NL8901583A

NL8901583A - CORNER ELEMENT FOR CONTAINERS.

Info

Publication number: NL8901583A
Application number: NL8901583A
Authority: NL
Original assignee: Vizi Gyoergy; Vizi Andras
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1990-01-16
Also published as: SE8902268L; DE3920521A1; HU205393B; JPH0243343A; GB2221223A; RU1801182C; PT90944B; CS275031B2; FR2633208B1; IT8920956A0; SE8902268D0; BE1004321A4; FI893093A; GB2221223B; GB8914318D0; CH678939A5; DD287456A5; DK308789A; FI893093A0; PT90944A

Description

Hoekelement voor containers.Corner element for containers.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een mangaan-staal hoekelement, voorzien van verbindingsgaten aan zijn drie buitenzijden.The present invention relates to a manganese-steel corner element, provided with connecting holes on its three outer sides.

De verschillende types containers, die kunnen ï worden gerekend tot de ISO standaarden volgens de afmetingen (3 - 12 m lang) en een belastingscapaciteit (10, 20, 24 en 30 Mp) worden gebruikt voor het transporteren van stukgoederen, stortgoederen, vloeistoffen, etc.The different types of containers, which can be counted to the ISO standards according to the dimensions (3 - 12 m long) and a load capacity (10, 20, 24 and 30 Mp) are used for transporting general cargo, bulk solids, liquids, etc. .

De hoekelementen worden uitgebracht op de 8 hoeken van de containers, ter bevordering van hun optillen of aan elkaar vastmaken en aan het transportvoertuig hetzij horizontaal, hetzij vertikaal. De hoekelementen zijn verbonden met behulp van vertikale en horizontale houders, die zijn vervaardigd uit gewalste platen of profielvormen. Naast hun beweegbaarheid, optilbaarheid en vastmaakbaarheid is het van belang, dat de containers op elkaar kunnen worden gestapeld (op elkaar worden gelegd).The corner elements are released on the 8 corners of the containers, to promote their lifting or fastening together and to the transport vehicle either horizontally or vertically. The corner elements are connected using vertical and horizontal holders, which are made from rolled plates or profile shapes. In addition to their movability, liftability and fixability, it is important that the containers can be stacked (placed on top of each other).

Volgens de tot nu toe toegepaste traditionele technische methoden werden door de containerfabrikanten hoekelementen vervaardigd uit gietstaal, terwijl de gerede gietstukken gewoonlijk manueel of langs een laag mechanisa-tieniveau werden vastgelast aan de vertikale en horizontale houders. Het controleren van de lassen is lastig en niet geheel safe. Onder de mogelijke gebreken aan containers blijken naast het breken van de hoekelementen zich vaak scheuren in de naden of breuken voor te doen tengevolge van defect lassen. Indien zulks dient te worden gerepareerd (bijv. het gebroken hoekelement dient te worden vervangen) blijft de hechting van de oorspronkelijke plekken en tussenruimten lastig te zijn en vereist veel tijd en energie. Bovendien zijn de gebruikers gedwongen hun defekte containers te onttrekken aan het bedrijf gedurende een lange tijd.According to the traditional technical methods hitherto applied, the container manufacturers manufactured angle elements from cast steel, while the finished castings were usually welded to the vertical and horizontal holders manually or at a low level of mechanization. Checking the welds is difficult and not entirely safe. Among the possible defects in containers, cracks in the seams or breaks often appear in addition to breaking the corner elements due to faulty welding. If this needs to be repaired (eg the broken corner element needs to be replaced) the bonding of the original spots and gaps remains difficult and requires a lot of time and energy. In addition, users have been forced to withdraw their defective containers from the company for a long time.

