JP4898077B2 - パレットコンテナ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明はパレットコンテナであって、液状又は流動性の充填物の保管及び搬送用の、殊に熱可塑性プラスチックから成る薄肉のインナコンテナ、サポートシェルとして前記のプラスチック製コンテナを密に取り囲む、金属バーから成る（格子）管フレーム及びプラスチック製コンテナが置かれ且つサポートシェルが固定的に結合されたベースパレットを備えている形式のものに関する。
【０００２】
背景技術
例えばプラスチックインナコンテナに設けられた上部充填開口及び下部抜取り弁並びに形状の安定した垂直方向の管から成るサポートシェル又は垂直方向及び水平方向の棒状管から成る溶接された格子管フレームを備えた前記のような形式のパレットコンテナは一般に公知である。ヨーロッパ特許第０６９５６９４号明細書（Ｗ）に基づき、例えば円形又は楕円形横断面を有する形状の安定した垂直方向の管から成るサポートシェルを備えたパレットコンテナが公知である。前記の垂直方向の管の上下は、それぞれ水平方向を取り囲む管に嵌め込まれており、この場合、下側の水平方向の管は、上方から係合するクランプによってベースパレットに固定されている。溶接された格子管フレームを備えたパレットコンテナは、ヨーロッパ特許第０７３４９６７号明細書（Ｓｃｈ）に基づき公知である。この場合、格子管は溶接される交差箇所が著しく押しつぶされた円形成形管から成っている。ドイツ連邦共和国実用新案第２９７１９８３０号明細書（ＶＬ）に基づき、閉じられた格子バーが円形横断面とは異なる成形管を有している別のパレットコンテナが公知である。但し、前記成形管は明らかに、どんなへこみ若しくは横断面が減少する加工成形部も無く、全長にわたって一定の横断面を有しているのが望ましい。更に、例えばヨーロッパ特許第０７５５８６３号明細書（Ｆ）に基づき、角形成形管から成る格子管フレームを備えたパレットコンテナが公知である。この公知のパレットコンテナでは、角形管が管交差域内で部分的にのみ、管の向かい合った平らな側壁間を多重スポット溶接できるようにするために約１ｍｍだけ、管の平らな側壁が溶接後もやはり接触しているようにへこまされている。最後に、ドイツ連邦共和国特許第１９６４２２４２号明細書（Ｒ）に基づき、溶接された格子フレームを備えたパレットコンテナが公知であり、前記格子フレームの格子バーは、外側に向かって直角に曲げられた、格子バーの交差箇所に相対して溶接された平らなフランジ縁部を外側に有する開いた成形バーから成っている。
【０００３】
公知のパレットコンテナの場合、平パレットとしてプラスチック、木材又はスチール管フレームから形成されていてよいベースパレット上での格子シェルの固定は、水平方向を取り囲む下側のフレーム管に係合する、例えばねじ、フック、クランプ又はつめ等の固定部材を介して行われる。これらの固定部材は、一般にパレットの上板又は上側の外縁部に釘付け、ピン留め、ねじ締結又は溶接されている。パレットコンテナを産業的に使用するためには、当該パレットコンテナが公式のサンプル認可検査を通ると同時にある程度の品質基準を満たす必要がある。従って、例えば内部圧力試験並びに充填されたパレットコンテナを用いた、規定された落下高さからの落下試験が、とりわけ極端に低い温度においても実施される。この場合、最も不都合なケースは、内側のプラスチックコンテナの床側の流出弁が配置された下側のパレット端面の斜め落下である。このような落下試験において、インナコンテナが底部衝突時にベースプレートに対してずれようとすることが判った。衝突運動エネルギに基づき、特に衝突端面及び隣接した側方周面域において格子バーが著しく変形され、格子シェルの個々の固定ポイントがベースプレートから裂断される。つまりこの場合、パレット上の格子管サポートシェルの下縁部の固定は、重要な問題箇所を成している。格子シェルは、若干の少数の点状箇所でしか位置固定されていないので、この格子シェルは極めて不均一に変形されてひずむ。薄肉のプラスチックコンテナは、裂断された管端部又は外れた固定部材に基づき損傷される恐れがある。
