CN102202987B - 托盘货运箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种托盘货运箱(10)，其带有：薄壁的刚性的由热塑性塑料制成的内容器(12)以用于储存和运输液态的或可流动的填充物；紧密地包围塑料容器(12)的格栅管支撑罩(14)；以及底部托盘(16)，塑料容器(12)安置在底部托盘(16)上并且支撑罩(14)与底部托盘(16)固定地相连接，其中，格栅管支撑罩(14)由相互焊接在一起的垂直的和水平的管(18，20)组成，并且环绕的水平的管(18)分别固定地相互连接。通过布置在水平管(18)的内侧上的形状配合的咬合部(24)引起所述水平的管(18)的连接，其中，水平管(18)的外侧没有任何咬合变形。

Description

托盘货运箱

技术领域

本发明涉及一种托盘货运箱(Palettencontainer)，其带有：薄壁的刚性的由热塑性塑料制成的内容器以用于储存和运输液态的或可流动的填充物；作为支撑框架紧密地(dicht)包围塑料容器的格栅管支撑罩(Gitterrohrstützmantel)；以及底部托盘(Bodenpalette)，塑料容器安置在该底部托盘上并且支撑罩与该底部托盘固定地相连接。托盘货运箱的格栅管支撑罩(外容器)由相互焊接在一起的垂直的和水平的管组成。为了得到闭合的外容器，环绕的水平的管分别在至少一个部位处相互连接。

背景技术

这种类型的带有焊接的格栅管支撑罩的托盘货运箱一般是已知的，例如文件EP 0 734 967 A(Sch)。从该文件中已知的托盘容器

的格栅管支撑罩由圆管型材制成，其在焊接的交叉部位处被强烈地压紧。从文件DE 297 19 830 U1(vL)中已知另一种托盘货运箱，其格栅杆(Gitterstab)具有不同于圆形截面的管型材，然而该管型材应明确地具有在整个长度上保持不变的截面，而没有任何凹陷(Eindellung)或截面减小的形变部(Einformung)。从文件DE 196 42 242A中已知另一种带有由敞开的异型杆组成的格栅管支撑罩的托盘货运箱。此外，带有正方形的格栅杆-管截面的不同的托盘货运箱属于已知的现有技术。通常借助于搭接或穿过在下部水平地环绕的格栅框架管(Gitterrahmenrohr)的固定器件(例如螺栓、卡箍、夹子或卡爪(Klau))实现格栅管支撑罩在底部托盘(其可构造成由塑料、木材、钢板或其中的部分制成的带有钢管框架的平型托盘(复合托盘))上的固定。固定器件钉入、通过销固定(verstiften)、旋拧或焊接在托盘的上板(Oberplatte)或上部外缘上。在钢托盘中，直接焊上格栅管框架。对于工业的应用或在化学的工业中使用托盘货运箱时，托盘货运箱必须通过官方的认证检验(Zulassungsbemusterung)，并且在此满足不同的质量规范。因此，例如进行内压力测试以及利用填充的托盘货运箱从一定的高度进行落下试验。在此提到的类型的托盘货运箱或组合IBC(IBC＝中型散装货运箱)(以不带厚重的(massiv)角支撑柱(Eck-Stützpfosten)(根据用于1000升IBC的托盘类型具有约为60至80kg的净重)的轻型结构)优选地用于运输液体。尤其地在LKW运输填充的组合IBC时，通过运输车辆的运输冲击(Transportstoβ)和运动(尤其在不良的路段上的情况下)产生液态的填充物的显著的波动运动(Schwallbewegung)，由此，持续变化的压力施加到内容器的壁上，在矩形的托盘货运箱中该力继而导致格栅管支撑罩的径向的振动运动(动态的持续振动负载)。根据格栅管支撑罩的实施方案，在不良的路段上进行较长的运输时负载如此高，即，在交叉区域中的焊接部位以及甚至管格栅的单个的杆可疲劳且断裂。

