EP2340217B1 - Palettencontainer - Google Patents

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EP2340217B1
EP2340217B1 EP09744049.9A EP09744049A EP2340217B1 EP 2340217 B1 EP2340217 B1 EP 2340217B1 EP 09744049 A EP09744049 A EP 09744049A EP 2340217 B1 EP2340217 B1 EP 2340217B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
horizontal
grid
tubes
pipe
Prior art date
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Active
Application number
EP09744049.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2340217A1 (de
Inventor
Dietmar Przytulla
Klaus-Peter Schmidt
Detlev Weyrauch
Ernst Wurzer
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mauser Werke GmbH filed Critical Mauser Werke GmbH
Priority to PL09744049T priority Critical patent/PL2340217T3/pl
Publication of EP2340217A1 publication Critical patent/EP2340217A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2340217B1 publication Critical patent/EP2340217B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B65D77/0446—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

Definitions

  • the invention relates to a pallet container with a thin-walled rigid inner container made of thermoplastic material for the storage and transport of liquid or flowable products, with a plastic container as a support frame tightly enclosing Gitterrohrstützmantel and with a bottom pallet on which the plastic container rests and with which the support shell fixed connected is.
  • the lattice support shell (outer container) of the pallet container consists of welded vertical and horizontal tubes. In order to obtain a closed outer container, the circulating horizontal tubes are each firmly connected to each other at at least one point.
  • Such pallet containers with welded lattice tube support jacket are well known, such. B. from the EP 0 734 967 A ,
  • the lattice tube support casing of the pallet container known therefrom consists of a round tube profile which is strongly compressed at the welded intersection points.
  • From the DE 297 19 830 U1 Another pallet container is known, the bars have a deviating from the circular cross-section tube profile, however, should expressly have a consistent over the entire length cross-section without any dents or quer4.000svermindernde indentations.
  • Another pallet container with a Gitterrohrstützmantel of open profile bars is from the DE 196 42 242 A known.
  • various pallet containers with square grid bar tube cross-section belong to the known prior art.
  • a special version of a tubular support shell is in the EP 1 939 108 A1 (OMC).
  • the pallet container known therefrom has a square lattice rod tube cross section at its vertical tube rods and a circular lattice rod tube cross section at its horizontal tube rods and on.
  • the one pipe end is tapered and inserted into the other in cross-section unaltered pipe end.
  • To prevent slipping apart of the pipe ends are several, preferably eight connecting means such.
  • the attachment of the lattice tube support mantle on the bottom pallet can be designed as a flat pallet made of plastic, wood, steel or parts thereof with steel tube frame (composite pallet) is usually carried out by means of or through the lower horizontal encircling grid frame tube cross fasteners such.
  • the fasteners are nailed, pinned, bolted or welded onto the top plate or the top outer edge of the pallet.
  • the tubular space frame is directly welded on.
  • they must undergo official approval sampling and fulfill various quality criteria. For example, internal pressure tests as well as drop tests with filled pallet containers are carried out from certain drop heights.
  • IBC intermediate bulk container
  • the truck transport of filled combination IBCs caused by the transport shocks and movements of the transport vehicle - in particular on bad roads - significant surge of liquid product, which constantly changing pressure forces are exerted on the walls of the inner container, which in turn for rectangular pallet containers too radial vibration movements of the grid tube support jacket lead (dynamic continuous vibration load).
  • the loads are so high during longer transport on bad roads that welds in the crossing areas and even individual bars of the pipe grid can tire and break.
  • the peripheral pipe connections of the horizontal tubes of the tubular supporting jacket provide a special place, especially when transport loads and approval tests (vibration test for 1 hour with subsequent internal pressure test of 100 kPa for 10 minutes), at the preferred fatigue cracks or pipe breaks can occur.
  • the horizontal and vertical tube rods of the most common combination IBCs today have a circular or square tube cross-section.
  • dynamic vibration loads eg vibration test with subsequent internal pressure test
  • transport loads eg transport loads
  • connection of the horizontal tubes is effected by a arranged on the inner side of the horizontal tubes positive Verclinchung, wherein the outer side of the horizontal tubes are free of any deformations.
  • the Verclinchung is executed only on the inner half of the horizontal tubes by a vertical injection of the top and bottom by means of appropriate ram as undulating interlocking positive connection.
  • the inventive inner side arrangement of the positive Verclinchung the horizontal tubes in their connection area so only the inner half of the tube ends is deformed and the outer half of the horizontal tubes with square tube cross-section remains free of any indentations. Since any cold deformation such.
  • a Verclinchung causes an increase in strength of the material structure, it also means a reduction of the previous elasticity at the same time.
  • the positive material accumulation and mutual support of Rohrober- and - bottom (double tube) also represents a pipe stiffener.
