NO337565B1 - Pallecontainer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en pallecontainer ifølge den innledende del av patentkrav 1, nærmere bestemt en pallecontainer med en tynnvegget fast indre container konstruert av et termoplastisk materiale for lagring og transport av væske eller flytbart innhold, med et støttende gitterbur som tett innkapsler plastbeholderen, med en bunnpall som plastbeholderen hviler på og som det støttende gitterburet er fast forbundet med. Det støttende gitterburet (ytre beholder) i pallecontaineren er konstruert av vertikale og horisontale rør som er sveiset fast til hverandre, hvorved de perifere horisontale rørene er fast forbundet med hverandre. For å oppnå en lukket ytre beholder, er de perifere horisontale rørene forbundet med hverandre ved i det minste en posisjon.

Bakgrunn

Slike pallecontainere med et sveiset gitterbur er generelt kjent for eksempel fra EP 0 734 967 A. Gitterburet i toppbeholderen beskrevet der er konstruert av en rund rørprofil som er hardt komprimert ved de sammensveisede kryssende lokasjonene. DE 297 19 830 Ul beskriver en annen pallecontainer med sprinkelstaver med en rørprofil forskjellig fra et sirkulært tverrsnitt, som er konstruert eksplisitt til å ha et jevnt tverrsnitt langs hele dens lengde uten noen hakk eller fordypninger som ville redusere tverrsnittet. En annen pallecontainer med et støttende bur av sprinkelrør laget av åpne profilstaver er beskrevet i DE 196 42 242 A. I tillegg er det i den kjente teknikk beskrevet ulike andre beholdere med sprinkelstaver med kvadratisk tverrsnitt.

En spesiell versjon av gitterbur er beskrevet i EP 10939 108 Al (OMC). Pallecontaineren kjent fra denne publikasjonen, oppviser vertikale rørstenger med et kvadratisk rørtverrsnitt samt horisontale rørstenger med et sirkulært rundt rørtverrsnitt. Ved sammenkobling av de periferiske horisontale runde rørstengene, blir en avtrappet ende ført inn i den andre enden av rørstanga, hvis tverrsnitt forblir uendret. For å hindre at rørendene glir fra hverandre, blir det fortrinnsvis framskaffet åtte koblingsorgan, slik som punktsveiser eller skruer, som penetrerer veggene av begge de runde rørene.

Støtteburet blir typisk festet til bunnpallen, som kan være implementert som en flat pall laget av plast, tre, metallplate eller deler av samme med ei stålrørramme (komposittpall), ved hjelp av festeorgan slik som skruer, klips, klammer eller kroker, som griper over eller gjennom det nedre horisontale gitterbur-røret. Festeorganene er naglet, festet med låsepinner, skrudd eller sveiset på topplata eller den øvre ytterkanten av pallen. Med stålpaller er gitterburet sveiset direkte. For industrielle anvendelser eller anvendelser av pallecontainere i den kjemiske industrien, må pallecontainerne gjennomgå en lovbestemt godkjenningsprosess og imøtekomme ulike kvalitetskriterier. For eksempel blir det utført innvendige trykktester samt falltester med fylte pallecontainere fra ulike høyder. Pallecontainere eller kombinasjons-IBC (IBC = Intermediate Bulk Container) av typen beskrevet foran - i lettvektkonstruksjon uten massive bærepåler i hjørnet, har en tomvekt på omlag 62 til 80 kg for en 1000 liter IBC, avhengig av typen palle - anvendes fortrinnsvis til transport av væsker. Særlig ved transport av fylte kombinasjons-IBC med truck, blir det flytende innholdet utsatt for sterke akustiske vibrasjoner på grunn av støt under transport og bevegelsen av transportkjøretøyet - særlig under dårlige veiforhold -, som produserer kontinuerlig varierende presskrefter på veggene av den indre beholderen, som igjen forårsaker radiale svingninger av det støttende gitterburet med rektangulære pallecontainere (permanent dynamisk svingebelastning). Avhengig av utformingen av støtteburet, blir belastningen under lengre transport på dårlige veier så stor at sveisene i de kryssende områdene og selv individuelle stenger i buret kan utmattes og knekke.

