein vom Kreisquerschnitt abweichendes Rohrprofil aufweisen und derart profiliert sind, daß sich ein ringförmiger Querschnitt mit zwei Vorsprüngen ergibt, zwischen denen sich ein abgeflachter Teil befindet. In jeder Kreuzungsstelle der Profilrohre ergeben sich so vier Berührungspunkte, die miteinander verschweißt sind. Die Profilrohre sollen ausdrücklich einen über die gesamte Länge hinweg gleichbleibenden Querschnitt besitzen, und irgendwelche seitlichen Eindellungen bzw. querschnittsvermindernde Einformungen sollen ausdrücklich als nachteilig vermieden werden. Auch bei dem Vorschlag soll eine Verbesserung der statischen und dynamischen Belastbarkeit im Vordergrund stehen. Weiterhin ist aus der EP 0 755 863 A ein Palettencontainer mit einem Gitter-Rohrrahmen aus quadratischen Rohrprofilen bekannt. Bei diesem Palettencontainer sind die Quadrat-Rohre nur ganz partiell im Bereich der Rohrkreuzungen zur Ermöglichung einer Vierfach-Punktberührung und -verschweißung zwischen den sich gegenüberliegenden ebenen Seitenwandungen der Rohre um etwa 1 mm derart eingedrückt, daß die ebenen Seitenwandungen der Rohre sich nach der Verschweißung wieder berühren.
Schließlich ist aus der DE 196 42 242 A ein Palettencontainer mit einem verschweißten Gitterrahmen bekannt, dessen Gitterstäbe aus einem offenen Stab-Profil bestehen, das an den Außenseiten mit ebenen, rechtwinkelig nach außen abgewinkelten Flanschrändern versehen ist, die an den Kreuzungsstellen der Gitterstäbe gegeneinander verschweißt sind.
Bei den bekannten Palettencontainern erfolgt die Befestigung des Gittermantels auf der Bodenpalette, diese kann als Flachpalette aus Kunststoff, Holz oder Stahlrohrrahmen ausgebildet sein, mittels über oder durch das untere horizontal umlaufende Rahmenrohr greifende Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben, Spangen, Klammern oder Klauen. Die Befestigungsmittel sind üblicherweise auf der Oberplatte oder dem oberen
Außenrand der Palette eingenagelt, gestiftet, verschraubt oder angeschweißt.
Für eine industrielle Anwendung der Palettencontainer müssen diese eine amtliche Zulassungsbemusterung durchlaufen und dabei gewisse Qualitätskriterien erfüllen. So werden z. B. Innendrucktests sowie Fallprüfungen mit gefüllten Palettencontainern aus bestimmten Fallhöhen u. a. auch bei extrem niedrigen Temperaturen durchgeführt.
Dabei ist der ungünstigste Fall ein Diagonalfall auf diejenige untere Palettenstirnseite, auf weicher das bodenseitige Auslaßventil des inneren Kunststoffbehälters angeordnet ist. Bei derartigen Falltests hat sich gezeigt, daß der Innenbehälter bei Bodenaufprall bestrebt ist, sich gegenüber der Bodenpalette zu verschieben. Durch die kinetische Aufprallenergie werden insbesondere an der Aufprall-Stirnseite und in den benachbarten seitlichen Umfangsbereichen die Gitterstäbe stark deformiert und einzelne Befestigungspunkte des Gittermantels werden von der Bodenpalette abgerissen. Die Befestigung des unteren Randes des Rohrgitter-Stützmantels auf der Palette stellt also hierbei eine wesentliche Problemstelle dar. Da die Fixierung des Gittermantels nur an einigen wenigen punktförmigen Stellen gegeben ist, wird der Gittermantel sehr ungleichmäßig verformt und verzogen; der dünnwandige Kunststoffbehälter kann durch abgerissene Rohrenden oder ausgerissene Befestigungsmittel beschädigt werden.