  • the side walls of the lattice frame oscillate alternately elastically inwards and outwards from the normal flat position by the movement of the liquid filling material.
  • the elastic deformation of the side walls is greatest in the central region, the "bulge" outwards being about twice as large as the "denting” inwards.
  • approximately twice as high tensile stresses occur on deformation on the outer side of the horizontal bars as on deformation on the inner side of the horizontal bars.
  • Tensile stresses are extremely critical in contrast to compressive stresses, especially in dynamic pressure cycling loads and can be damaging to material from a certain height. They cause cracking mostly at transition points of pipe cross-sectional changes.
  • the inventive embodiment of the pipe joint is now advantageously the undeformed outer half of the horizontal tubes in the region of greater deflection (outward) with higher tensile stresses and the inner half of the horizontal bars with positive Verclinchung (and higher rigidity with less elasticity) is in the field of lower pipe bar deflection (inwards) with the lower tensile stresses there.
  • Laying the pipe connections in off-center areas of the side walls of the lattice pipe support jacket has the great advantage that there occur only lower deflections of the side walls with lower peak values of tension / pressure alternating loads.
  • the outer and outer cross-sectional areas of the horizontal bars are advantageously not deformed in the outer tubes (which are pushed in the connection area on the other end of the tube inserted) by the clinching, the inner tube is deformed outwardly only in the longitudinal direction, so that the inner tube portions (with the clinch deformation) are mainly claimed by harmless compressive stresses.
  • FIG. 1 is designated by the reference numeral 10, an inventive pallet container, with a thin-walled rigid inner container 12 made of thermoplastic material for the storage and transport of particular dangerous liquid products, with a plastic container 12 as a support frame tightly enclosing lattice support jacket 14 and a bottom pallet 16, on which the plastic container 12 rests and with which the support jacket 14 is firmly connected.
  • the lattice tube support jacket 14 (outer container) of the pallet container 10 consists of vertical and horizontal tubes 18, 20 welded together. In order to obtain a closed outer container, the circulating horizontal tubes 18 are connected to each other.
  • connection region of the horizontal tubes 18 - as usual in the past - centrally in one of the two shorter side walls of the pallet container 10 just above the center in the bottom portion of the inner container 12 connected extraction fitting 22.
  • the in the horizontal tubes 18, left pointing arrowheads indicated that the right side pipe end formed reduced in size and is plugged into the unchanged left-side pipe end.
  • the Verclinchung the horizontal tubes is designed inside and thus not visible from the outside.
  • each paired mutually parallel side walls of the square tube cross-section over a length of about 50 mm are so pressed inward at the contemplatsteckenden pipe end to a close X-shaped tube cross-section is formed, the corner edges are also drawn something inside, so that they can be inserted into the undeformed square tube cross-section of the other pipe end.
  • FIG. 2 schematically shown that the maximum deflection of the lattice tube walls at the location of the center of mass "S" of a filled pallet container occurs and is about 33% of the height - measured from the pallet 16 - the side wall is located, wherein the deflection "Da" outwards is about twice as large as the deflection "Di” inward.
  • the plan view in FIG. 3 in that the maximum deflection lies in each case in the middle of a side wall.
  • FIG. 4 shows in a plan view of the inside of a horizontal tube 18, the connection area according to the invention, the inner Verclinchung the horizontal tube 18.
  • three teeth of the clinching tool vertically from above and four offset thereto arranged picking teeth were vertically formed from below into the inner half of the horizontal tube 18 such that a solid undetachable, wavy positive connection of both pipe ends 26, 28 is formed.
  • FIG. 6 is shown in partial cross-sectional top view of the connecting portion of a horizontal tube 18 with internally fitting plastic container 12 in the static rest state.
  • the side wall of the pallet container as good as no deflection.
  • FIG. 7 the same connection area in the state of a surge load by the back and forth sloshing liquid product with corresponding deflection of the side wall to the outside.
  • section line VIII-VIII is in FIG. 8 a cross-sectional view of the clinched connection region 24 shown.
  • the two pipe ends 26, 28 are positively interlocked with each other.
  • the outer wall of the outer tube end 26 on the right side of the representation is completely free of indentations.
  • FIG. 10 Figure 1 illustrates cracking of a critical pipe joint and subsequent tearing of further adjacent connections.
  • cracking starts at the point of highest stress. This is usually done in the middle region of the second-lowest horizontal bar No. 3 between the vertical bars B and C. Is there the Verclinchung torn in the bar 3 or completely broken, there is an additional burden on the bars B and C on the Lines of the horizontal bars 4 and 2, which are then torn by the additional burden due to the failure of the torn pipe connection in their connection area.
  • FIG. 11 another advantageous arrangement of the connections according to the present invention is shown on different circumferential positions.
  • the pipe connections are each arranged alternately off-center in the grid wall once to the right and once offset to the left side.
