PALETTENCONTAINER
Die Erfindung betrifft einen Palettencontainer mit einem dünnwandigen starren Innen¬ behälter aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen und mit einer Bodenpalette, auf welcher der Kunststoffbehälter ruht und mit welcher der Gitterrohrrahmen fest verbunden ist.
Stand der Technik :
Derartige Palettencontainer mit Gitterkorb-Stützmantel, bei denen der Gitterrohrrahmen aus vertikalen und horizontalen, an den Kreuzungsstellen miteinander verschweißten Rohr- oder Drahtstäben oder nur aus vertikalen Rohrstäben besteht, sind allgemein bekannt, so z. B. der DE 30 39 635 C2 (S)1 EP 0 604 374 A1 (M) oder EP 0 695 694 A2 (W). Dabei ist der unterste horizontal umlaufende, auf der Bodenpalette aufliegende Rohrstab mittels entsprechender Befestigungsmittel (Nägel, Krampen, Schrauben, Klammern o. ä.) auf der vorzugsweise aus Holz-, Kunststoff- oder/und Metallbauteilen bestehenden Bodenpalette befestigt. Dieser unterste Rohrstab weist zumeist einen runden oder rechteckförmigen Querschnitt auf und kann an entsprechenden Stellen durchbohrt und direkt auf der Bodenpalette verschraubt sein.
Wenn diese Löcher im untersten Rohrstab für die Verschraubung des Gitterkorbes mit der Palette durch Stanzen oder Bohren z. B. mit einem 9 mm Stempel oder Bohrer realisiert werden, dann bedeutet diese Lochung bei einem Rechteckrohr von 16 x 18 mm mit einer Wandstärke von 1 mm eine erhebliche Materialentfernung und Reduktion des Materialquerschnittes um ca. 28 %. Beim Stanzen wird jeweils eine runde Scheibe entsprechend dem Stanzdorndurchmesser ausgestanzt und beim Bohren fallen Bohrspäne entsprechend dem Bohrerdurchmesser ab. Zudem werden beim Stanzen zwangsläufig Querriefen auf der Oberfläche des Rohres erzeugt, die bei einer späteren Belastung (z.B. bei Innendruck- und Falltests) Ausgangspunkte für einen Riß durch den Restquerschnitt darstellen und damit zum vorzeitigen Versagen des Rohres führen.
Wenn ein derartiger Bohr- oder Stanzvorgang vor dem Biegen des Rohrstabes (4 x 90° in den Eckbereichen) durchgeführt wird, führt die oben bereits angesprochene Quer¬ schnittsverminderung während des Biegevorganges in nachteiliger Weise zu einer starken Ovalisierung des Loches und zu einer erheblichen Wanddickenverminderung im Außenradius bis hin zu einer Rißeinleitung des Rechteckrohres im Außenradius.
Zweckmäßigerweise wird daher eine Lochung in den Eckbereichen des Rohrstabes nur nach dem Biegevorgang vorgenommen.
Damit der Schraubenkopf nach dem Einschrauben nicht wesentlich über den Rohrquerschnitt übersteht, ist es z. B. bekannt, das Rohrprofil an der Verschraubungs- stelle entsprechend zusammenzudrücken, wobei sich die Rohrseitenwandungen nach außen biegen oder nach innen einfalten. Wird nun an dieser Stelle mit einer Innenfaltung ein Loch in üblicher Weise gebohrt oder gestanzt, dann besteht der Nachteil dieser Lochung vor allem in der jetzt noch stärkeren Querschnittsverminderung, denn es werden jetzt nicht nur die Ober- und Unterseite des Rohrstabes, sondern zusätzlich auch Teile der Innenfaltung durchstanzt und entfernt. Damit ergibt sich eine noch größere Querschnittsverringerung von ca. 44 %. Dies bedeutet eine ganz wesentliche Schwächung des Rohres in Hinblick auf die Innendruck- und Fallfestigkeit.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Nachteile zu vermeiden und eine sichere Befestigungsmöglichkeit des Gitterkorbes auf der Bodenpalette mit deutlicher Verbesserung der Fallfestigkeit des Palettencontainers anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine "Tiefgezogene Lochung" im untersten horizontal umlaufenden Rohrstab mit Ausbildung von sogenannten "Kragenlöchern" gelöst. Der unterste Rohrstab wird mehrfach mit diesen ganz besonderen "Kragenlöchern" versehen, durch welche die Befestigung, vorzugsweise eine Verschraubung, auf der Bodenpalette realisiert ist.