De uitgave van oktober 1985 van het wetenschappelijke tijdschrift Cargo Systems P. Hewitt maakt melding van proeven met betrekking tot giethoekstukken, uitgevoerd door Sea Containers in samenwerking met het researchlaboratorium Iron and Steel Co. en de Trade Association Sheffield Company. De onderzoekingen omvatten diverse metingen en testen met betrekking tot giethoek-stukken, vervaardigd in diverse landen over de gehele wereld. Hun resultaten met het oog op Charpy's botsingsenergie bij lage temperatuur zijn in de volgende tabel weergegeven:The October 1985 issue of the scientific journal Cargo Systems P. Hewitt reports trials on casting gussets performed by Sea Containers in collaboration with the research lab Iron and Steel Co. and the Trade Association Sheffield Company. The investigations included various measurements and tests related to casting angle pieces, manufactured in various countries around the world. Their results in view of Charpy's low temperature impact energy are shown in the following table:

TABELTABLE

fabrikant botsingsenergie temperatuur _(gemiddelde uit 3 metingen)__^C_ A 4,0 J -40 B 7,5 J -40 C 14,5 J -40 D 10,5 J -40manufacturer of impact energy temperature _ (average from 3 measurements) __ ^ C_ A 4.0 J -40 B 7.5 J -40 C 14.5 J -40 D 10.5 J -40

Het juiste materiaal voor het vervaardigen van hoekelementen dient te voldoen aan de specificatie van ISO 1496/1 en/of LR 1984, waarbij de vereiste waarden bij -40eC bij een "V" gleuf en volgens Charpy's methode de volgende zijn:The correct material for the manufacture of corner units should meet the specification of ISO 1496/1 and / or LR 1984, where the required values at -40eC at a "V" slot and according to Charpy's method are the following:

op een 10 x 10 mm teststaaf min. 34 Jon a 10 x 10 mm test rod min. 34 J

10 x 7,5 mm teststaaf min. 28 J10 x 7.5 mm test rod min. 28 J

10 x 5 mm teststaaf min. 23 J10 x 5 mm test rod min. 23 J

De tabel laat zien, dat aan deze vereisten geen der opgesomde producenten voldoet. Dit leidt tot de veronderstelling, dat één van de defecten van giethoekstukken, vervaardigd volgens de huidige stand der techniek, is de onbevredigende waarde aan botsingsenergie bij lage temperaturen.The table shows that none of the listed manufacturers meets these requirements. This leads to the assumption that one of the defects of casting corner pieces manufactured according to the prior art is the unsatisfactory value of low temperature impact energy.

Een Britse industrie, genaamd Blair, heeft recentelijk ontwikkeld een hoekelement, dat na een enkelvoudige normale hittebehandeling en bij -50eC de botsingsenergie-waarde deed toenemen tot KVmin= 21 J. Dit is echter niet bij lage temperaturen, waarbij de meeste breuken aan een hoekelement plaatsvinden. In feite blijkt volgens de gegevens afkomstig van grote spoorwegondernemingen (zoals de West-duitse DB, de Franse SNCF of de Britse BR) schade aan hoekelementen of scheuren in de naden van hun houders plaats te vinden in het positieve temperatuurstraject tengevolge van de ruwe hantering en het opnieuw laden alsmede tijdens rangeren en groeperen van treinwagons.A British industry, called Blair, has recently developed a corner element, which after a single normal heat treatment and at -50eC increased the impact energy value to KVmin = 21 J. However, this is not at low temperatures, with most fractures on a corner element take place. In fact, according to data from major railway companies (such as the West German DB, the French SNCF or the British BR), damage to corner elements or cracks in the seams of their containers appears to occur in the positive temperature range due to rough handling and reloading as well as during shunting and grouping of train wagons.

Tengevolge van de materiaalsamenstelling van staal-5 gietsstukken en de extra dynamische spanning tengevolge van de ruwe hantering blijken hun mechanische kwaliteiten slechter te worden in het negatieve temperatuurstraject. Al deze factoren resulteren in scheuren en breuken, hetgeen leidt tot beperking van de bruikbaarheid van de containers.Due to the material composition of steel-5 castings and the extra dynamic stress due to the rough handling, their mechanical qualities appear to deteriorate in the negative temperature range. All of these factors result in cracks and fractures, which limits the usefulness of the containers.