Problematik : Palettencontainer bzw. Kombinations-IBC's (IBC = Intermediate Bulk Container) der hier angesprochenen Art werden für den Transport von Flüssigkeiten eingesetzt. Sie haben vorzugsweise ein Füllvolumen von 1000 Litern und bestehen aus einer Palette, einem stabilen äußeren Metallrohr-Stützmantel, der auf der Palette befestigt ist, und einem auf der Palette aufliegendem und innen am Stützmantel eng anliegenden Innenbehälter aus PE-HD, der mit oberer Einfüllöffnung und unterer Auslaufarmatur versehen ist. Beim Transport der Palettencontainer vom Hersteller zur Abfüllanlage, von der Abfüllanlage zum Kunden, vom Kunden zum Rekonditionierer etc. werden die großvolumigen Behälter oftmals vom LKW bzw. Groß-Container auf Transportbänder umgeladen und müssen mittels Gabelstaplerfahrzeug aufgenommen und wieder abgesetzt werden. Dabei sind Unfälle mit Absturz der befüllten Palettencontainer nicht auszuschließen. Und die Transportfahrzeuge können ebenfalls verunglücken. Auch bei den Falltests für die Zulassungsprüfungen werden die Behälter großen Belastungen ausgesetzt, wenn sie z. B. aus einer Höhe von 1,9 m auf eine Stahlplatte fallen gelassen werden. Dabei darf kein Füllgut austreten und der Gittermantel muß nach dem Aufprall noch mit der Palette verbunden sein. Entsprechendes gilt für "Flexible IBC's" mit einem flexiblen Innenbehälter (z. B. Gewebesack) für granulatförmige Füllgüter.
Als Ausgangsbasis für die Erkenntnisse der vorliegenden Erfindung wurden in umfangreichen Reihenuntersuchungen mit fünf bekannten, auf dem Markt erhältlichen Palettencontainern der eingangs beschriebenen unterschiedlichen Arten Vergleichsversuche angestellt, bei denen teilweise gravierende Mängel insbesondere bei den Falltests festgestellt wurden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Palettencontainer mit verbesserter Fallfestigkeit anzugeben, bei dem mit einfachen konstruktiven Mitteln eine bessere Deformationsfähigkeit des Gittermantels bei höherer Absturzbeanspruchung, d. h. für eine einmalige Überbeanspruchung gewährleistet ist. Insbesondere soll die untere Auslaufarmatur des Innenbehälters als empfindlichste Stelle des Behälters besser geschützt sein. Ein nach Absturz deformierter Palettenbehälter muß absolut flüssigkeitsdicht bleiben und problemlos mittels Gabelstaplerfahrzeug aufgenommen und gehandhabt werden können. Dabei soll eine Eignung des Palettencontainers für gefährliche flüssige bzw. fließfähige Füllgüter bis zur höchsten Zulassungsqualität ermöglicht werden.
Lösung : Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Palettenbehälter mit Stützmantel aus Stahlrohr-Gitterstäben durch das kenzeichnende Teil des Anspruchs 1 gelöst
Für einen Behälterabsturz auf die Palettenstirnkante mit dem Auslaufventil genügt es, wenn die Maßnahmen für eine plastische Deformation des Stützmantels nur in den vertikalen Rohrstäben vorgesehen sind.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Maßnahme für eine plastische Deformation des Stützmantels als Biegestelle mit Verringerung des Rohrquerschnittes ausgebildet ist. Dabei kann die Verringerung des Rohrquerschnittes an der Biegestelle durch unsymmetrische Einformung des Rohrstabes von einer Seite her ausgebildet sein; in bevorzugter Ausführung ist die Verringerung des Rohrquerschnittes an der Biegestelle durch symmetrische Einformungen des Rohrstabes von zwei sich gegenüberliegenden Seiten her ausgebildet.
Zum Schutz der bodenseitigen Auslaufarmatur ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Einformungen zur Erzeugung der Biegestellen in den vertikalen Rohren der beiden längeren Seitenwandungen in einer parallel zu diesen Seitenwandungen verlaufenden Richtung ausgebildet sind, während die Einformungen zur Erzeugung der Biegestellen in den vertikalen Rohren der kürzeren Vorderwandung (am Auslaufventil) und Rückwandung in einer senkrecht zur Vorder-/Rückwandung verlaufenden Richtung ausgebildet sind.
Ein besonders günstiges Deformationsverhalten bei Behälterabsturz wird erzielt, wenn die Einformungen zur Erzeugung der Biegestellen direkt oberhalb oder/und unterhalb einer Kreuzungsstelle mit einem horizontal verlaufenden Rohrstab angeordnet sind.
In bevorzugter Ausführungsform sind die Einformungen zur Erzeugung der Biegestellen unterschiedlich tief ausgebildet. Dabei ist die Tiefe der Einformungen oberhalb des untersten horizontal umlaufenden Rohrstabes, der auf der Bodenpalette befestigt ist, am größten und nimmt nach oben hin zu den weiteren horizontal umlaufenden Rohrstäben (von unten her gesehen) stufenweise ab.