De perifere rørforbindelsene i de horisontale rørene i støtteburet representerer særlig under transportbelastning og under sertifiseringstester (vibrasjonstest over en time med påfølgende indre trykktest på omlag 100 kPa i 10 minutter) en særlig posisjon der fortrinnsvis utmattingsbrudd eller selv rørbrudd kan oppstå. De horisontale og vertikale rørformede stengene i de mest utbredte kombinasjons-IBC for tiden, har et sirkulært eller kvadratisk rørtverrsnitt.

Med de horisontale rørforbindelsene, er en side av et rør laget mindre og ført inn i den andre åpne rørenden til en dybde på omlag 50 mm, hvoretter skjøten sluttbehandles på ulike måter. Med de kjente pallecontainerne med sirkulært tverrsnitt av gitterstengene (US 5,678,688) utføres sluttbehandling horisontalt fra innsiden; rørforbindelsen blir komprimert radialt fra innsiden slik at den bakre rørhalvdelen kontaktes i flukt med innsiden av den fremre rørhalvdelen ved innføring. Holdeøyer/hull stanes inn i den firedoble veggen av denne rørforbindelsen fra utsiden.

I en annen konvensjonell pallecontainer med et kvadratisk rørtverrsnitt (US 5,645,185), etter innføring av den indre rørenden, forsynes den ytre rørenden med flere perifere skråkanter som presses inn i de vinklede hjørneområdene av rørtverrsnittet. I tillegg anvendes festeskruer som forsterkning for de mest belastede rørforbindelsene.

I en annen konvensjonell pallcontainer med kvadratisk tverrsnitt (US 6,244,453) blir den ytre halvdelen av rørforbindelsen komprimert langs en forutbestemt lengde i vertikalretningen og naglet mot hverandre i et bølgeformet mønster. Den indre halvdelen av rørforbindelsen beholder dermed sin form. For å motstå strekkbelastning, for eksempel under den innvendige trykktesten, må nagleinngrepet implementeres forholdsmessig dypere og/eller med skarpe kanter, slik at det kan oppstå en risiko for overdreven materialbelastning ved denne utvendige posisjonen under typiske stressituasjoner. Alle konvensjonelle rørforbindelser blir typisk sentrert på en linje oppå hverandre i burveggen av det støttende gitterburet, der uttaksanslutning for væskeinnholdet anbringes ved senter i bunnregionen av den indre plastbeholderen.

Formål

Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å unngå ulempene ved den kjente teknikk og framskaffe en forbedret rørforbindelse uten ekstra festeorgan, slik som skruer, hvorved rørforbindelsen har forbedret motstand, særlig mot dynamiske vibrasjonsbelastninger (for eksempel vibrasjonstest med påfølgende innvendig trykktest) og lengre vibrasjonsbelastning med samtidig stablebelastning (for eksempel transportbelastning).

Løsning

Oppfinnelsen framgår av den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de uselvstendige kravene.

Formålet oppnås ved at forbindelsen mellom de horisontale rørene utføres med en positiv naglet skjøt arrangert på innsiden av de horisontale rørene, hvorved utsiden av de horisontale rørene er fri for enhver type deformasjon. Den naglede skjøten implementeres kun på den indre halvdelen av de horisontale rørene i form av en inngripende bølgeformet positiv forbindelse i form av et vertikalt innsnitt ovenfra og under produsert med samsvarende pressestanser. Ved å arrangere den positive naglede skjøten av de horisontale rørene i henhold til oppfinnelsen i koblingsområdet på innsiden, deformeres bare den indre halvdelen av rørendene mens den andre halvdelen av de horisontale rørene med et kvadratisk tverrsnitt er fri for enhver type deformasjon. Fordi enhver kaldforming, slik som en naglet skjøt, forårsaker enøkning i fastheten i materialstrukturen, medfører dette også en samtidig reduksjon av den opprinnelige elastisiteten. Akkumuleringen av materiale etablerer den positive skjøten og gjensidig støtte av de øvre og nedre sidene av røret (dobbeltrør) avstiver også røret.