  • no tensile forces are transmitted by torn Verclinchungen to other adjacent Verclinchungen and must not be included by those.
  • FIG. 12 has been shown schematically that a pipe break - even if he would occur here - is relatively uncritical, because by the failure of a broken pipe joint, the other adjacent pipe joints are not additionally burdened and thus overloaded.
  • each pipe connection is surrounded by around six firmly welded intersection points of vertical and horizontal bars and in a grid field (grid rectangle), in which the adjacent horizontal tubes have no pipe connection.
  • the pipe joints of the adjacent horizontal bars are always arranged in a grid field located further away, and bending stresses of a broken pipe connection can not be transferred directly to and load the next pipe connection.
  • FIG. 13 Yet another embodiment in which the pipe connections 24 are indeed arranged one above the other but off-center in the front side wall of the pallet container 10.
  • the pipe connections 24 can be provided on the right-hand or left-hand side of the middle of the side wall (just above the removal fitting 22). There they are in a region of lesser deflection and are therefore no longer subject to the high critical tensile stresses.
  • a doctrine as the resistance of a lattice frame for a pallet container with welded horizontal and vertical tubes with square pipe cross-section against dynamic duration vibration load can be improved or increased in a simple manner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pallets (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Palettencontainer mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter als Stützrahmen dicht umschließenden Gitterrohrstützmantel und mit einer Bodenpalette, auf welcher der Kunststoffbehälter aufliegt und mit welcher der Stützmantel fest verbunden ist. Der Gitterrohrstützmantel (Außenbehälter) des Palettencontainers besteht aus miteinander verschweißten vertikalen und horizontalen Rohren. Um einen geschlossenen Außenbehälter zu erhalten, sind die umlaufenden horizontalen Rohre jeweils an wenigstens einer Stelle fest miteinander verbunden.
    • Stand der Technik:
  • Derartige Palettencontainer mit geschweißtem Gitterrohrstützmantel sind allgemein bekannt, so z. B. aus der EP 0 734 967 A . Der Gitterrohrstützmantel des hieraus bekannten Palettenbehälters besteht aus einem Rundrohr-Profil, das an den verschweißten Kreuzungsstellen stark zusammengedrückt ist. Aus der DE 297 19 830 U1 ist ein anderer Palettencontainer bekannt, dessen Gitterstäbe ein vom Kreisquerschnitt 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 Gitterrohrstützmantel aus offenen Profilstäben ist aus der DE 196 42 242 A bekannt. Weiterhin gehören verschiedene Palettencontainer mit quadratischem Gitterstab-Rohrquerschnitt zum bekannten Stand der Technik.
  • Eine besondere Version eines Gitterrohr-Stützmantels wird in der EP 1 939 108 A1 (OMC) beschrieben. Der hieraus bekannte Palettencontainer weist bei seinen vertikalen Rohrstäben einen quadratischen Gitterstab-Rohrquerschnitt und bei seinen horizontalen Rohrstäben einen kreisförmigen runden Gitterstab-Rohrquerschnitt und auf. Bei der Verbindung der umlaufenden horizontalen Rundrohre ist das eine Rohrende verjüngt ausgebildet und in das andere im Querschnitt unveränderte Rohrende eingesteckt. Um ein Auseinanderrutschen der Rohrenden zu verhindern sind mehrere, vorzugsweise acht Verbindungsmittel wie z. B. Schweißpunkte oder Schrauben vorgesehen, welche die Wandungen beider Rundrohre durchdringen.
  • Die Befestigung des Gitterrohrstützmantels auf der Bodenpalette, diese kann als Flachpalette aus Kunststoff, Holz, Stahlblech oder Teilen davon mit Stahlrohrrahmen (Composite-Palette) ausgebildet sein, erfolgt üblicherweise mittels über oder durch das untere horizontal umlaufende Gitterrahmenrohr greifende Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben, Spangen, Klammern oder Klauen. Die Befestigungsmittel sind auf der Oberplatte oder dem oberen Außenrand der Palette eingenagelt, verstiftet, verschraubt oder angeschweißt. Bei Stahlpaletten ist der Gitterrohrrahmen direkt aufgeschweißt. Für einen industriellen Einsatz bzw. bei 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 - in einer Leichtbauweise ohne massive Eck-Stützpfosten mit einem Leergewicht von ca. 60 bis 80 kg je nach Palettenart für einen 1000 Liter-IBC - werden vorzugsweise für den Transport von Flüssigkeiten eingesetzt. Insbesondere beim LKW-Transport von gefüllten Kombinations-IBCs entstehen durch die Transportstöße und Bewegungen des Transportfahrzeugs - in besonderem Maße auf schlechten Wegstrecken - erhebliche Schwallbewegungen des flüssigen Füllguts, wodurch ständig wechselnde Druckkräfte auf die Wandungen des Innenbehälters ausgeübt werden, die wiederum bei rechteckförmigen Palettencontainern zu radialen Schwingungsbewegungen des Gitterrohrstützmantels führen (dynamische Dauer-Schwingungsbelastung). Je nach Ausführung des Gitterrohrstützmantels werden bei längeren Transporten auf schlechten Wegstrecken die Belastungen so hoch, dass Schweißstellen in den Kreuzungsbereichen und sogar einzelne Stäbe der Rohrgitter ermüden und brechen können.