Schließlich kann in einer einfacheren Ausführungsform vorgesehen sein, daß die Einformungen nur im Nahbereich der Kreuzungsstellen mit den untersten drei horizontal umlaufenden Rohrstäben ausgebildet sind.
Als Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist herauszustellen, daß das Rohrprofil nicht an der Verschweißstelle selbst eingedrückt ist. Das Rohrprofil ist im Nahbereich neben den Verschweißstellen, d. h. mit Abstand von den Schweißpunkten in den langen Seitenwandungen parallel und in den kürzeren Seitenwandungen (mit Auslaufarmatur) rechtwinkelig dazu partiell eingedrückt, um ein gegenüber den Schweißstellen verringertes Biegewiderstandsmoment zur Entlastung der Schweißverbindungen in den Kreuzungsstellen der Gitterstäbe bei Schockbeanspruchung zu bewirken.
Die Länge der Einformungen zur Erzeugung der Biegestellen beträgt zwischen 15 mm und 45 mm, vorzugsweise ca. 30 mm, und die Tiefe der Einformungen an den Biegestellen soll zwischen 15 % bis 50 % des Rohrquerschnittes, vorzugsweise etwa 33 %, betragen. Damit wird die Biegesteifigkeit der eingeformten Rohrquerschnitte nur sehr maßvoll gemindert, aber die Anfälligkeit auf Rißbildung ganz erheblich abgesenkt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Aufzählung weiterer Merkmale und Vorteile anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigen :
Figur 1
einen erfindungsgemäßen Palettencontainer in Seitenansicht,
Figur 2
den Palettencontainer gem. Fig. 1 beim Falltest,
Figur 3
den Palettencontainer gem. Fig. 2 im Moment des Bodenaufpralles,
Figur 4
den Palettencontainer gem. Fig. 3 nach Bodenaufprall,
Figur 5
einen vergrößerten Ausschnitt des seitlichen Gitterrahmens,
Figur 6
eine schematische Darstellung von deformierten Gitterrohr-Teilstücken,
Figur 7
eine schematische Darstellung von erfindungsgemäßer Gitterrohrausbildung,
Figur 8
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Gitterrohr-Teilstücke gem. Fig. 7 nach Falltest des Palettencontainers und
Figur 9
verschiedene Rohrstab-Profile unverformt - verformt,
In Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein erfindungsgemäßer Palettencontainer bezeichnet, der einen dünnwandigen, blasgeformten Innenbehälter 12 aus thermoplastischem 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 Abmessungen der Bodenpalette 16, bzw. des Palettencontainers 10, betragen 1000 X 1200 mm. Die dargestellte Seitenansicht zeigt die Längsseite des Palettencontainers 10 mit dem bodennahen Auslaufventil im Kunststoffbehälter 12. Die (linke) untere Vorderkante der Bodenpalette 16 mit dem darübersitzenden Auslaufventil stellt die empfindlichste Stelle des Palettencontainers dar, die bei Zulassungsprüfungen größten Belastungen, insbesondere beim Diagonalfall, ausgesetzt wird. In den eingezeichneten Kreisen sind drei Gitter-Kreuzungsstellen mit X, Y und Z bezeichnet, wobei die Kreuzungsstelle X in der Ebene A des untersten horizontalen Gitterstabes, die Kreuzungsstelle Y in der Ebene B des zweiten horizontalen unteren Gitterstabes und die Kreuzungsstelle Z in der Ebene C des dritten horizontalen Gitterstabes von unten gesehen - angeordnet ist. Diese Kreuzungsstellen werden nachfolgend näher betrachtet.
Der in Figur 2 dargestellte Test-Palettencontainer 10 wird zu Versuchszwecken gerade einem Diagonal-Falltest ausgesetzt; auch hier sind mit den eingezeichneten Kreisen X, Y und Z nur zur Erläuterung (auszugsweise) betrachtete Stellen in den vertikalen und horizontalen Gitterstäben markiert, die gemäß den Falltest-Ergebnissen großen Beanspruchungen unterliegen, so daß dort eine Rißbildung und stellenweise ein Stabbruch erfolgt. Eine Deformation tritt selbstverständlich mehr oder weniger im gesamten unteren Gitterrahmenbereich auf.