I en vibrasjonstest svinger alle sideveggene i gitterburet elastisk, alternerende innover og utover fra deres normale plane posisjon, på grunn av bevegelsen av væskeinnholdet. Den elastiske deformasjonen av sideveggene er størst i senterregionen, der den utadrettede utbulingen er omlag dobbelt så stor som den innadrettede utbulingen. Som et resultat, utsettes utsiden av de horisontale stengene under en utadrettet deformasjon for omlag dobbelt så stor strekkraft enn innsiden av de horisontale stengene under en innadrettet deformasjon. Strekk-krefter er til forskjell fra kompresjonskrefter særlig med dynamisk varierende pressbelastninger, ekstremt kritiske og kanødelegge materialet når de overstiger en definert størrelse. De forårsaker sprekker hovedsakelig i overgangspunktene der tverrsnittet av rørene forandres. Med rørforbindelsen konstruert i henhold til oppfinnelsen, er med fordel den udeformerte ytre halvdelen av de horisontale rørene i et område med større bøying (utover) med høyere strekk-krefter, mens den indre halvdelen av de horisontale tengene med positivt naglede skjøter (og høyere stivhet med lavere elastisitet) er i et område med mindre stangbøyning (innover) med mindre strekk-krefter.

På denne måten blir det produsert en støttende/bærende forbindelse som ikke krever ekstra komponenter, slik som skruer, og som har en signifikant høyere stabilitet under belastning og motstand mot alternerende bøyebelastning og særlig mot langvarig dynamisk vibrasjonsindusert belastning.

Ytterligere modifiserte utførelsesformer i henhold til oppfinnelsen er som følger:

I en modifisert utførelsesform av oppfinnelsen kan arrangementet av rørforbindelsen med en naglet skjøt i de horisontale rørene av det støttende gitterburet ha alternerende ulike innføringsretninger ved samme perifere posisjon. Med ei horisontal stang, er rørenden på den høyre siden laget mindre og ført inn i rørenden på den venstre siden, mens for den neste horisontale stanga, er rørenden på den venstre siden laget mindre og ført inn i rørenden på den høyre siden osv. På denne måten kan koblingsområdet lages jevnt uten å ha en foretrukket innføringsretning.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan rørforbindelsen av de horisontale bur-rørene arrangeres eksentrisk og over-posisjonert langs en linje i en sidevegg av det støttende gitterburet. Fordi den største deformasjonen finner sted i sentrum av burveggene, vil denne fordelaktige tilnærmingen flytte de naglede skjøtene av rørene til områder med mindre spissbelastning.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan rørforbindelsen for de horisontale bur-rørene være arrangert eksentrisk og over-posisjonert alternerende i en sidevegg av det støttende gitterburet. Fordi den naglede skjøten i de horisontale rørene i koblingsområdet alltidøker stivheten ved denne posisjonen, fører denne modifiserte utførelsesformen til jevnere elastiske egenskaper ved hele sideveggen med koblingsområdet sammenliknet med de andre sideveggene av gitterburet uten koblingsområdene for de horisontale stengene.

Fordeler:

- Arrangementet av rørforbindelser for de horisontale rørene i det støttende gitterburet mot innsiden i retningen av den indre beholderen forbedrer motstand mot langvarige alternerende bøyebelastninger; - Arrangementet av rørforbindelsene i de horisontale rørene i det støttende gitterburet mot innsiden i retningen av den indre beholderen, er visuelt mer tiltalende fordi de bølgeformede naglede skjøtene ikke er synlige når de betraktes eller observeres direkte fra utsiden; - Oppsprekking av de horisontale rørene ved de naglede skjøtene som et svakt innsnittet punkt på utsiden blir forhindret fordi rørforbindelsene nå er lokalisert i det indre området av de utholdelige strekk-kreftene fra alternerende bøyebelastninger, som typisk finner sted under lange transporter og vibrasjonstesting.