I Volgens door de Deutsche Bundesbahn uitgevoerde proeven bleek de vertraging, gemeten op het tijdstip van het breken toe te nemen tot of in feite te overschrijden de waarde van 4 g/m/sec2f d.w.z. twee keer zo veel als de nominale waarde. Dienovereenkomstig geeft DB de hogere waarde aan voor alle door hun aangeschafte containers.I According to tests carried out by the Deutsche Bundesbahn, the deceleration measured at the time of breaking was found to increase or actually exceed the value of 4 g / m / sec2f, i.e. twice as much as the nominal value. Accordingly, DB indicates the higher value for all containers purchased by them.

Dientengevolge dienen alle hoekelementen, die worden ingebouwd in de containers, streng getest te worden en slechts te worden vervaardigd onder in achtname van strenge kwalitatieve regels.As a result, all corner elements built into the containers must be rigorously tested and manufactured only under strict quality rules.

De nadelen van de traditionele gietstaalhoekele-menten zijn de volgende: - de technologie van staalgieten vereist een speciale expertise, techniek, uitgangs- en aanvullende materialen, terwijl bovendien duur en energieverslindend is; - de uitwendige defecten aan gietstukken (bijv. krimpholtes, insluitingen, scheuren) doen zich alleen voor in verloop van het vervaardigen van de hoekelementen.The disadvantages of traditional cast steel angle elements are the following: - steel casting technology requires special expertise, technique, starting and additional materials, while also being expensive and energy consuming; - the external defects of castings (eg shrinkage cavities, inclusions, cracks) only occur during the manufacture of the corner elements.

Het op juiste wijze repareren van deze defecten is ingewikkeld en lastig, aangezien dit gepaard gaat met voor-verhitting, terwijl bovendien een speciale laselektrode dient te worden toegepast naast herhaalde hittebehandeling.Correctly repairing these defects is complicated and troublesome, as it involves preheating, while additionally a special welding electrode should be used in addition to repeated heat treatment.

Het is zelfs nog ingewikkelder wanneer het defect wordt waargenomen in het gerede produkt; - teneinde de gespecificeerde structuur en mechanische kwaliteiten te verkrijgen is er een hittebehandeling noodzakelijk, hetgeen met verder energieverbruik gepaard gaat; - tenminste drie zijden van het gegoten hoekele- ment dient te worden bewerkt, hetgeen in feite neerkomt op alle zes de zijden, tengevolge van de basisvlakken; - tengevolge van de giettechnologie wegen hoekelementen te zwaar; - de ff hoekelementen, die per container nodig zijn, kunnen slechts vervaardigd worden in vier patronen, gevormd en afzonderlijk gegoten.It is even more complicated when the defect is observed in the finished product; - in order to obtain the specified structure and mechanical qualities, a heat treatment is necessary, which is accompanied by further energy consumption; - at least three sides of the cast corner element are to be machined, which effectively amounts to all six sides, due to the base surfaces; - corner elements weigh too heavily due to the casting technology; - the ff corner elements, which are required per container, can only be manufactured in four patterns, shaped and cast separately.

Uit het voorgaande blijkt duidelijk, dat de vervaardiging van hoekelementen volgens de vereiste specificaties niet eenvoudig is.It is clear from the foregoing that the manufacture of corner elements according to the required specifications is not easy.

De uitvinding beoogt het verschaffen van een nieuw type hoekelement, waarbij de nadelen van de bekende methode opgeheven zijn, welk nieuw type hoekelement - geschikt is voor serieproduktie ongeacht het materiaal, structuur en technologie, - zuinig met de energie omgaat en geen herhaalde hittebehandelingen vereist, - geschikt is om te worden opgestapeld en - een botsingsenergie heeft bij een lage temperatuur die overeenkomt met de specificaties.The object of the invention is to provide a new type of corner element, wherein the disadvantages of the known method are eliminated, which new type of corner element - suitable for series production regardless of the material, structure and technology - is economical in energy and does not require repeated heat treatments, - is suitable for stacking and - has a collision energy at a low temperature corresponding to the specifications.

De uitvinding is gebaseerd op de erkenning, dat alle boven opgesomde aspecten gerealiseerd kunnen worden, wanneer de hoekelementen worden vervaardigd uit staalplaat met een Mn:C verhouding van 8 tot 12, een (P+S)-gehalte van max. 0,04 gew.% en een C-gehalte van max. 0,2 gew.%.The invention is based on the recognition that all aspects listed above can be realized when the corner elements are made of steel sheet with an Mn: C ratio of 8 to 12, a (P + S) content of max. 0.04 wt. .% and a C content of max. 0.2% by weight.