Figur 3 zeigt den Test-Palettencontainer 10 gem. Fig. 2 im Moment des Bodenaufpralles. Durch die kinetische Energie des flüssigen Füllgutes werden dabei ganz erhebliche elastische und plastische Deformationen in den Bauteilen Innenbehälter 12, Gitterrahmen 14 und Bodenpalette 16 verursacht. In Figur 4 ist der Test-Palettencontainer 10 mit bleibenden Deformationen nach erfolgtem Falltest (gem. Fig. 3) dargestellt. Dabei bleiben insbesondere die senkrechten Profilstäbe 20 stark verbogen bzw. geknickt. Der Gitterrahmen 14 hat sich bereits in der zweiten unteren Gitterrahmenebene B'- über dem untersten, auf der Bodenpalette befestigten horizontalen Rahmenrohr - um ca. 150 mm und insgesamt (oben) um etwa 200 mm gegenüber der Aufprallkante der Bodenpalette 16 verschoben.
Aus Figur 5 wird deutlich, daß sich die markierten Kreuzungsstellen Y und Z (wie auch die jeweils benachbarten) nach einer Paralleogrammkinematik seitlich nach unten verschoben haben; wobei in den horizontalen Rohrstäben 18 nahezu keine und in den vertikalen Rohrstäben 20 eine sehr starke plastische Verformung erkennbar ist. Diese starke Deformation im Bereich der einzelnen markierten Kreuzungsstellen X, Y und Z ist in Figur 6 noch einmal schematisch herausgehoben. Dabei zeigt sich, daß ein vertikaler Rohrstab 20 oberhalb einer Kreuzungsstelle immer zu der einen Seite (in der Zeichnung nach links) und unterhalb einer Kreuzungsstelle immer zu der anderen Seite (in der Zeichnung nach rechts) abgeknickt wird. Die auftretenden Biege- und Scherspannungen sind an der Kreuzungsstelle Z gering, an der Kreuzungsstelle Y höher und an der Kreuzungsstelle X in der untersten Gitterrahmenebene A am höchsten. Durch die Befestigung des untersten horizontalen Rohrstabes 18 an der Palette 16 müssen in diesem Bereich (Kreuzungsstelle X) zusätzliche Scherbelastungen aufgenommen werden.
Die Kreuzungsstelle X ist eine besondere Schwachstelle bei der beschriebenen Fall-Prüfung, der senkrechte Stab reißt oftmals ein oder bei höherer Fallhöhe reißt er ganz ab. Dabei erfolgt die Rißbildung immer von der Seite der größten Zugspannung aus. Eine scharfkantige Rißstelle in den unteren Rohrstäben kann zu Beschädigungen des Innenbehälters und zum Auslaufen des Füllgutes führen. Eine andere Schwachstelle kann im Bereich Y bestehen. Dort kann der Innenbehälter durch den waagerechten Stab B und den senkrechten Stab, der beim Fall auf 45° verschoben wird, eingeklemmt und auch beschädigt werden.
Vor Entwicklung des erfindungsgemäßen Palettencontainers wurden fünf verschiedene auf dem Markt erhältliche bekannte Palettencontainer der eingangs beschriebenen bekannten Arten genauestens vergleichenden Belastungsprüfungen (Innendrucktests, Falltests, Schwingungstests, Stauchdruckprüfung bzw. Stapel belastbarkeit) unterzogen. Bei den Reihenuntersuchungen haben sich für den Falltest besonders häufig auftretende Schwachstellen in einzelnen Gitterrahmenbereichen herauskristallisiert. Die extremen Deformationen der senkrechten Stäbe entstanden immer unmittelbar an den Schweißpunkten. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Schweißstellen in aller Regel die Beanspruchungen der Falltests überstehen, jedoch - bedingt durch Werkstoffversprödung und zusätzliche Scherbelastungen im Biegebereich - direkt neben den Schweißpunkten häufig Ein- oder Abrisse der senkrechten Stäbe auftreten.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Verbesserung des Deformationsverhaltens eines abgestürzten Palettencontainers sind in Figur 7 schematisch dargestellt. Der senkrechte Profilstab 20 ist nahe der Verschweißungspunkte in den Kreuzungsstellen mit Einformungen 22 versehen, wobei zwischen zwei Gitterkreuzungsstellen immer mindestens eine Einformung 22 vorgesehen ist. Dabei wird der senkrechte Profilstab 20 in seiner Breite verringert, d. h. eingedrückt bzw. eingeschnürt (in Gittermanteldeformationsebene des Falltestes).