  • Die umfangsseitigen Rohrverbindungen der horizontalen Rohre des Gitterrohrstützmantels stellen insbesondere bei Transportbelastungen und Zulassungsprüfungen (Vibrationsprüfung über 1 Stunde mit nachfolgender Innendruckprüfung von 100 kPa über 10 Min) eine besondere Stelle dar, an der bevorzugt Ermüdungsrisse oder gar Rohrbrüche auftreten können. Die horizontalen und vertikalen Rohrstäbe der heutzutage am meisten verbreiteten Kombinations-IBC's weisen einen kreisförmigen oder quadratischen Rohrquerschnitt auf.
  • Bei den horizontalen Rohrverbindungen wird eine Rohrseite verkleinert und um ca. 50 mm in das andere offene Rohrende eingeschoben, danach wird die Verbindungsstelle auf verschiedene Weise nachbearbeitet. Bei den bekannten Palettenbehältern mit kreisförmigem Querschnitt der Gitterstäbe ( US 5,678,688 ) erfolgt diese Nachbearbeitung horizontal von der Innenseite her; die Rohrverbindung wird radial von innen derart eingedrückt, dass die hintere Rohrhälfte eingestülpt bündig innenseitig an der vorderen Rohrhälfte anliegt. und von außen her werden dann Haltezungen/-löcher in Vierfach-Wandung dieser Rohrverbindung eingestanzt.
  • Bei einem anderen bekannten Palettencontainer mit quadratischem Rohrquerschnitt ( US 5,645,185 ) wird das äußere Rohrende nach Einführen des inneren Rohrendes mit mehreren in den winkeligen Eckbereichen des Rohrquerschnittes eingepressten Umfangskerben versehen. Zusätzlich werden bei den am meisten belasteten Rohrverbindungen zur Verstärkung noch Befestigungsschrauben eingesetzt.
  • Bei einem weiteren bekannten Palettencontainer mit quadratischem Rohrquerschnitt ( US 6,244,453 ) wird die äußere Hälfte der Rohrverbindung über eine gewisse Länge in Vertikalrichtung zusammengedrückt und wellenförmig gegeneinander verclincht. Die innere Hälfte der Rohrverbindung bleibt dabei unverformt. Um gegen auftretende Zugbeanspruchungen z. B. bei der Innendruckprüfung zu bestehen, muss die Ineinander-Verclinchung jedoch vergleichsweise tief bzw. scharfkantig ausgeführt werden, so daß an dieser außen liegenden Stelle bei üblicher Belastung die Gefahr einer Materialüberbeanspruchung bestehen kann. Alle bekannten Rohrverbindungen sind üblicherweise mittig in einer Linie übereinander in der Gitterwandung des Gitterrohrstützmantels angeordnet, in der sich die mittig im Bodenbereich des Kunststoff-Innenbehälters angeordnete Entnahmearmatur für das flüssige Füllgut befindet.
    • Aufgabenstellung :
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Rohrverbindung ohne zusätzliche Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben anzugeben, die eine höhere Widerstandsfähigkeit insbesondere gegen dynamische Schwingungsbelastungen (z. B. Vibrationstest mit anschließender Innendruckprüfung) und länger andauernde Rüttelbeanspruchungen unter gleichzeitiger Stapelbelastung (z. B. Transportbelastungen) aufweist.
    • Lösung:
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verbindung der horizontalen Rohre durch eine auf der inneren Seite der Horizontalrohre angeordnete formschlüssige Verclinchung bewirkt wird, wobei die äußere Seite der Horizontalrohre frei von jeglichen Deformationen sind. Die Verclinchung ist nur auf der inneren Hälfte der Horizontalrohre durch eine vertikale Einpressung von oben und unten mittels entsprechender Preßstempel als wellenförmig ineinandergreifende Formschlußverbindung ausgeführt. Durch die erfindungsgemäße innenseitige Anordnung der formschlüssigen Verclinchung der horizontalen Rohre in ihrem Verbindungsbereich wird also ausschließlich die innere Hälfte der Rohrenden verformt und die äußere Hälfte der Horizontalrohre mit quadratischem Rohrquerschnitt bleibt frei von jeglichen Einformungen. Da jede Kaltverformung wie z. B. eine Verclinchung eine Festigkeitssteigerung des Materialgefüges bewirkt, bedeutet dies auch gleichzeitig eine Verminderung der vorherigen Elastizität. Die formschlüssige Materialanhäufung und gegenseitige Abstützung von Rohrober- und - unterseite (Doppelrohr) stellt gleichfalls eine Rohrversteifung dar.