尤其地，在运输负载下和在认证试验(在1小时之上的震动试验以及随后的在10分钟之上的100kPa的内压力试验)时，格栅管支撑罩的水平的管的周缘侧的管连接部为这样的特别部位，即，在该部位处偏向于(bevorzugt)可出现疲劳裂纹或甚至管断裂。目前最普及的组合IBC的水平的和垂直的管杆(Rohrstab)具有圆形的或正方形的管截面。

在水平的管连接部中，使一个管侧边(Rohrseite)变小，并且将其推入另一敞开的管端部中约50mm，随后以不同的方式后处理(nachbearbeiten)连接部位。在带有格栅杆的圆形的截面的已知的托盘容器(文件US 5,678,688)中，从内侧水平地进行该后处理；径向地从内部如此压入管连接部，即，后管半部以翻入的方式(eingestülpt)齐平地在内侧贴靠在前管半部处，并且之后从外部将保持舌部/孔冲入管连接部的四重壁(Vierfach-Wandung)中。

在带有正方形的管截面的另一种已知的托盘货运箱(文件US5,645,185)中，在引入内管端部之后，外管端部设有多个压入管截面的有角的(winkelig)角区域中的周缘凹槽(Umfangskerben)。附加地，在大多数情况中被加载的管连接部中还使用固定螺栓以用于加固。

在带有正方形的管截面的另一种已知的托盘货运箱(文件US6,244,453)中，管连接部的外半部在一定的长度上在垂直方向上被压紧并且以波形的方式彼此咬合(verclinchen)。在此，管连接部的内半部保持不变形。然而，为了承受例如在内压力试验时出现的拉应力，彼此的咬合部必须实施成相对深或锋利，以使得在位于外部的部位在通常的负载下可承受材料过载的危险。通常，所有已知的管连接部中心地在一条线上(in einer Linie)相叠地(übereinander)布置在格栅管支撑罩的格栅壁中，布置在塑料内容器的底部区域中心的用于液态的填充物的提取配件(Entnahmearmatur)位于格栅壁中。

发明内容

本发明的目的为，避免现有技术的缺点并且给出不带附加的固定器件(例如螺栓)的改进的管连接部，该管连接部具有尤其地对于动态的振动负载(例如震动测试以及紧接着的内压力试验)以及在同时的堆垛负载(Stapelbelastung)(例如运输负载)下的更长地持续的颠簸应力(Rüttelbeanspruchung)的更高的抵抗能力

该目的通过以下方式实现，即，通过布置在水平管的内侧上的形状配合的咬合部(Verclinchung)引起水平的管的连接，其中，水平管的外侧没有任何变形。仅仅在水平管的内半部上通过借助于相应的冲模(Preβstempel)从上方和从下方垂直地压入将咬合部实施成以波形的方式相互接合(ineinandergreifen)的形状配合连接部。通过水平的管在其连接区域中的根据本发明的形状配合的咬合部的内侧布置，因此仅仅管端部的内半部变形，并且带有正方形管截面的水平管的外半部保持没有任何凹入。由于每个冷变形部(例如咬合部)引起材料结构(Materialgefüge)的强度提高，这也意味着同时降低了先前的弹性。形状配合的材料积聚

以及管上侧和管下侧(双管)的彼此支撑同样表示管强化(Rohrversteifung)。

在震动测试中，通过液态的填充物的运动，格栅框架的侧壁从正常的平面的位置中交替地弹性地向外或向内摆动。在中心的区域中，侧壁的弹性的变形最大，其中，向外的“膨胀(Ausbeulung)”近似为向内的“凹陷”的两倍。由此，在向外的变形时，在水平杆的外侧上出现的拉应力近似为在向内的变形时出现在水平杆的内侧上的拉应力的两倍。尤其地，在动态的压力交变负载中，与压应力相反，拉应力是极其关键的(kritisch)，并且从一定的大小开始可损坏材料。其至少在管截面变化的过渡部位处引起裂纹形成。通过根据本发明的管连接部的实施方案，现在以有利的方式，水平管的未变形的外半部位于带有较高的拉应力的较大的变形(向外)的区域中，带有形状配合的咬合部(以及更高的强度和更小的弹性)的水平管的内半部位于带有在该处更低的拉应力的更小的管杆变形(向内)的区域中。