【０００４】
問題点
前記形式のパレットコンテナ若しくはＩＢＣコンビネーション（ＩＢＣ＝Intermediate Bulk Container）は、液体搬送用に使用される。これらのパレットコンテナ若しくはＩＢＣコンビネーションは、有利には１０００リットルの充填容量を有しており且つ１枚のパレットと、該パレットに固定された形状の安定した外側の金属管サポートシェルと、パレットに載置され且つサポートシェルの内側に密着したＰＥ−ＨＤ製のインナコンテナとから成っており、このインナコンテナには上側の充填開口と下側の流出弁とが設けられている。パレットコンテナをメーカーから充填施設へ、充填施設から顧客へ、顧客から整備業者等へ搬送する場合、大体積のコンテナはしばしばトラック若しくは大型コンテナ車から搬送ベルトに積み替えて、フォークリフト車によって持ち上げて再び降ろす必要がある。この場合、充填されたパレットコンテナの転落による事故を排除することはできない。更に、搬送車両もやはり事故にあう恐れがある。認可試験用の落下試験でも、コンテナは例えば１．９ｍの高さからスチールプレートに落とされた場合は大きな負荷に晒される。この場合、充填物が流出することは許されず、格子シェルは衝突後もパレットに結合されていなければならない。同じことは、粒状充填物のためのフレキシブルなインナコンテナ（例えば布袋）を備えた「フレキシブルＩＢＣ」にも云える。
【０００５】
本発明を理解するための出発点として、冒頭で述べた様々な形式の市販の５つの公知のパレットコンテナを用いて一連の広範な調査において比較試験が行われ、これらの比較試験では、特に落下試験において部分的に深刻な欠陥が認められた。
【０００６】
本発明の課題は、単純な構造的手段を用いて、比較的高い転落負荷において、即ち１回限りの過剰負荷に関して改良された格子シェルの変形能力が保証されている、改良された落下強度を有するパレットコンテナを提供することである。特に、インナコンテナの下側の流出弁は、コンテナの最も弱い箇所としてより良好に保護されているのが望ましい。転落に基づき変形されるパレットコンテナは、絶対に液密であり続ける必要があり且つフォークリフト車により問題なく持ち上げて取り扱うことができなければならない。この場合、危機的な液体若しくは流動性の充填物に関するパレットコンテナの適性は、最高の認可品質を可能にするのが望ましい。
【０００７】
解決手段
前記課題は、スチール管格子バーから成るサポートシェルを備えた本発明によるパレットコンテナにおいて、サポートシェルの棒状管に、コンテナが転落した場合のための、予め規定可能な特定の箇所でサポートシェルの塑性変形を個々の棒状管の破断又は脱落無しで可能にする特別な手段が設けられていることによって解決される。
【０００８】
サポートシェルの塑性変形のためのこれらの手段は、垂直方向の棒状管だけに設けられていれば、コンテナが流出弁を備えたパレット端縁部から転落することに関しては十分である。
【０００９】
本発明の構成では、サポートシェルの塑性変形のための手段が、管横断面減少部を有する曲げ箇所として形成されている。この場合、曲げ箇所における管横断面減少部は、棒状管の片側からの非対称的な加工成形部によって形成されていてよい。有利な構成では、曲げ箇所における管横断面減少部は、棒状管の向かい合った２つの側からの対称的な加工成形部によって形成されている。