Het materiaal van de staalplaten met een dergelijke samenstelling is homogeen, het heeft vouwbare wanden (Rmin= a/2 mm, waarbij "a" de plaatdikte voorstelt) terwijl zijn botsingsenergiewaarde (KVmin) bij -40eC 21 J is. De wanddikte van de hoekelementen, die uit een dergelijk materiaal zijn vervaardigd, zal geringer zijn dan die van het gietsel, waardoor het raadzaam is de afstandsstukken aan de binnenzijde van de verbindingsopeningen aan te brengen om zodoende de verbinding met de bevestigingselementen te waarborgen.The material of the steel plates with such a composition is homogeneous, it has folding walls (Rmin = a / 2mm, where "a" represents the plate thickness) while its impact energy value (KVmin) at -40eC is 21J. The wall thickness of the corner elements made of such a material will be less than that of the casting, so it is advisable to fit the spacers on the inside of the connection openings in order to ensure the connection with the fixing elements.

De staalplaat, die als het basismateriaal voor het hoekelement volgens de onderhavige uitvinding dient heeft een homogene korrelstructuur zelfs in een richting loodrecht op de walsrichting en is geschikt Voor het toepassen van de koude bewerkingstechnologie. Zijn rekwaarde (A5) is meer dan 22%, terwijl zijn randen gemakkelijk kunnen worden gevouwen De afmetingen en maten van tolerantie van de hoek-► elementen, vervaardigd uit een dergelijk materiaal, voldoen zelfs aan de striktste specificaties (bijv. ISO 1161). Het gewicht van deze hoekelementen is tenminste 10% lager dan dat van hun gietstalen tegenhangers, terwijl zijn dispersie 2% lager is dan de nominale waarde. Zij behoeven nauwelijks machinaal te worden bewerkt en kunnen gemakkelijk en snel in de container worden vervangen. De afzonderlijke stappen van hun vervaardiging kunnen worden gemechaniseerd op een hoog niveau, hetgeen impliceert dat er ook robotisering kan worden toegepast, waardoor hoge precisie en reproduceerbaarheid van de produktie mogelijk is.The steel sheet serving as the base material for the corner element of the present invention has a homogeneous grain structure even in a direction perpendicular to the rolling direction and is suitable for applying the cold working technology. Its elongation value (A5) is more than 22%, while its edges can be easily folded. The dimensions and measures of tolerance of the corner ► elements, made of such a material, meet even the strictest specifications (eg ISO 1161). The weight of these corner elements is at least 10% lower than that of their cast steel counterparts, while its dispersion is 2% lower than the nominal value. They hardly need to be machined and can be easily and quickly replaced in the container. The individual steps of their manufacture can be mechanized at a high level, which implies that robotisation can also be used, allowing high precision and reproducibility of the production.

De produktie van het hoekelement kan worden gebaseerd op de koude bewerkingstechnologie, die eenvoudiger is en met een laag energieverbruik gepaard gaat. De uitgesneden platen (geperst) kunnen bij koude worden gebogen en geassembleerd. Het lassen van de elementen kan uitgevoerd worden onder toepassing van horizontale robots door middel van eenvoudige geometrische tracering. De voet van de las is gefixeerd en het lassen is met hoge precisie reproduceerbaar. Het gerede produkt behoeft generlei verdere hittebehandeling te ondergaan, terwijl de technologie van zijn vervanging veel simpeler is.The production of the corner element can be based on the cold processing technology, which is simpler and involves low energy consumption. The cut plates (pressed) can be bent and assembled in cold conditions. The welding of the elements can be performed using horizontal robots by simple geometric tracing. The base of the weld is fixed and the welding is reproducible with high precision. The finished product does not need to undergo any further heat treatment, while the technology of its replacement is much simpler.