Wirkungsweise: Durch eine Einformung der senkrechten Stäbe neben den Verschweißungspunkten entsteht an gewollter Stelle mit gewissem Abstand von den Schweißstellen eine vorgebbare Schwachstelle, die auftretende Biegebeanspruchung aufnimmt und die Schweißbereiche von Biegespannungen entlastet. Das Rohrprofil ist mit geringem Abstand neben den Verschweißstellen eingedrückt (ca. 3 bis 5 mm bleiben unverformt), das heißt, die Biegung erfolgt in einem Bereich, der nicht vom Schweißen versprödet ist. Durch die Ausführung der senkrechten Stäbe mit den beschriebenen Einformungen (Querschnittsverminderung) treten die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik erst bei erheblich höheren Belastungen bzw. Fallhöhen auf.
Die Tiefe der durch Einformung ausgebildeten Soll-Biegestellen kann maximal bis ca. 50 % des Rohrquerschnittes betragen. Die Einformungstiefe soll insgesamt (auch bei beidseitiger Einformung) im Bereich von 15 % bis 50 % der Breite des Rohrquerschnittes liegen, vorzugsweise etwa bei einem Drittel (33 %). Damit wird die Biegesteifigkeit der eingeformten Rohrquerschnitte nur sehr maßvoll gemindert, aber die Anfälligkeit auf Rißbildung oder gar vollständigen Rohrabriß ganz erheblich abgesenkt.
Die Einformungen sind auf der Seite der Schweißpunkte vergleichsweise Steil und zur anderen Seite flacher auslaufend ausgebildet. Eine Einformung um 5 mm (= ca. 33 %) ist bei einem Rohr mit einer Höhe bzw. Breite von 15 mm in der Regel ausreichend; dadurch wird das Maximum der Biegebelastung von der Schweißstelle ferngehalten und es bleibt insgesamt eine genügend hohe Rohrsteifigkeit erhalten. Diese ist wichtig, um die seitliche Auslenkung des Gitterrahmens z. B. bei Innendruckbeaufschlagung möglichst gering zu halten.
Figur 8 zeigt in schematischer Weise die Kreuzungsstellen A, B' und C' gem. Fig. 7 nach Falltest eines erfindungsgemäßen Palettencontainers. Die Biegungen der vertikalen Gitterstäbe 20 sind hier im Bereich der Einformungen 22 erfolgt. Durch die herabgesetzte Biegesteifigkeit in den Einformungen 22 wird die Deformation von der gefährdeten Kreuzungsstelle bzw. den Schweißpunkten weg in die Soll-Biegestelle verlagert und an den Schweißpunkten selbst tritt keine Rißbildung mehr auf.
Wie links unten in Fig. 8 an einem vertikalen Rohrstück 20 schematisch dargestellt ist, kann eine Einformung 22 lediglich auf einer Seite des Stabes ausgebildet sein. In bevorzugter Ausgestaltung wird eine Soll-Biegestelle jedoch durch symmetrische beidseitige Einformung 22 (Querschnittsverminderung) realisiert.
In Figur 9 sind schließlich in beispielhafter Ausführung nebeneinander sechs verschiedene Rohrprofile mit entsprechenden Einformungen schematisch dargestellt. Die technische Lehre gemäß der vorliegenden Erfindung ist nämlich nicht auf ein bestimmtes Rohrprofil beschränkt.
Das unverformte "normale" Stabprofil ist in diesen Teildarstellungen jeweils - in gestrichelter Darstellungsweise - und die Stelle der erfindungswesentlichen Einformung in durchgehender Linienführung gezeichnet.
Figur 9a zeigt ein bevorzugtes geschlossenes trapezförmiges Rohrprofil 24 (M) (Höhe/Breite = 18/15 mm) mit hohen Leistungswerten bei den einzelnen durchgeführten Zulassungstests. Eine mögliche Ausgestaltung der seitlichen Einformung ist mit 24' bezeichnet.
Figur 9b zeigt ein bekanntes offenes teiltrapezförmiges Stabprofil 26 (R) mit einer möglichen Einformung 26'.
Figur 9c zeigt ein bekanntes Rund-Rohrprofil 28 (S) (Durchmesser 18 mm) mit einer möglichen Einformung 28', wobei die Querschnittsverminderung von beiden Seiten und zusätzlich von oben und unten her erfolgt ist.
Figur 9d zeigt ein anderes bekanntes Rund-Rohrprofil 30 (VL) (Durchmesser 20 mm) mit einer möglichen Einformung 30'; hierbei ist die Querschnittsverminderung nur von den Seiten her eingeformt.