【００１０】
底部側の流出弁を保護するために本発明では、比較的長い両側壁の垂直方向の管に曲げ箇所を発生させるための加工成形部が、前記側壁に対して平行に延びる方向で形成されている一方で、（流出弁に接した）比較的短い正面壁及び背面壁の垂直方向の管に曲げ箇所を発生させるための加工成形部は、前記正面壁／背面壁に対して垂直に延びる方向で形成されている。
【００１１】
曲げ箇所を発生させるための加工成形部が、水平方向で延びる棒状管との交差箇所のすぐ上位及び／又は下位に配置されていると、コンテナ転落に際して特に有利な変形特性が得られる。有利な構成では、曲げ箇所を発生させるための加工成形部は様々な深さで形成されている。この場合、加工成形部の深さは、ベースパレットに固定された水平方向を取り囲む最下位の棒状管の上位において最大であり、水平方向を取り囲む上方の別の棒状管に向かって（下から見て）段階的に減少する。比較的簡単な構成では、加工成形部は水平方向を取り囲む最下位の３本の棒状管との交差箇所の近傍域にしか形成されていなくてよい。
【００１２】
本発明の特徴として、成形管は溶接箇所自体ではへこまされていないということが明らかにされる。成形管は、溶接箇所に隣接した近傍域で、即ち溶接ポイントから間隔をおいて、長い側壁では平行に且つ比較的短い（流出弁を備えた）側壁では該側壁に対して直角に部分的にへこまされており、これにより、衝撃負荷時の格子バーの交差箇所における溶接結合の負荷を軽減するための、溶接箇所に比べて減少された曲げ抵抗モーメントが生ぜしめられる。曲げ箇所を発生させるための加工成形部の長さは１５ｍｍ〜４５ｍｍ、有利には約３０ｍｍであり、曲げ箇所における加工成形部の深さは管横断面の１５％〜５０％、有利には約３３％であるのが望ましい。これにより、加工成形された管横断面の曲げ剛性は極めて控えめにしか低下されないが、亀裂の形成され易さは著しく低下される。
【００１３】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１４】
図１には符号１０で本発明によるパレットコンテナが示されており、このパレットコンテナ１０は、上部充填開口を備えた熱可塑性プラスチック（ＨＤ−ＰＥ）製のブロー成形された薄肉のインナコンテナ１２と、このインナコンテナ１２を密に取り囲む格子管フレーム１４とを有しており、この格子管フレーム１４はベースパレット１６と固定的に（但し、解離可能若しくは交換可能に）結合されている。ベースパレット１６若しくはパレットコンテナ１０の寸法は、１０００×１２００ｍｍである。図示の側面図には、プラスチックコンテナ１２の底部付近に設けられた流出弁を備えたパレットコンテナ１０の長辺が示されている。ベースパレット１６の左下側の前縁部と、その上位に位置する流出弁とは、認可試験時の、特に斜め落下（Diagonalfall)に際して最大負荷に晒される、パレットコンテナの最も弱い箇所を成している。書き込まれた円内には３つの格子交差箇所が、それぞれ符号Ｘ、Ｙ、Ｚで示されており、この場合、交差箇所Ｘは最下位の水平方向の格子バーの平面Ａ内に、交差箇所Ｙは下から２番目の水平方向の格子バーの平面Ｂ内に、交差箇所Ｚは下から３番目の水平方向の格子バーの平面Ｃ内に配置されている。次に、これらの交差箇所を詳しく見ていく。
【００１５】
図２に示した試験用パレットコンテナ１０は、試験を目的としてちょうど斜め落下試験されるところである。この場合も、書き込まれた円Ｘ、Ｙ、Ｚによって、説明のためだけに（部分的に）見る箇所が垂直方向及び水平方向の格子バーにマークされており、当該箇所は落下試験結果によれば大きな負荷を受けるので、ここに亀裂が形成され、部分的にバーが破断する。変形は勿論、多少なりとも下側の格子フレーム域全体に生ぜしめられる。