  • Beim Vibrationstest schwingen die Seitenwandungen des Gitterrahmens aus der normalen ebenen Position durch die Bewegung des flüssigen Füllgutes wechselweise elastisch nach innen und außen. Die elastische Deformation der Seitenwandungen ist im mittleren Bereich am größten, wobei die "Ausbeulung" nach außen etwa doppelt so groß ist wie die "Einbeulung" nach innen. Dadurch treten bei einer Deformation nach außen auf der äußeren Seite der Horizontalstäbe etwa doppelt so hohe Zugspannungen auf wie bei einer Deformation nach innen auf der inneren Seite der Horizontalstäbe. Zugspannungen sind im Gegensatz zu Druckspannungen insbesondere bei dynamischen Druckwechselbelastungen äußerst kritisch und können ab einer bestimmten Höhe materialschädigend sein. Sie bewirken eine Rißbildung zumeist an Übergangsstellen von Rohrquerschnittsveränderungen. Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Rohrverbindung liegt nun in vorteilhafter Weise die undeformierte äußere Hälfte der Horizontalrohre im Bereich der größeren Durchbiegung (nach außen) mit höheren Zugspannungen und die innere Hälfte der Horizontalstäbe mit formschlüssiger Verclinchung (und höherer Steifigkeit mit geringerer Elastizität) liegt im Bereich der geringeren Rohrstabdurchbiegung (nach innen) mit den dort niedrigeren Zugspannungen.
  • Dadurch ist eine tragfähige Verbindung geschaffen, bei der keine zusätzlichen Hilfsmittel wie Schrauben benötigt werden, die eine deutlich höhere Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Biegewechselbeanspruchungen und insbesondere gegen lang andauernde dynamische Schwingungsbelastungen aufweist.
  • Weitere erfindungsgemäße Ausführungsvarianten sehen folgendermaßen aus :
    • In einer abgewandelten Ausführung der Erfindung kann die Anordnung der Rohrverbindung mit Verclinchung der horizontalen Rohre des Gitterrohrstützmantels bei gleicher Umfangsposition mit wechselweise unterschiedlichen Einschubrichtungen ausgeführt sein. Dabei wird bei einem Horizontalstab einmal das rechtsseitige Rohrende verkleinert und in das linksseitige Rohrende eingesteckt und zum anderen bei dem nächsten Horizontalstab das linksseitige Rohrende verkleinert und in das rechtsseitige Rohrende eingesteckt usw. Auf diese Weise wird eine Vergleichmäßigung des Verbindungsbereiches bewirkt, wobei keine Einsteckrichtung bevorzugt ist.
    • In einer anderen Ausführung der Erfindung kann die Rohrverbindung der horizontalen Gitterrohre außermittig linienförmig übereinander in einer Seitenwandung des Gitterrohrstützmantels angeordnet sein. Da in der Mitte der Gitterwandungen die größte Deformation auftritt, wird durch diese vorteilhafte Maßnahme eine Verlagerung der Rohrverclinchungen in Bereiche mit niedrigeren Spitzenspannungen bewirkt.
    • In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Rohrverbindung der horizontalen Gitterrohre außermittig wechselweise übereinanderliegend in einer Seitenwandung des Gitterrohrstützmantels angeordnet sein. Da die Verclinchung der Horizontalrohre im Verbindungsbereich immer auch eine Versteifung an dieser Stelle verursacht, wird durch diese Ausführungsvariante eine Vergleichmäßigung des Elastizitätsverhaltens der gesamten Seitenwandung mit Verbindungsbereich im Vergleich zu den anderen Seitenwandungen des Gitterrahmens ohne Verbindungsbereiche der Horizontalstäbe erzielt.
    Vorteile:
    • die Anordnung der Rohrverbindungen der horizontalen Rohre des Gitterrohrstützmantels nach innen zum Innenbehälter hin bewirkt eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Langzeit-Biegewechselbeanspruchungen;
    • die Anordnung der Rohrverbindungen der horizontalen Rohre nach innen zum Innenbehälter hin ist optisch vorteilhafter, weil man die wellenförmige Verclinchung bei Betrachtung von außen nicht sieht bzw. nicht direkt darauf schaut;
    • ein Einreißen der Horizontalrohre bei den Clinchverbindungen als Kerb-Schwachstelle von der Außenseite her wird verhindert, weil die Rohrverbindungen nun im innenseitigen Bereich der erträglichen Zugspannungen von Biegewechselbelastungen liegen, die üblicherweise bei langen Transporten oder bei Vibrationsprüfungen entstehen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Clinchverbindungen nicht mehr im mittigen Bereich einer Seitenwandung (= dem Bereich der größten Durchbiegung), sondern in einem außermittigen Bereich der Seitenwandung angeordnet ist. Eine Verlegung der Rohrverbindungen in außermittige Bereiche der Seitenwandungen des Gitterrohrstützmantels hat den großen Vorteil, daß dort nur noch geringere Durchbiegungen der Seitenwandungen mit geringeren Spitzenwerten an Zug/Druck-Wechselbelastungen auftreten.