由此实现能承受载荷

的连接部，在其中不需要附加的辅助器件(如螺栓)，该连接部具有相对于弯曲交变应力以及尤其地对于长时间持续的动态的振动负载明显地更高的负荷能力和抵抗能力。

另一根据本发明的实施变型方案显示如下：在本发明的改型的实施方案中，带有格栅管支撑罩的水平的管的咬合部的管连接部的布置方案可实施成在相同的周缘位置中带有交替的不同的插入方向。在此，一方面在一个水平杆中右侧的管端部变小并且插入左侧的管端部中，并且另一方面，在下一个水平杆中左侧的管端部变小并且插入右侧的管端部中，等等。以这种方式引起连接区域的均衡

其中，没有优选的插入方向。

在本发明的另一实施方案中，水平的格栅管的管连接部可在中心之外线形地相叠地布置在格栅管支撑罩的侧壁中。由于在格栅壁的中心处出现最大的变形，通过该有利的措施使得管咬合部移位到带有较低的峰值应力的区域中。

在本发明的另一实施方案中，水平的格栅管的管连接部在中心之外以交替地位于彼此之上的方式(übereinanderliegend)布置在格栅管支撑罩的侧壁中。由于在连接区域中的水平管的咬合部同样总是在该部位处引起强化，通过该实施变型方案，与其它不带水平杆的连接区域的格栅框架的侧壁相比，得到带有水平杆的连接区域的总的侧壁的弹性性能的均衡。

优点：

-格栅管支撑罩的水平的管的管连接部朝向内容器向内的布置使得相对于长期弯曲交变应力的抵抗能力改进；

-水平的管的管连接部朝向内容器向内的布置在外观上(optisch)更有利，因为在从外部观察时看不到或不会直接观察到波形的咬合部；

-防止了从外侧在作为凹槽薄弱部位的咬合连接部中的水平管的撕裂，因为现在管连接部位于可承受的弯曲交变负载(其通常在长时间运输时或在震动试验时产生)的拉应力的内侧的区域中。

在本发明的设计方案中设置成，咬合连接部不再布置在侧壁的中心的区域(最大的弯曲的区域)中，而是布置在侧壁的中心之外的区域中。管连接部移位到格栅管支撑罩的侧壁的中心之外的区域中具有很大的优点，即，在该处仅仅出现带有更小的拉/压交变负载的峰值的侧壁的更小的弯曲。

有利地，在外管(在连接区域中其被推到插入的另一管端部之上)中，水平杆的外部或外侧的截面区域(带有最大的拉负载)不通过咬合连接变形，内管在外部仅仅在纵向方向上变形，从而主要通过无损害的压应力对内管区域(带有咬合变形)施加应力。