I en utførelsesform av oppfinnelsen er ikke lenger de naglede skjøtene arrangert i det midtre området av en sidevegg (= området med størst bøyning), men i stedet i et eksentrisk område av sideveggen. Flytting av rørforbindelsene til eksentriske områder av sideveggene av det støttende gitterburet har den vesentlige fordel at sideveggene bøyes mindre ved denne posisjonen og har lavere spissverdier for alternerende strekk/kompresjons-belastninger.

De utvendige eller ytre tverrsnittsområdene av de horisontale stengene (med de største strekkbelastningene) er fortrinnsvis ikke deformert i de ytre rørene (som er skjøvet over den innførte andre rørenden i koblingsområdet) med de naglede skjøtene, og utsiden av det indre røret er bare deformert i lengderetningen, slik at de indre rørområdene (med den naglede deformasjonen) hovedsakelig utsettes for harmløse kompresjonsbelastninger.

Oppfinnelsen er i det etterfølgende beskrevet i nærmere detalj med henvisning til eksempelutførelser vist skjematisk i figurene, der

Fig. 1 viser en pallcontainer i henhold til oppfinnelsen,

Fig. 2 viser i en partiell framstilling den elastiske deformasjonen av det støttende gitterburet under transportbelastninger,

Fig. 3 viser deformasjonen av det støttende gitterburet sett fra toppen på burveggen,

Fig. 4 viser området av den naglede skjøten i et horisontalt rør fra innsiden,

Fig. 5 viser området av den naglede skjøten i et horisontalt rør fra utsiden,

Fig. 6 viser området av den naglede skjøten i et horisontalt rør, sett ovenfra, med den indre beholderen i en statisk hviletilstand, Fig. 7 viser området av den naglede skjøten i et horisontalt rør med den indre beholderen i en tilstand med utadrettet deformasjon, også sett ovenfra,

Fig. 8 viser en seksjon gjennom koblingsområdet (naglet skjøt) i henhold til Fig. 7,

Fig. 9 viser en annen modifisert utførelsesform av pallecontaineren i henhold til oppfinnelsen med naglede skjøter arrangert i ulike retninger, Fig. 10 viser prinsippet med sprekkpropagering under en innvendig trykktest med naglede skjøter ved samme perifere posisjon, Fig. 11 viser en annen modifisert utførelsesform av pallecontaineren i henhold til oppfinnelsen med naglede skjøter ved ulike posisjoner, Fig. 12 viser prinsippet med sprekkstøtte i et støttende gitterbur med naglede områder med ulike periferposisjoner, og Fig. 13 viser en annen modifisert utførelsesform av pallecontaineren med naglede områder anbrakt ved posisjoner med små alternerende bøyebelastninger. Fig. 1 viser med henvisningstall 10 en pallecontainer i henhold til oppfinnelsen, med en tynnvegget stiv innvendig beholder 12 laget av termoplastisk materiale for lagring og transport, særlig farlig væskeinnhold, med et støttende gitterbur 14 som tett omslutter plastbeholderen 12, og med en bunnpall 16 som plastbeholderen 12 hviler på og som det støttende buret 14 er fast forbundet med. Det støttende gitterburet 14 (ytre beholder) av pallecontaineren 10 er konstruert av vertikale og horisontale rør 18, 20 som er sveiset til hverandre. For å oppnå en lukket utvendig beholder, er de periferiske horisontale rørene 18 forbundet med hverandre.

Koblingsområdet av de horisontale rørene 18 er - som vanlig er - lokalisert ved sentrum av en av de to kortere sideveggene av pallecontaineren 10 eksakt over uttaksanslutningen 22 som er forbundet ved sentrum i bunnområdet av den indre beholderen 12. I dette eksemplet indikerer pilspissene vist i de horisontale rørene 18 og pekende mot venstre, at rørenden på den høyre siden er laget mindre og ført inn i den uendrede rørenden på den venstre. Den naglede skjøten i de horisontale rørene er implementert på innsiden og er derfor ikke synlig fra utsiden.