Twee assemblageversies van het hoekelement volgens de uitvinding zijn afgebeeld in fig. 1-6. In geval van de tweede versie zijn de zes zijden van het hoekelement gevormd uit twee trilaterale mantelelementen, waarvan de zijden in drie randen convergeren en één gemeenschappelijk punt, terwijl de zijden van het hoekelement van de eerste versie bijeenkomen in twee randen, hetgeen betekent, dat deze elementen een U-vorm hebben.Two assemblies of the corner member according to the invention are shown in Figures 1-6. In the case of the second version, the six sides of the corner element are formed of two trilateral shell elements, the sides of which converge in three edges and one common point, while the sides of the corner element of the first version meet in two edges, which means that these elements are U-shaped.

Fig. 1 is het boven- en zijaanzicht van versie 2 van het hoekelement en laat bovendien een doorsnede zien langs de lijn D-E.Fig. 1 is the top and side view of version 2 of the corner element and also shows a section along line D-E.

Fig. 2 toont het patroon van het mantelelement HA" van versie 2.Fig. 2 shows the pattern of the jacket element HA "of version 2.

Fig. 3 toont het patroon van het mantelelement "B" van versie 2.Fig. 3 shows the pattern of the jacket element "B" of version 2.

Fig. 4 toont de mantelelementen A en B te zamen met de afstandstukken van versie 2.Fig. 4 shows the shell elements A and B together with the spacers of version 2.

Fig. 5 toont de afstandstukken C^f C2, C3 en C4 van versie 2.Fig. 5 shows the spacers C ^ f C2, C3 and C4 of version 2.

Fig. 6 toont het hoekelement geassembleerd uit mantelelementen A en B en de afstandstukkén van versie 1.Fig. 6 shows the corner element assembled from shell elements A and B and the spacers of version 1.

Fig. 7 toont het geëxplodeerde aanzicht van versie 2 van het hoekelement volgens de uitvinding, waarin A en B de twee mantelelementen zijn, C]_, C2 en C4 de afstandstukken voorstellen en de lijnen h-h de buigranden zijn.Fig. 7 shows the exploded view of version 2 of the corner member according to the invention, where A and B are the two shell members, C1, C2 and C4 represent the spacers and the lines h-h are the bending edges.

De in de boven- en benedenvlakken van de container aangebrachte hoekelementen verschillen van elkaar slechts in de afmetingen van de openingen op hun kortere zijden; hetgeen betekent, dat de mantelelementen "A" vevaardigd worden met twee verschillende openingen. De mantelelementen "B" zijn identiek in de boven- en onderrijen en zijn gevormd op een zodanige wijze, dat zij het hoekelement vormen te zamen met hun tegenovergestelde delen "A".The corner elements arranged in the top and bottom surfaces of the container differ from each other only in the dimensions of the openings on their shorter sides; which means that the jacket elements "A" are manufactured with two different openings. The jacket elements "B" are identical in the top and bottom rows and are formed in such a way that they form the corner member together with their opposite parts "A".

Het mantelelement "A" bij een geringe modificatie kan beschouwd worden als een gerede produkt, aangezien dit kan dienen als het hoekelement van tankcontainers.The jacket element "A" in a minor modification can be considered a finished product, since it can serve as the corner element of tank containers.

De afmeting en tolerantiewaarden van het hoekelement volgens fig. 1-6 voldoet aan de 1984 specificaties van ISO 1161, Dus is zijn - lengte 1 = 178 + 1 mm - breedte w = 162 + 1 mm - hoogte h = 118 + 1 mm - massa 9,60 - 9,75 kg + 2% (volgens de versie.)The dimension and tolerance values of the corner element according to fig. 1-6 meet the 1984 specifications of ISO 1161, So its length is 1 = 178 + 1 mm - width w = 162 + 1 mm - height h = 118 + 1 mm - mass 9.60 - 9.75 kg + 2% (according to the version.)

De hoekelementen kunnen onderling uitgewisseld worden en bovendien kunnen zij worden vervaardigd in diverse afmetingen voor reparatiedoeleinden.The corner elements can be interchanged and, moreover, they can be manufactured in various sizes for repair purposes.