Dabei sind die Kragenlöcher durch einen zweistufigen Arbeitsvorgang mit einem ersten kleindimensioniertem Stanz- oder Bohrvorgang und einem nachfolgenden Tiefziehvorgang in den untersten Rohrstab eingebracht. Zunächst wird eine Stanzung bzw. Bohrung mit deutlich verringertem Durchmesser, vorzugsweise mit einem Durchmesser von ca. 3 mm, durchgeführt. Anschließend wird die gestanzte bzw. gebohrte Lochung durch einen Tiefziehprozess trichterförmig bis auf ca. 9 mm aufgeweitet, wobei der entstehende Trichter im wesentlichen ins Rohrinnere gezogen und dabei das vorteilhafte "Kragenloch" gebildet wird. In anderer alternativer Ausgestaltung der Erfindung werden die "Kragenlöcher" mit innerem und gegebenenfalls auch mit einem äußerem Kragen durch das an sich bekannte Flow-Drill-Verfahren erzeugt. Rohrstäbe mit derartigen Kragenlöchern weisen erheblich höhere Festigkeitswerte auf als Rohrstäbe mit üblichen materialaustragenden Stanz- oder Bohrlöchern.
Bei dem Tiefziehverfahren zur Ausbildung der "Kragenlöchern" mit vorteilhafter Loch¬ geometrie wird der Rohrquerschnitt durch die kleine Ausgangslochung um nur 10 % reduziert. Durch das Tiefziehen wird das Material um 90° umgeformt und die Wanddicke
zum Lochrand hin ausgedünnt. Dabei sind in dem nach innen gezogenen Lochrand entstehende kleine Kerben unkritisch für eine Rißausbildung. Das bedeutet, daß die Festigkeit des Rohres aufgrund des erhöhten verbleibenden Restquerschnittes und der deutlich verminderten Rißempfindlichkeit wesentlich verbessert wird. Aufgrund der nach innen gezogenen Kragen ist die außenseitige Anlagefläche des Rohres für den Schraubenkopf deutlich verstärkt, was ebenfalls zu einer verbesserten Krafteinleitung führt.
Beim Flow-Drill-Verfahren wird überhaupt kein Material der Rohrwandung heraus entfernt, sondern durch partielle Hitzeeinwirkung wird das Material durch die Kragen¬ ausbildung aus dem zentralen Lochbereich in den Lochumfangsbereich verdrängt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in jedem Eckbereich (90°- Biege¬ radius) des untersten Rohrstabes jeweils wenigstens ein Kragenloch eingebracht ist. Durch eine Verschraubung der Eckbereiche des Gitterkorbes auf der Bodenpalette in deren vier Eckbereichen möglichst weit und tief in den jeweiligen Holzklotz einer Holzpalette bzw. das Material einer Kunststoffpalette hinein wird eine Vergrößerung der Befestigungsfläche zwischen Gitterkorb und Bodenpalette (die Verschraubung ist ganz weit nach außen verschoben) und damit eine weitere Verbesserung der Festigkeit des gesamten Palettencontainers erzielt.
Speziell bei der Verschraubung des Gitterkorbes auf einer Holz- oder Kunststoffpalette ist es wünschenswert, wenn die Schrauben schräg in die massiven Holz- oder Kunststoffklötze in den Eckbereichen der Bodenpalette eingeschraubt werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, indem die Lochungen schräg von außen oben nach unten innen in den unteren Rohrstab eingebracht sind. Dadurch kann eine Schraube (z. B. mit 8 mm Durchmesser) schräg durch die Kragen¬ löcher eingeschraubt werden.