  • Die äußeren bzw. außenseitigen Querschnittsbereiche der Horizontalstäbe (mit höchster Zugbelastung) sind in den Außenrohren (die im Verbindungsbereich über das eingesteckte andere Rohrende geschoben sind) vorteilhafterweise durch das Clinchen nicht deformiert, das Innenrohr ist außen nur in Längsrichtung verformt, so daß die inneren Rohrbereiche (mit der Clinchdeformation) überwiegend durch unschädliche Druckspannungen beansprucht werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigen :
    • Figur 1
    einen erfindungsgemäßen Palettencontainer,
    Figur 2
    in Teilansicht die auftretende elastische Deformation des Gitterrohrstützmantels bei Transportbelastungen,
    Figur 3
    die Deformation des Gitterrohrstützmantel in Draufsicht auf die Gitterwand,
    Figur 4
    den Clinchbereich eines horizontalen Rohres von der Innenseite her,
    Figur 5
    den Clinchbereich eines horizontalen Rohres von der Außenseite her,
    Figur 6
    den Clinchbereich eines horizontalen Rohres mit Innenbehälter im statischen Ruhezustand von oben her betrachtet,
    Figur 7
    den Clinchbereich eines horizontalen Rohres mit Innenbehälter im Zustand einer Deformation nach außen ebenfalls von oben her betrachtet,
    Figur 8
    Schnitt durch den Verbindungsbereich (Verclinchung) gem. Fig. 7,
    Figur 9
    eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Palettencontainers mit Clinchbereichen in unterschiedlicher Anordnungsrichtung,
    Figur 10
    das Prinzip einer Rissfortbildung bei Innendruckprüfung mit Verclinchung in gleicher Umfangsposition,
    Figur 11
    eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Palettencontainers mit Clinchbereichen in unterschiedlicher Anordnungspositionierung,
    Figur 12
    das Prinzip einer Rissabstützung bei einem Gitterrohrstützmantel mit Clinchbereichen in unterschiedlichen Umfangspositionen und
    Figur 13
    eine weitere Ausführungsvariante des Palettencontainers mit Clinchbereichen an Stellen geringerer Biegewechselspannungen.
  • In Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein erfindungsgemäßer Palettencontainer bezeichnet, mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter 12 aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von insbesondere gefährlichen flüssigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter 12 als Stützrahmen dicht umschließenden Gitterrohrstützmantel 14 und mit einer Bodenpalette 16, auf welcher der Kunststoffbehälter 12 aufliegt und mit welcher der Stützmantel 14 fest verbunden ist. Der Gitterrohrstützmantel 14 (Außenbehälter) des Palettencontainers 10 besteht aus miteinander verschweißten vertikalen und horizontalen Rohren 18, 20. Um einen geschlossenen Außenbehälter zu erhalten, sind die umlaufenden horizontalen Rohre 18 jeweils miteinander verbunden. Hier liegt der Verbindungsbereich der Horizontalrohre 18 - wie bisher allgemein üblich - mittig in einer der beiden kürzeren Seitenwandungen des Palettencontainers 10 genau über der mittig im Bodenbereich des Innenbehälters 12 angeschlossenen Entnahmearmatur 22. Im vorliegenden Fall ist durch die in die Horizontalrohre 18 eingezeichneten, nach links weisenden Pfeilspitzen angedeutet, daß das rechtsseitige Rohrende verkleinert ausgebildet und in das unveränderte linksseitige Rohrende eingesteckt ist. Dabei ist die Verclinchung der Horizontalrohre innenseitig ausgeführt und somit von außen nicht sichtbar.
  • Um das eine Rohrende im Querschnitt zu verkleinern und in das andere Rohrende einstecken zu können, werden bei dem einzusteckenden Rohrende die zuvor unverformten, jeweils paarweise zueinander parallel verlaufenden Seitenwandungen des quadratförmigen Rohrquerschnittes über eine Länge von ca. 50 mm derart nach innen eingedrückt bis ein nahezu X-förmiger Rohrquerschnitt entsteht, dessen Eckkanten dabei auch etwas nach innen gezogen werden, so daß sie in den unverformten quadratförmigen Rohrquerschnitt des anderen Rohrendes eingeschoben werden können.