For å redusere tverrsnittet av en rørende for innføring i den andre rørenden, blir de tidligere udeformerte gjensidige parallelle parene med sidevegger av det kvadratiske tverrsnittet av rørenden som skal føres inn, presset innover langs en lengde på omlag 50 mm, og produserer et hovedsakelig X-formet rørtverrsnitt, hvorved hjørnene av det X-formede rørtverrsnittet trekkes litt innover, slik at de kan skyves inn i det udeformerte kvadratiske rørtverrsnittet av den andre rørenden. For å forklare de elastiske bøyekarakteristikkene for sideveggene av en pallecontainer 10 under transportbelastninger, viser figur 2 skjematisk at maksimal bøyning av sideveggene av gitterburet ved posisjonen for tyngdepunktet "S" av en fylt pallecontainer og er lokalisert ved en høyde på omlag 33 % av høyden av sideveggen - målt fra pallen 16 -, hvorved den utadrettede bøyningen "Da" er omlag dobbelt så stor som den innadrettede bøyningen "Di". Toppskissa i figur 3 viser at maksimal bøyning alltid opptrer ved sentrum av en sidevegg. Figur 4 viser ei toppskisse av koblingsområdet i henhold til oppfinnelsen anbrakt inne i et horisontalt rør 18, det vil si den innvendige naglede skjøten av det horisontale røret 18. Tre klemmeklør i klemverktøyet ble derved presset nedover ovenfra og fire klemmeklør med en forskyvning ble presset oppover nedenfra inn i den nedre halvdelen av det horisontale røret 18, for derved å produsere en fiksert ikke-frigjørbar bølgeformet positiv kobling mellom begge rørendene 26, 28. Figur 5 viser tilsvarende det samme koblingsområdet av det horisontale røret 18 i figur 4. Som det klart framgår, er utsiden av den ytre rørenden 26 fri for nagledeformasjoner og dermed også fri for enhver type innsnitt. Figur 6 viser i ei toppskisse i partielt tverrsnitt koblingsområdet av et horisontalt rør 18 med en plastbeholder 12 som ligger an mot innsiden i en statisk hviletilstand. Sideveggen av pallecontaineren har praktisk talt ingen bøyning. Omvendt viser figur 7 det samme koblingsområdet i en tilstand med bølgebelastning fra væskeinnhold som skvulper fram og tilbake med tilsvarende utadrettet bøyning av sideveggen. Figur 8 viser et tverrsnitt av det naglede skjøtområdet 24 tatt langs linja VIII-VIII, som en kan se på venstre side, er de to rørendene 26, 28 positivt naglet til hverandre. Den ytre veggen av det ytre røret 26 på høyre side av illustrasjonen er fullstendig fri for deformasjoner. Denne udeformerte ytterveggen, som fremdeles har sin opprinnelige høye elastisitet (til forskjell fra de naglede områdene som er avstivet av kalddeformering og har redusert elastisitet), absorberer de største kritiske strekk-kreftene uten å ta skade. Den bølgeformede positive forbindelsen ifølge oppfinnelsen utelukkende på innsiden av de horisontale rørene, representerer til forskjell fra andre rørforbindelser (med skruer og skruehull, eller stansede krok-ringer) en optimal løsning fordi materialet bare er foldet uten riving eller brekking gjennom materialstrukturen, som generelt representerer en kime for sprekkdannelse. Figur 9 viser en modifisert utførelsesform der de to rørendene 26, 28 av de horisontale bur-rørene er ført alternerende inn i hverandre og naglet. I et horisontalt rør er den venstre rørenden laget mindre (= pilspissen) og ført inn i den høyre udeformerte rørenden, mens rørkoblingen i det neste horisontale røret er implementert motsatt. Figur 10 viser sprekkdannelse ved en kritisk rørforbindelse og en påfølgende oppriving av tilgrensende naglede skjøter. Sprekkdannelsen starter typisk ved en posisjon med høyest belastning. Dette er typisk i senterområdet av den horisontale stang nummer 3 (andre nedenfra) mellom de vertikale stengene B og C. Dersom en naglet skjøt i stang 3 blir revet opp eller brutt helt fra hverandre, introduseres dermed ekstra belastning i de naglede skjøtene i de horisontale stengene 4 og 2 via stang B og C, som deretter rives i stykker ved deres koblingsområder som et resultat av ekstrabelastningene grunnet funksjonsfeilen ved den oppbrutte rørforbindelsen. Figur 11 viser et annet fordelaktig arrangement av de naglede skjøtene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ved ulike periferiske posisjoner. Rørforbindelsene er arrangert alternerende eksentrisk i burveggen, med en forskyvning til høyre side og en forskyvning til venstre side. I en slik modifisert utførelsesform, vil ikke de oppbrutte naglede skjøtene overføre strekkrefter til tilgrensende naglede skjøter og derfor er det ikke nødvendig å absorbere strekkrefter i disse skjøtene. Figur 12 viser for denne modifiserte utførelsesformen at et brudd i et rør - dersom slikt brudd skulle opptre i denne posisjonen - er relativt ukritisk fordi de andre to tilgrensende forbindelsene ikke er belastet ytterligere og dermed overbelastet i tilfelle funksjonsfeil i en brutt rørforbindelse. Årsaken er at hver rørforbindelse er innesluttet helt rundt av seks respektive fastsveisede kryssende lokasjoner av vertikale og horisontale bur-rør og lokalisert i et burfelt (burrektangel) der de tilgrensende horisontale rørene ikke inkluderer en rørforbindelse. Motsatt er rørforbindelsene i tilgrensende horisontale stenger alltid arrangert i et burfelt som er flyttet lengre unna, slik at bøyebelastningene på en brutt rørforbindelse ikke kan overføres direkte til den neste rørforbindelsen og utøve belastning på denne forbindelsen.