【００１６】
図３には、図２に示した試験用パレットコンテナ１０が床に衝突する瞬間が示されている。この場合、液状の充填物の運動エネルギにより、著しい弾性変形及び塑性変形が、複数の構成部材、即ちインナコンテナ１２、格子フレーム１４及びベースパレット１６に生ぜしめられる。図４には、図３に示した落下試験が行われた後も変形したままの試験用パレットコンテナ１０が示されている。この場合、特に垂直方向の成形バー２０が著しく曲げられたまま、若しくは屈曲されたままである。格子フレーム１４は、既に下から２番目の格子フレーム平面Ｂ′（ベースパレット上に固定された最下位の水平方向のフレーム管の上位）内で約１５０ｍｍだけずれており、全体としてはベースパレット１６の衝突縁部に対して（上方に）約２００ｍｍだけずれた。
【００１７】
図５から、マークされた交差箇所Ｙ，Ｚが、（それぞれ隣接していても）平行四辺形の運動学に基づき下方に向かって側方にずれたということが明らかになる。この場合、水平方向の棒状管１８ではほとんど塑性変形は認識されず、垂直方向の棒状管２０では極めて著しい塑性変形が認識可能である。マークした個々の交差箇所Ｘ，Ｙ，Ｚの領域のこの著しい変形は、図６において更に強調されている。この場合、垂直方向の棒状管２０は、交差箇所の上位では常に一方の側（図面では左側）に向かって屈曲され且つ交差箇所の下位では常に他方の側（図面では右側）に向かって屈曲されるということが示されている。発生する曲げ応力及び剪断応力は、交差箇所Ｚでは小さく、交差箇所Ｙでは比較的高く、最下位の格子フレーム平面Ａ内の交差箇所Ｘでは最も高い。最下位の水平方向の棒状管１８をベースパレット１６に固定することにより、この領域（交差箇所Ｘ）内で付加的な剪断負荷を吸収する必要がある。
【００１８】
交差箇所Ｘは、前記落下試験において特に弱い箇所であり、垂直方向のバーはしばしば亀裂が入るか、又は落下高さが比較的高いと、この垂直方向のバーは完全に裂断する。この場合、亀裂形成は常に最大引張応力側から行われる。下側の棒状管における鋭利な裂断箇所は、インナコンテナの損傷及び充填物の流出をもたらす恐れがある。別の弱い箇所が交差箇所Ｙの領域に存在する可能性がある。そこでは、インナコンテナが水平方向のバーＢと、落下時に４５°ずらされる垂直方向のバーとによって締め付けられて、損傷される恐れもある。
【００１９】
本発明によるパレットコンテナの開発前に、冒頭で説明した公知の形式の、市販の５つの様々なよく知られたパレットコンテナが、厳密に比較する負荷試験（内部圧力試験、落下試験、振動試験、圧縮圧力試験若しくは積重ね負荷能力）を受けた。一連の調査において、落下試験に関して特に頻繁に発生する、個々の格子フレーム域の弱い箇所が明らかになった。垂直方向のバーの極端な変形は、常に溶接ポイントにすぐに接して発生した。実地において、溶接箇所は一般に落下試験の負荷を克服はするが、曲げ領域における材料脆化及び付加的な剪断負荷に基づいて、溶接ポイントにすぐ隣接して頻繁に垂直方向のバーの亀裂又は裂断が生じるということが判った。
【００２０】
転落したパレットコンテナの変形特性を改良するための本発明による手段が図７に概略的に示されている。垂直方向の成形バー２０には、交差箇所の溶接ポイント付近に加工成形部２２が設けられており、この場合、２つの格子交差箇所間には常に少なくとも１つの加工成形部２２が設けられている。この場合、垂直方向の成形バー２０の幅が減少される、つまり、（落下試験の格子シェル変形平面内で）へこまされるか若しくはくぼまされる。
【００２１】