Für die gewünschte Schrägverschraubung kann aber auch die untere Lochung auf der Unterseite des Rohrstabes etwas stärker aufgeweitet sein. Damit erreicht man die gewünschte Schrägstellung der Schrauben ohne nennenswerte Schwächung des Rohrquerschnittes.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einbringung der Kragen¬ löcher in den untersten Rohrstab vor dem Biegen des Rohrstabes erfolgt. Fertigungstechnisch ist es erheblich vorteilhafter, die Einbringung der Kragenlöcher in eine Vielzahl von noch geraden, auf Länge geschnittenen Rohrstäben vorzunehmen, als fertig zusammengeschweißte großvolumige Gitterkörbe auf einer Bohrmaschine
handhaben zu müssen.
Wird eine normale Lochung durch übliches Bohren oder Stanzen vor dem Biegen des Rohrstabes (4 x 90° in den Eckbereichen) durchgeführt, so ergibt sich zwangsläufig während des Biegevorgangs eine erhebliche Deformation bzw. Ovalisierung des Lochbereiches. Die vorteilhaften Kragenlöcher ermöglichen aber ein Einbringen vor einer anschließenden Biegung. Da die Lochgeometrie umfangsseitig durch die doppelseitig oder sogar vierfach ausgebildeten Kragen stabilisiert wird, ist eine Ovalisierung während des Biegevorganges deutlich vermindert. Durch eine zusätzliche außermittige Positionierung der Lochung kann für die Biegung ein Gleichgewicht zwischen Zugfestigkeit im Außenbereich und Druckfestigkeit im Innenbereich während der Biegung geschaffen werden, um die Ovalisierung nochmals zu reduzieren. Um den Effekt einer Lochovalisierung beim Biegevorgang gänzlich auszuschalten, ist in zweckmäßiger Weise vorgesehen, daß die vor dem Biegevorgang eingestanzten Löcher eine längliche ovale bzw. eiförmige Form aufweisen, wobei der längere Durch¬ messer des Ovalloches quer zur Stablängsrichtung angeordnet wird. Die Ovalisierung des eingestanzten Loches ist dabei so eingestellt, daß nach dem Biegevorgang eine nahezu 100%ige kreisrunde Lochung vorliegt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Befestigungslöcher im untersten Rohrstab des Gitterrohrrahmens wird die Tendenz, daß diese Löcher bei starker Belastung zu einer Rißbildung und Brechen das Rohrstabes führen, erheblich gesenkt und damit die Fallfestigkeit und insgesamt die Stabilität des Palettencontainers auf einfache und kostengünstige Weise erhöht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben.