Til slutt viser figur 13 en eksempelutførelse der rørforbindelsene 24 er arrangert i den fremre sideveggen av pallecontaineren 10 oppå hverandre, men eksentrisk. Rørforbindelsene 24 kan være forsynt på høyre side eller på venstre side fra sentrum av sideveggen (eksakt over uttaksanslutningen 22). De er dermed lokalisert i et område med lite bøyning og er også ikke lenger utsatt for de høye kritiske strekkbelastningene. Oppsummert viser den foreliggende oppfinnelsen hvordan motstanden i enhver gitterramme for en pallecontainer med sveisede horisontale og vertikale rør med kvadratisk tverrsnitt mot dynamiske permanente vibrasjonsbelastninger kan forbedres ellerøkes på en svært enkel måte.

Liste over henvisningstall

Claims (5)

1. Pallecontainer (10) som omfatter en tynnvegget stiv indre beholder (12) konstruert av et termoplastisk materiale for lagring og transport av væske eller flytende innhold, et støttende gitterbur (14) som tett inneslutter plastbeholderen (12), og en bunnpall (16) som plastbeholderen (12) hviler på og som buret (14) er fast forbundet med, hvorved det støttende gitterburet (14) omfatter vertikale og periferiske horisontale rør (18, 20) som er sveiset fast til hverandre, hvorved de periferiske horisontale rørene (18) er fast forbundet med hverandre,karakterisert vedat de horisontale rørene (18) er forbundet med en positiv naglet skjøt (24) anbrakt på innsiden av de horisontale rørene (18), hvorved utsiden av de horisontale rørene (18) er fri for enhver deformasjon fra den naglede skjøten.

2. Pallecontainer ifølge krav 1,karakterisert vedat rørforbindelsene med en naglet skjøt (24) i de horisontale rørene (18) av det støttende gitterburet (14) har ulike alternerende innføringsretninger ved en identisk periferisk posisjon.

3. Pallecontainer ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat rørforbindelsene i de horisontale bur-rørene (18) er arrangert i en sidevegg av det støttende gitterburet (14) eksentrisk og stablet oppå hverandre i et linjemønster.

4. Pallecontainer ifølge et av kravene 1 til 3,karakterisert vedat rørforbindelsene i de horisontale bur-rørene (18) er arrangert eksentrisk i en sidevegg av det støttende gitterburet (14) og stablet oppå hverandre i et alternerende arrangement.

5. Pallecontainer ifølge krav 1,karakterisert vedat dybden av den naglede skjøten (inntrykksdybde av klemmeklørne i klemverktøyet)øker innover mot sentrum av rørforbindelsen (24) og reduseres sideveis utover mot respektive sider.