附图说明

下面根据在图纸中示意性地示出的实施例详细解释和描述本发明。其中：

图1显示了根据本发明的托盘货运箱，

图2以部分视图显示了在运输负载中出现的格栅管支撑罩的弹性的变形，

图3以格栅壁的俯视图显示了格栅管支撑罩的变形，

图4从内侧显示了水平的管的咬合区域，

图5从外侧显示了水平的管的咬合区域，

图6以从上观察的方式显示了在静态的(statisch)静止状态(Ruhestand)中的水平的管的咬合区域以及内容器，

图7同样以从上观察的方式显示了在向外变形的状态中的水平的管的咬合区域以及内容器，

图8显示了穿过根据图7的连接区域(咬合部)的截面，

图9显示了带有在不同的布置方向上的咬合区域的根据本发明的托盘货运箱的另一实施变型方案，

图10显示了在带有相同的周缘位置中的咬合部的情况下在内压力试验中的裂纹扩散(Rissfortbildung)的原理，

图11显示了带有在不同的布置定位中的咬合区域的根据本发明的托盘货运箱的另一实施变型方案，

图12显示了在带有在不同的周缘位置中的咬合区域的格栅管支撑罩中的裂纹支撑(Rissabstützung)的原理，以及

图13显示了带有在弯曲交变应力较小的部位处的咬合区域的托盘货运箱的另一实施变型方案。

具体实施方式

在图1中利用参考标号10表示根据本发明的托盘货运箱，该托盘货运箱带有：薄壁的刚性的由热塑性塑料制成的内容器12以用于储存和运输尤其危险的液态的填充物；作为支撑框架紧密地包围塑料容器12的格栅管支撑罩14；以及底部托盘16，塑料容器12安置在该底部托盘16上，并且支撑罩14与该底部托盘16固定地相连接。托盘货运箱10的格栅管支撑罩14(外容器)由彼此焊接在一起的垂直的和水平的管18，20组成。为了得到闭合的外容器，环绕的水平的管18分别相互连接。在此，如迄今一般通常的那样，水平管18的连接区域准确地(genau)在联接在内容器12的底部区域中心的提取配件22之上位于托盘货运箱10的两个较短的侧壁中的一个的中心。在当前的情况中，通过在水平管18中绘出的向左指向的箭头(Pfeilspitze)指出，右侧的管端部构造成变小并且插入不变的左侧的管端部中。在此，在内侧实施水平管的咬合部，并且由此该咬合部从外部不可见。

为了使一个管端部在截面方面减小并且可插入另一管端部中，对于待插入的管端部，在约50mm的长度上如此向内压入(eindrücken)正方形的管截面的之前未变形的分别成对地彼此平行地伸延的侧壁直至产生接近X形的管截面，即，在此还少许地向内拉动(ziehen)X形管截面的角棱边(Eckkante)，以使得该角棱边可推入另一管端部的未变形的正方形的管截面中。

为了解释在运输负载中托盘货运箱10的侧壁的弹性的弯曲性能，在图2中示意性地示出，格栅管壁的最大的弯曲出现在已填充的托盘货运箱的质心“S”的部位处，并且位于侧壁高度的约33％处(从托盘16开始测量)，其中，向外的弯曲“Da”约为向内的弯曲“Di”的两倍。此外，在图3中显示出，最大的弯曲相应位于侧壁的中心处。

图4以水平管18的内侧的俯视图显示了根据本发明的连接区域，水平管18的内侧的咬合部。在此，咬合工具的三个咬齿(Beiβzahn)垂直地从上方并且布置成与其错位的四个咬齿垂直地从下方如此形变到水平管18的内半部中，即，产生两个管端部26，28的固定不可分离的波形的形状配合连接。

为此相应地，图5显示了图4的水平管18的相同的连接区域。可明显地看出，外管端部26的外侧不具有咬合变形，并且由此没有任何凹陷。在图6中以部分截面俯视图示出了在静态的静止状态中的水平管18的连接区域以及在内侧贴靠的塑料容器12。在此，托盘货运箱的侧壁也不具有弯曲。相反地，图7显示了在通过来回晃动的液态的填充物引起的波动负载的状态中的相同的连接区域以及侧壁相应的向外弯曲。根据割线VIII-VIII，在图8中示出了咬合的连接区域24的截面图。在左侧上表明，两个管端部26，28如何以形状配合的方式相互咬合。在此，在图示的右侧上的外管端部26的外壁完全地没有凹入。恰好该未变形的外壁(其还具有其原有的较高的弹性(与通过冷变形强化的带有减小的弹性的咬合区域相反))以无损害的方式承受关键的拉应力中的最大值。与其它管连接部(利用螺栓和螺栓孔或冲压的钩耳

)相反，仅仅在水平管的内侧上的根据本发明类型的波形的形状配合连接表现出优化的解决方案，因为仅仅引入材料褶皱(Materialverfaltung)而不出现材料结构的撕裂或断裂，因为这通常为形成裂纹的核心(Keimzelle)。

在图9中示出了一种实施变型方案，在其中水平的格栅管的两个管端部26，28分别交替地插入彼此且相互咬合。首先左边的管端部减小(＝箭头)并且插入右边的未变形的管端部中，而在下一个水平管中，相应地相反地构造管连接部。