作用形式：垂直方向のバーの、溶接ポイントに隣接した加工成形部に基づき、溶接箇所からある程度の間隔をおいた所望の位置に、発生する曲げ負荷を吸収し且つ溶接域の曲げ応力を軽減する規定可能な弱い箇所が生ぜしめられる。成形管は、小さな間隔をおいて溶接箇所に隣接してへこまされている（約３〜５ｍｍは変形されないまま）、つまり、曲げ加工は溶接によって脆化されていない領域で行われる。垂直方向のバーに前記加工成形部（横断面減少部）を備えて構成することにより、前記の従来技術の欠点は、負荷若しくは落下高さが著しく高い場合に初めて生じる。
【００２２】
加工成形部によって形成された目標曲げ箇所の深さは、管横断面の最高５０％であってよい。加工成形深さは、（両側加工成形の場合も）合計で管横断面幅の１５％〜５０％の範囲内、有利にはほぼ３分の１（３３％）であるのが望ましい。これにより、加工成形された管横断面の曲げ剛性は極めて控えめにしか低下されないが、亀裂の形成され易さ又は完全な管裂断は著しく低下される。
【００２３】
加工成形部は、溶接ポイント側では比較的急峻に形成されており且つ反対側では比較的なだらかに形成されている。１５ｍｍの高さ若しくは幅を有する管の場合、一般に５ｍｍ（＝約３３％）の加工成形で充分である。これにより、溶接箇所から最大曲げ負荷が遠ざけられるので、全体としては十分に高度な管剛性を維持し続ける。このことは、例えば内部圧力負荷に際する格子フレームの側方変位をできるだけ小さく保持するために重要である。
【００２４】
図８には、本発明によるパレットコンテナの落下試験後の、図７に示した交差箇所Ａ，Ｂ′，Ｃ′が概略的に示されている。この場合、垂直方向の格子バー２０の曲げは、加工成形部２２の領域内で行われている。加工成形部２２において低下された曲げ剛性に基づき、変形は危機的な交差箇所若しくは溶接ポイントから目標曲げ箇所に移され、溶接ポイント自体には最早亀裂形成は発生しない。図８の左下の垂直方向の管片２０で概略的に示したように、加工成形部２２はバーの片側だけに形成されていてよい。但し有利な構成では、目標曲げ箇所は対称的な両側の加工成形部（横断面減少部）２２によって実現される。
【００２５】
最後に図９には、適当な加工成形部を備えた６つの異なる成形管の実施例が相並んで概略的に示されている。即ち、本発明の技術的な理論は特定の成形管に限定されるものではない。変形されていない「ノーマル」な成形バーは、この部分図ではそれぞれ破線で示されており、本発明にとって重要な加工成形箇所は実線で示されている。
【００２６】
図９ａには、個別に実施される認可試験において、高い能力を備えた有利には閉じられた台形の成形管２４（Ｍ）（高さ／幅＝１８／１５ｍｍ）が示されている。側方の加工成形部の可能な構成は符号２４′で示した。
【００２７】
図９ｂには、可能な加工成形部２６′を備えた公知の開いた部分台形状の成形バー２６（Ｒ）が示されている。
【００２８】
図９ｃには、可能な加工成形部２８′を備えた公知の円形成形管２８（Ｓ）（直径１８ｍｍ）が示されており、この場合、横断面減少は両側から且つ付加的に上下から行われている。
【００２９】
図９ｄには、可能な加工成形部３０′を備えた別の公知の円形成形管３０（ＶＬ）（直径２０ｍｍ）が示されている。この場合、横断面減少部は側方からしか加工成形されていない。
【００３０】
図９ｅには、４側面全てから加工成形することにより可能な横断面減少部３２′を備えた角形成形管３２（Ｆ）（高さ／幅＝１８ｍｍ）が示されている。
【００３１】
図９ｆには、別の可能な加工成形部３４′を備えた角形成形管３４が示されている。この場合、前記加工成形部３４′は四つ葉のクローバーのような対称的な形で形成されている。
【００３２】
本発明は当然、金属管サポートシェル及び例えば粒状充填物用の織布インナコンテナを備えたフレキシブルなＩＢＣにおいても実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるパレットコンテナの側面図である。