Es zeigen :
Figur 1 einen Palettencontainer mit erfindungsgemäßer Befestigung des Gitter¬ rohrrahmens auf der Bodenpalette,
Figur 2 einen Querschnitt durch ein Rechteckrohr mit üblichem Stanzloch,
Figur 3 einen Querschnitt durch ein Rechteckrohr mit erfindungsgemäßem
Kragenloch,
Figur 4 bis Figur 9 weitere Rohrquerschnitte, sowie
Figur 10 einen Eckbereich eines Rechteckrohres mit üblichem Stanzloch und
Figur 11 einen Eckbereich eines Rechteckrohres mit Kragenloch,
In Figur 1 ist ein Palettencontainer 10 mit einem dünnwandigen starren Innenbehälter 12 aus thermoplastischem Kunststoff für die Lagerung und den Transport von flüssigen oder fließfähigen Füllgütern, mit einem den Kunststoffbehälter 12 als Stützmantel dicht umschließenden Gitterrohrrahmen 14 und mit einer Bodenpalette 16, auf welcher der Kunststoffbehälter 12 ruht und mit welcher der Gitterrohrrahmen 14 fest verbunden ist. Hierbei ist der unterste horizontal umlaufende, auf der Bodenpalette 16 aufliegende Rohrstab 18 auf der hier aus Kunststoff bestehenden Bodenpalette 16 fest verschraubt. Dieser unterste Rohrstab 18 weist einen rechteckförmigen bzw. quadratischen Quer¬ schnitt auf und ist für eine Direktverschraubung (ohne Klammern, gegebenenfalls mit einer Unterlegscheibe) an entsprechenden Stellen durchbohrt. Ein herkömmliches Bohrloch oder Stanzloch 22 mit einem Durchmesser D1 in dem untersten Rohrstab 18 ist in Figur 2 verdeutlicht. Hierbei ist das Material der Rohrwandung im Bohrloch in nachteiliger Weise ausgebohrt bzw. ausgestanzt und damit entfernt. Ein erfindungsgemäßes "Kragenloch" 20 mit einem gleichgroßen Durchmesser D1 ist in Figur 3 gezeigt. Zur Erzeugung dieses Kragenloches 20 wird zunächst - wie in Figur 9 dargestellt ist - ein kleines Bohrloch 22 mit einem Durch¬ messer D2, z. B. 3 mm, vorgebohrt und danach wird dieses kleine Bohrloch 22 mittels eines Tiefziehdornes von außen her im Tiefziehverfahren auf einen Durchmesser D1 , z. B. 9 mm, aufgeweitet, wobei jeweils die nach innen weisenden Kragen entstehen. Das Material (D1 - D2) wird hier also nicht entfernt sondern nur kragenförmig nach innen eingeformt und bleibt als tragender Querschnitt voll mit erhalten. In Figur 4 ist eine außermittige Positionierung des Kragenloches 20 vorzugsweise für die gebogenen Eckbereiche des untersten Rohrstabes gezeigt. In Figur 5 , Figur 6 und Figur 7 sind in schematischer Weise die in die verschiedenen Kragenlöcher 20 ent¬ sprechend eingesetzten Schrauben 24 dargestellt. Dabei erkennt man in Figur 7, daß bereits durch eine größere Lochung in der Unterseite des Rohrstabes 18 eine gewollte Schrägstellung der Schraube 24 erreicht werden kann.
Zur Erläuterung des an sich bekannten Flow-Drill-Verfahrens sind in Figur 8 die verschiedenen Verfahrensschritte bildhaft dargestellt. Hierbei wird kein Material aus der Rohrwandung entfernt, sondern durch partielle Hitzeeinwirkung (lokales Aufschmelzen) wird mittels eines speziellen Flow-Drill-Bohrers das Material der Rohrwandung aus dem zentralen Lochbereich durch die Kragenausbildung in den Lochumfangsbereich nach oben und unten bzw. nach außen und innen verdrängt.
Zum besseren Verständnis ist in Figur 10 ausschnittsweise ein 90°-Bogenstück eines Rohrstabes 18 aus dem Eckbereich mit einem in üblicher weise vor dem Biegen des Rohres eingebrachten normalen Bohrloches 22 dargestellt, das nach dem Biegevor-
gang die übliche ovale Form einnimmt, wobei insbesondere die Außenseite (im Zug¬ bereich) des Ovalloches 22 bereits mit feinen Rißansätzen versehen ist. Demgegenüber zeigt Figur 11 ein ebenfalls vor dem Biegevorgang eingebrachtes Kragenloch 20, das durch die besondere Lochgeometrie und seine Umfangssteifigkeit keine bzw. nahezu keine Ovalisierung erfährt und nach dem Biegevorgang einen kreisrunden Lochquerschnitt aufweist.
Bezuqsziffernliste
Palettencontainer
Innenbehälter HD-PE
Gitterrohr-Stϋtzmantel
Bodenpalette unterster Rohrstab
"Kragenloch"
Bohrloch
Schraube
Flow-Drill-Bohrer