  • Zur Erläuterung des elastischen Durchbiegeverhaltens der Seitenwandungen eines Palettencontainers 10 bei Transportbelastungen ist in Figur 2 schematisch dargestellt, daß die maximale Durchbiegung der Gitterrohrwandungen an der Stelle des Masseschwerpunktes "S" eines befüllten Palettencontainers auftritt und etwa in 33% der Höhe - von der Palette 16 aus gemessen - der Seitenwandung liegt, wobei die Durchbiegung "Da" nach außen etwa doppelt so groß ist wie die Durchbiegung "Di" nach innen. Dazu zeigt die Draufsicht in Figur 3 , daß die maximale Durchbiegung jeweils in der Mitte einer Seitenwandung liegt.
  • Figur 4 zeigt in Draufsicht auf die Innenseite eines Horizontalrohres 18 den erfindungsgemäßen Verbindungsbereich, die innenseitige Verclinchung des Horizontalrohres 18. Dabei wurden drei Beißzähne des Clinchwerkzeuges senkrecht von oben und vier versetzt dazu angeordnete Beißzähne senkrecht von unten in die innere Hälfte des Horizontalrohres 18 derartig eingeformt, daß eine feste unlösbare, wellenförmige Formschlussverbindung beider Rohrenden 26, 28 entstanden ist.
  • Entsprechend dazu zeigt Figur 5 den gleichen Verbindungsbereich des Horizontalrohres 18 aus Fig. 4. Es ist deutlich ersichtlich, daß die Außenseite des äußeren Rohrendes 26 keine Clinchverformungen aufweist und damit frei von jeglichen Eindellungen ist.
  • In Figur 6 ist in Teilquerschnitts-Draufsicht der Verbindungsbereich eines Horizontalrohres 18 mit innen anliegendem Kunststoffbehälter 12 im statischen Ruhezustand dargestellt. Hierbei weist die Seitenwandung des Palettencontainers so gut wie keine Durchbiegung auf. Dagegen zeigt Figur 7 den gleichen Verbindungsbereich im Zustand einer Schwallbelastung durch das hin- und herschwappende flüssige Füllgut mit entsprechender Durchbiegung der Seitenwandung nach außen. Gemäß Schnittlinie VIII-VIII ist in Figur 8 eine Querschnittsdarstellung des verclinchten Verbindungsbereiches 24 dargestellt. Auf der linken Seite wird deutlich, wie die beiden Rohrenden 26, 28 formschlüssig miteinander verclincht sind. Dabei ist die Außenwandung des äußeren Rohrendes 26 auf der rechte Seite der Darstellung völlig frei von Einformungen. Genau diese unverformte Außenwandung, die noch ihre ursprüngliche höhere Elastizität aufweist (im Gegensatz zu den durch Kaltumformung versteiften Clinchbereichen mit verminderter Elastizität), nimmt unbeschadet die höchsten Werte der kritischen Zugspannungen auf. Die erfindungsgemäße Art der wellenförmigen Formschlußverbindung nur auf der Innenseite der Horizontalrohre stellt im Gegensatz zu anderen Rohrverbindungen (mit Schrauben und Schraublöchern oder eingestanzten Hakenösen) eine optimale Lösung dar, weil nur Materialverfaltungen eingebracht werden, aber kein Aufreißen oder Durchbrechen der Materialstruktur erfolgt, denn das sind in aller Regel die Keimzellen für eine Rissbildung.
  • In Figur 9 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der die beiden Rohrenden 26, 28 der horizontalen Gitterrohre jeweils wechselweise ineinander gesteckt und verclincht sind. Einmal ist das linke Rohrende verkleinert (= Pfeilspitze) und in das rechte unverformte Rohrende eingesteckt, beim nächsten Horizontalrohr ist die Rohrverbindung entsprechend umgekehrt ausgebildet.
  • Figur 10 veranschaulicht eine Rißbildung an einer kritischen Rohrverbindung und ein nachfolgendes Aufreißen weiterer benachbarter Verclinchungen. Üblicherweise startet eine Rißbildung an der Stelle der höchsten Belastung. Dies erfolgt in aller Regel im mittleren Bereich des zweit-untersten horizontalen Stabes Nr. 3 zwischen den senkrechten Stäben B und C. Ist dort die Verclinchung im Stab 3 gerissen bzw. ganz aufgebrochen, erfolgt eine zusätzliche Belastung über die Stäbe B und C auf die Verclinchungen der horizontalen Stäbe 4 und 2, die dann durch die zusätzliche Belastung aufgrund des Versagens der aufgerissenen Rohrverbindung auch in ihrem Verbindungsbereich aufreißen.