【図２】 図１に示したパレットコンテナの落下試験時を示した図である。
【図３】 図２に示したパレットコンテナが床に衝突する瞬間を示した図である。
【図４】 図３に示したパレットコンテナの床衝突後を示した図である。
【図５】 側方の格子フレームの部分拡大図である。
【図６】 変形された格子管部分片の概略図である。
【図７】 本発明による格子管構成の概略図である。
【図８】 図７に示した本発明による格子管部分片の、パレットコンテナ落下試験後を概略的に示した図である。
【図９】 様々な成形棒状管の非変形状態及び変形状態を示した図である。
【符号の説明】
１０ パレットコンテナ、 １２ インナコンテナ、 １４ 格子管サポートシェル、 １６ ベースパレット、 １８ 水平方向バー、 ２０ 垂直方向バー、 ２２ 加工成形部、 Ａ 最下位の格子平面、 Ｂ 下から２番目の格子平面、 Ｃ 下から３番目の格子平面、 Ｘ，Ｙ，Ｚ 交差箇所

Claims (6)

1. パレットコンテナ（１０）であって、液状又は流動性の充填物の保管及び搬送用の、熱可塑性プラスチックから成る薄肉のインナコンテナ（１２）、サポートシェル（１４）として前記インナコンテナ（１２）を密に取り囲む、金属バーから成る管フレーム及び前記インナコンテナ（１２）が置かれ且つサポートシェル（１４）が固定的に結合されたベースパレット（１６）を備えている形式のものにおいて、
   コンテナが転落した場合のために、サポートシェル（１４）の垂直方向の棒状管（２０）だけに、溶接ポイントから間隔を置いた、予め規定可能な特定の箇所でサポートシェル（１４）の塑性変形を個々の棒状管（２０）の破断又は脱落無しで可能にする特別な手段が、管横断面減少部を有する曲げ箇所として設けられており、しかも、比較的長い２つの側壁の垂直方向の棒状管（２０）に曲げ箇所を発生させるために、前記管横断面減少部を形成する加工成形部（２２）が前記の比較的長い側壁に対して平行に延びる方向で形成されていることを特徴とするパレットコンテナ。
2. 曲げ箇所における管横断面減少部が、棒状管（２０）の片側からの加工成形部（２２）によって、又は棒状管（２０）の向かい合った２つの側からの加工成形部（２２）によって形成されている、請求項１記載のパレットコンテナ。
3. 曲げ箇所を発生させるための加工成形部（２２）が、比較的短い正面壁及び比較的短い背面壁の垂直方向の棒状管（２０）では、前記正面壁／背面壁に対して垂直に延びる方向で形成されている、請求項１又は２記載のパレットコンテナ。
4. 垂直方向の棒状管（２０）における曲げ箇所用の加工成形部（２２）が、水平方向の棒状管（１８）との２つの交差箇所間に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のパレットコンテナ。
5. 曲げ箇所を発生させるための加工成形部（２２）が様々な深さで形成されており、加工成形部（２２）の深さが、ベースパレット（１６）に固定された水平方向を取り囲む最下位の棒状管（１８）の上位において最大であり、水平方向を取り囲む上方の別の棒状管（１８）に向かって（下から見て）段階的に減少している、請求項１から４までのいずれか１項記載のパレットコンテナ。
6. 曲げ箇所を発生させるための加工成形部（２２）の長さが１５ｍｍ〜４５ｍｍ、殊に約３０ｍｍであり、曲げ箇所における加工成形部（２２）の深さが管横断面の１５％〜５０％、殊に約３３％である、請求項１から５までのいずれか１項記載のパレットコンテナ。

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