Volgens versie 1 bestaat het hoekelement uit een mantelelement tussen "A", dat is vervaardigd uit een 10 mm dikke plaat, die in een "U" profiel is gebogen met een in wendige buigradius van Rmin- a/2 mm, terwijl een mantel-element "B" vervaardigd is uit een 8 mm dikke plaat in de vorm van een "L” profiel met een inwendige buigradius van Rmin= a/2 mm. De geschikte openingen zijn op het mantelelement A aangebracht, terwijl er op het mantelelement "B" in het geheel geen openingen zijn.According to version 1, the corner element consists of a sheath element between "A", which is made of a 10 mm thick plate, which is bent in a "U" profile with an internal bending radius of Rmin-a / 2 mm, while a sheath- element "B" is made of an 8 mm thick plate in the form of an "L" profile with an internal bending radius of Rmin = a / 2 mm. The appropriate openings are provided on the jacket element A, while on the jacket element "B "are no openings at all.

De afstandstukken Οχ, 02 en C4 van de mantelele-menten A van de hoeken in de lagere rij zijn aangebracht aan de binnenzijde van de openingen, waarbij hun positie is bepaald door een oriëntatie-instrument. Op de mantelelementen A van de hoeken in de bovenste rij zijn er afstandstukken aanwezig die zijn aangegeven door C2, C3 en C4.The spacers Οχ, 02 and C4 of the shell elements A of the corners in the lower row are arranged on the inside of the openings, their position being determined by an orientation instrument. Spacers are indicated on the jacket elements A of the corners in the top row, which are indicated by C2, C3 and C4.

Door het definiëren van de afmeting van de opening op het mantelelement A wordt bepaald, dat het hoekelement aan de boven- of onderzijde van de container dient te worden aangebracht. Het spiegelbeeld van het mantelelement kan worden geproduceerd hetzij door wijziging van de buigrichting in het tegenovergestelde hetzij door het omkeren van de plaat.By defining the size of the opening on the shell element A, it is determined that the corner element should be fitted on the top or bottom of the container. The mirror image of the jacket element can be produced either by changing the bending direction to the opposite or by reversing the plate.

De bovenvermelde afstandstukken worden geassembleerd in het oriëntatieinstrument en na de afmeting te hebben gecontroleerd worden ze gefixeerd door verbindingslassen. De volgende bewerking is het continu lassen van enkelvoudige draadlassen.The aforementioned spacers are assembled in the orientation instrument and after checking the size they are fixed by joint welding. The next operation is continuous welding of single wire welding.

De laatste fase is het bewerken van de inlaathel-lingen (6 x 45‘) aan de buitenzijde van de openingen.The final stage is machining the inlet slopes (6 x 45 ") on the outside of the openings.

Wanneer de hoekelementen worden gereed gemaakt vindt het schoonmaken van hun oppervlak plaats.When the corner elements are prepared, their surface is cleaned.

Versie 2 is bovendien gebaseerd op de veronderstelling, dat de hoekelementen dienen te worden geconstrueerd door middel van twee mantelelementen en drie afstandstukken. Mantelelement HAn heeft een opening aan weerszijde. Ze worden uitgesneden van de plaat voorafgaande aan hun buigen. Mantelelement MB" bezit geen openingen. De twee mantelelementen worden geassembleerd onder vorming van het hoekelement op dezelfde wijze als voor versie 1 beschreven.In addition, version 2 is based on the assumption that the corner elements should be constructed using two shell elements and three spacers. Casing element HAn has an opening on both sides. They are cut from the sheet prior to bending. Casing element MB "has no openings. The two casing elements are assembled to form the corner element in the same manner as described for version 1.

Claims

Corner element for containers, made of manganese steel and provided with connection openings on its three outer sides, characterized in that the corner element is made of a steel plate with an Mn: C ratio of 8 to 12, a (P + S) content of max. 0.04% by weight and a C content of max. 0.2% by weight.

2. Corner element according to claim 1, characterized in that the corner element is assembled by welding from jacket elements (A and B), manufactured by cold working of the steel sheet and from spacers (Cj_, ^ 2 / C3, C4).

3. Corner element according to claim 2, characterized in that the jacket elements are manufactured by bending and / or pressing.

4. Corner element according to claim 2, characterized in that it consists of automatically (robot) welded jacket elements and spacers.