Figur 9e zeigt ein Quadrat-Rohrprofil 32 (F) (Höhe/Breite 18 mm) mit einer möglichen Querschnittsverminderung 32' durch Einformung von allen vier Seiten.
Figur 9f zeigt ein Quadrat-Rohrprofil 34 mit einer anderen möglichen Einformung 34', wobei diese in symmetrischer Form wie ein vierblättriges Kleeblatt ausgebildet ist.
Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei flexiblen IBC's mit Metallrohr-Stützmantel und z. B. Gewebe-Innenbehälter für granulatförmige Füllgüter realisiert werden.
Bezugsziffernliste
10
Palettencontainer
12
Innenbehälter HD-PE
14
Gitterrohr-Stützmantel
16
Bodenpalette
18
Horizontal-Stab
20
Vertikal-Stab
22
Einformung
24
Trapez-Profil
26
Offenes Profil
28
Rundrohr-Profil
30
Rundrohr-Profil
32
Quadratrohr-Profil
34
Quadratrohr-Profil
A
1. untere Gitterebene
B
2. untere Gitterebene
C
3. untere Gitterebene
X
Kreuzungsstelle (A)
Y
Kreuzungsstelle (B)
Z
Kreuzungsstelle (C)

Claims (11)

  1. Palettencontainer (10) mit einem dünnwandigen Innenbehälter (12) aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Innenbehälter (12) als Stützmantel (14) dicht umschließenden Rohrrahmen aus Metallstäben und mit einer Bodenpalette (16), auf welcher der Innenbehälter (12) ruht und mit welcher der Stützmantel (14) fest verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für den Fall eines Behälterabsturzes nur in den vertikalen Rohrstäben (20) des Stützmantels (14) besondere Maßnahmen als Biegestelle mit Verringerung des Rohrquerschnittes an bestimmten vorgebbaren Stellen vorgesehen sind, die eine plastische Deformation des Stützmantels (14) - ohne Bruch oder Ausreßen einzelner Rohrstäbe (20) - ermöglichen, wobei zur Erzeugung der Biegestellen in den vertikalen Rohrstäben (20) der beiden längeren Seitenwandungen Einformungen (22) in einer parallel zu den längeren Seitenwandungen verlaufenden Richtung ausgebildet sind.
  2. Palettencontainer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verringerung des Rohrquerschnittes an der Biegestelle durch Einformung (22) des Rohrstabes (20) von einer Seite her ausgebildet ist (unsymmetrisch).
  3. Palettencontainer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verringerung des Rohrquerschnittes an der Biegestelle durch Einformung (22) des Rohrstabes (20) von zwei sich gegenüberliegenden Seiten her ausgebildet ist (symmetrisch).
  4. Palettencontainer nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einformungen (22) zur Erzeugung der Biegestellen in den vertikalen Rohrstäben (20) der kürzeren Vorderwandung (am Auslaufventil) und Rückwandung in einer senkrecht zur Vorder-/Rückwandung verlaufenden Richtung ausgebildet sind.
  5. Palettencontainer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einformungen (22) für die Biegestellen in den vertikalen Rohrstäben (20) zwischen zwei Kreuzungsstellen mit den horizontalen Rohrstäben (18) angeordnet sind.
  6. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einformungen (22) zur Erzeugung der Biegestellen direkt oberhalb oder/und unterhalb einer Kreuzungsstelle mit einem horizontal verlaufenden Rohrstab (18) angeordnet sind.
  7. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einformungen (22) zur Erzeugung der Biegestellen unterschiedlich tief ausgebildet sind.
  8. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Tiefe der Einformungen (22) oberhalb des untersten horizontal umlaufenden Rohrstabes (18), der auf der Bodenpalette (16) befestigt ist, am größten ist und nach oben hin zu den weiteren horizontal umlaufenden Rohrstäben (18) (von unten her gesehen) stufenweise abnimmt.
  9. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einformungen (22) nur im Nahbereich der Kreuzungsstellen mit den untersten drei horizontal umlaufenden Rohrstäben (18) ausgebildet sind.
  10. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Länge der Einformungen (22) zur Erzeugung der Biegestellen zwischen 15 mm und 45 mm, vorzugsweise ca. 30 mm, beträgt.
  11. Palettencontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Tiefe der Einformungen (22) an den Biegestellen zwischen 15 % bis 50 % des Rohrquerschnittes, vorzugsweise etwa 33 %, beträgt.
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