  • In Figur 11 ist eine andere vorteilhafte Anordnung der Verclinchungen gemäß der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichen Umfangspositionen dargestellt. Dabei sind die Rohrverbindungen jeweils abwechselnd außermittig in der Gitterwandung einmal nach der rechten Seite und einmal nach der linken Seite versetzt angeordnet. Bei einer derartigen Ausführungsvariante werden dagegen keine Zugkräfte durch aufgerissene Verclinchungen auf andere benachbarte Verclinchungen übertragen und müssen von denen auch nicht aufgenommen werden.
  • Dazu ist für diese Ausführungsvariante in Figur 12 schematisch dargestellt worden, daß ein Rohrbruch - selbst wenn er hier auftreten würde - vergleichsweise unkritisch ist, weil durch den Ausfall einer gebrochenen Rohrverbindung die anderen benachbarten Rohrverbindungen nicht zusätzlich belastet und damit überbelastet werden. Das liegt daran, daß hierbei jede Rohrverbindung rundherum von jeweils sechs fest verschweißten Kreuzungsstellen von vertikalen und horizontalen Gitterstäben eingeschlossen ist und in einem Gitterfeld (Gitterrechteck) liegt, in welchem die benachbarten Horizontalrohre keine Rohrverbindung aufweisen. Die Rohrverbindungen der benachbarten Horizontalstäbe sind demgegenüber immer in einem weiter abgelegenen Gitterfeld angeordnet und Biegespannungen einer gebrochenen Rohrverbindung können sich nicht direkt auf die nächste Rohrverbindung übertragen und diese belasten.
  • Schließlich zeigt Figur 13 noch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Rohrverbindungen 24 zwar übereinander aber außermittig in der vorderen Seitenwandung des Palettencontainers 10 angeordnet sind. Dabei können die Rohrverbindungen 24 rechtsseitig oder linksseitig von der Mitte der Seitenwandung (genau über der Entnahmearmatur 22) vorgesehen sein. Dort befinden sie sich in einem Bereich von geringerer Durchbiegung und unterliegen damit auch nicht mehr den hohen kritischen Zugspannungen. Insgesamt wird also durch die vorliegende Erfindung eine Lehre vermittelt, wie die Widerstandsfähigkeit eines Gitterrahmens für einen Palettencontainer mit verschweißten horizontalen und vertikalen Rohren mit quadratförmigem Rohrquerschnitt gegen dynamische Dauer-Schwingungsbelastung auf an sich einfache Weise verbessert bzw. erhöht werden kann.
    • Bezugsziffernliste
    • 10
    Palettencontainer
    12
    Kunststoffbehälter
    14
    Gitterrahmen
    16
    Bodenpalette
    18
    horizontales Gitterrohr (14)
    20
    vertikales Gitterrohr (14)
    22
    Entnahmearmatur (12)
    24
    Verbindungsbereich-Verclinchung (18)
    26
    außenseitiges Rohrende (24)
    28
    innenseitiges Rohrende (24)

Claims (5)

  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) dicht umschließenden Gitterrohrstützmantel (14) und mit einer Bodenpalette (16), auf welcher der Kunststoffbehälter (12) aufliegt und mit welcher der Stützmantel (14) fest verbunden ist, wobei der Gitterrohrstützmantel (14) aus miteinander verschweißten vertikalen und horizontalen Rohren (18, 20) besteht und die umlaufenden horizontalen Rohre (18) jeweils fest miteinander verbunden sind, wobei das eine Rohrende verkleinert ausgebildet und in das unveränderte andere Rohrende eingesteckt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verbindung der horizontalen Rohre (18) durch eine auf der inneren Seite der Horizontalrohre (18) angeordnete, formschlüssige Verclinchung (24) bewirkt wird, wobei die äußere Seite der Horizontalrohre (18) frei von jeglichen Verclinchungsdeformationen ist.
  2. Palettencontainer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Rohrverbindungen mit Verclinchung (24) der horizontalen Rohre (18) des Gitterrohr-stützmantels (14) bei gleicher Umfangsposition wechselweise unterschiedliche Einschubrichtungen aufweisen.
  3. Palettencontainer nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Rohrverbindungen (24) der horizontalen Gitterrohre (18) außermittig linienförmig übereinander in einer Seitenwandung des Gitterrohrstützmantels (14) angeordnet sind.
  4. Palettencontainer nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Rohrverbindungen (24) der horizontalen Gitterrohre (18) außermittig wechselweise übereinanderliegend in einer Seitenwandung des Gitterrohrstützmantels (14) angeordnet sind.
  5. Palettencontainer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Tiefe der Verclinchung, die durch die Einformtiefe der Beißzähne des Verclinchungs-Werkzeuges bestimmt wird, zur Mitte der Rohrverbindung (24) hin zunimmt und jeweils seitlich nach außen hin abnimmt.
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