图10说明了在关键的管连接部处的裂纹形成，以及其它邻近的咬合部随后的撕裂。通常，裂纹形成开始在负载最高的部位处。这通常在垂直的杆B和C之间在第二低的3号水平的杆的中心的区域中出现。如果在该处在杆3中的咬合部撕裂或完全胀裂(aufbrechen)，则附加的负载通过杆B和C出现在水平的杆4和2的咬合部上，然后杆4和2通过由于撕裂的管连接部的失效引起的该附加的负载也在其连接区域中撕裂。

在图11中示出了根据本发明的在不同的周缘位置上的咬合部的另一有利的布置方案。在此，管连接部分别交替地在中心之外一次向右侧和一次向左侧以错位的方式布置在格栅壁中。相反地，在这种类型的实施变型方案中，不通过撕裂的咬合部将拉力传递到其它邻近的咬合部上，并且也不必由其它咬合部承受拉力。

为此，对于该实施变型方案，在图12中示意性地示出，管断裂(即使在此可能出现该断裂)相对不关键，因为其邻近的管连接部不会通过断裂的管连接部的失效附加地被加载，并且由此不会过载。这是因为，在此每个管连接部在周围分别由垂直和水平的格栅杆的六个固定地焊接的交叉部位包围，并且位于格栅区域(格栅矩形)中，在该格栅区域中邻近的水平管不具有管连接部。相反地，邻近的水平杆的管连接部总是布置在偏离较远的格栅区域中，并且断裂的管连接部的弯曲应力不可直接传递到下一个管连接部上并且加载该管连接部。

最后，图13还显示了一种实施例，在其中，管连接部24虽然相叠但在中心之外布置在托盘货运箱10的前侧壁中。在此，管连接部24设置成在侧壁的中心(准确在提取配件22之上)的右侧或左侧。在该处，管连接部位于小的弯曲的区域中，并且由此也不再经受高的关键的拉应力。因此，总地来说，通过本发明介绍了这样的教导(Lehre)，即，如何可以本身简单的方式改进或提高用于带有焊接的水平的和垂直的带有正方形的管截面的管的托盘货运箱的格栅框架的对于动态的持续振动负载的抵抗能力。

参考标号列表

10    托盘货运箱

12    塑料容器

14    格栅框架

16    底部托盘

18    水平的格栅管(14)

20    垂直的格栅管(14)

22    提取配件(12)

24    连接区域咬合部(18)

26    外侧的管端部(24)

28    内侧的管端部(24)

Claims (5)

1.一种托盘货运箱(10)，带有：薄壁的刚性的由热塑性塑料制成的内容器(12)以用于储存和运输液态的或可流动的填充物；紧密地包围所述内容器(12)的格栅管支撑罩(14)；以及底部托盘(16)，所述内容器(12)安置在所述底部托盘(16)上并且所述格栅管支撑罩(14)与所述底部托盘(16)固定地相连接，其中，所述格栅管支撑罩(14)由相互焊接在一起的垂直的管(20)和水平的管(18)组成，并且环绕的水平的管(18)分别固定地相互连接，

其特征在于，

通过布置在所述水平管(18)的内侧上的形状配合的咬合部(24)连接所述水平的管(18)，其中，所述水平管(18)的外侧没有任何咬合变形。

2.根据权利要求1所述的托盘货运箱，其特征在于，在相同的周缘位置中，带有咬合部(24)的管连接部具有交替的不同的插入方向，其中，该咬合部(24)为所述格栅管支撑罩(14)的水平的管(18)的咬合部(24)。

3.根据权利要求1或2所述的托盘货运箱，其特征在于，所述水平的管(18)的管连接部在中心之外线形地相叠地布置在所述格栅管支撑罩(14)的侧壁中。

4.根据权利要求1或2所述的托盘货运箱，其特征在于，所述水平的管(18)的管连接部在中心之外以交替地位于彼此之上的方式布置在所述格栅管支撑罩(14)的侧壁中。

5.根据权利要求2所述的托盘货运箱，其特征在于，所述咬合部的深度即咬合工具的咬齿的凹入深度朝向所述管连接部的中心增加，并且相应侧向地向外减小。

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