BE1004321A4 - Element d'angle pour conteneurs. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un élément d'angle pour conteneurs, fait d'acier au manganèse, muni de trous d'assemblage sur ses trois côtés extérieurs. Il est fait d'une tôle d'acier ayant un rapport Mn/C de 8 à 12, une teneur en (P+S) de 0,04% max. en poids et une teneur en C de 0,2 % max. en poids. L'élément d'angle est assemblé par soudure, à partir d'éléments en coquille (A et B) façonnés par écrouissage de la tôle d'acier et de pièces d'écartement rapportées. Les valeurs de dimensions et de tolérance de l'élément d'angle satisfont même aux spécifications les plus strictes.Sa masse est au moins inférieure de 10% à celle de son analogue en acier moulé. Il n'a pratiquement pas besoin d'usinage supplémentaire et son remplacement à l'intérieur du conteneur peut être fait simplement et rapidement.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    ELEMENT D'ANGLE POUR CONTENEURS  
La présente invention est relative à un élément d'angle en acier au manganèse avec des trous d'assemblage sur ses trois côtés extérieurs. 



   Les différents types de conteneurs classés selon les normes ISO en fonction de la dimension   (3   à   12.   2 m, soit 10 à 40 pieds de long) et de la capacité de charge   (10. 20.   24 et 30   Mp)-sont   utilisés pour transporter des marchandises à la pièce, des articles en vrac, des liquides, etc. 



   Les éléments d'angle sont placés aux 8 coins des conteneurs, ce qui facilite leur levage ou leur assemblage ensemble et au véhicule de transport, soit horizontalement soit verticalement Les éléments d'angle sont reliés par des supports verticaux ou horizontaux faits de tôles laminées ou de formes profilées. En plus de leurs caractéristiques de mobilité, levage et fixation, il est important que les conteneurs puissent être empilés   (gerbes) tes   uns sur tes autres. 



   Selon les méthodes techniques classiques appliquées jusqu'à maintenant, des éléments d'angle sont des moulages d'acier fabriqués par des fabricants de conteneurs et les moulages finis sont généralement soudés à la main ou avec un faible taux de mécanisation aux supports verticaux ou horizontaux. La vérification des soudures est peu commode et pas entièrement sûre. Parmi les éventuels problèmes présentés par les conteneurs, à côté du bris des éléments   d'angle,   on observe très couramment des ruptures ou des déchirures des soudures résultant d'une soudure défectueuse.

   Lorsqu'il doit être réparé (par exemple, lorsque l'élément d'angle cassé doit être remplacé), il est difficile de respecter les dimensions et les écartements originaux et cela requiert beaucoup de temps et   d'énergie.   Do plus, tes utilisateurs sont forcés de retirer de la circulation leurs conteneurs défectueux pendant une lÏngue période. 



   Dans le numéro d'octobre 1985 de la revue scientifique 
 EMI1.1 
 Cargo SystQms, P. Hewitt a décrit des tests concernant des angles moulés. effectués par Sea Containers en coopération avec 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 le laboratoire de recherche d'Iron and Steel Co. et la Trade Association Sheffield Co.. Les examens comprenaient des mesures et des tests variés effectués sur les angles moulés faits dans différents pays du monde entier.

   Les résultats concernant l'énergie du choc Charpy à faible température sont donnés dans le tableau suivant 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Fabricant <SEP> Energie <SEP> du <SEP> choc <SEP> (moyenne <SEP> Température
<tb> de <SEP> 3 <SEP> mesures) <SEP> "C
<tb> A <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> J-40
<tb> B <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> J-40
<tb> C <SEP> M, <SEP> 5 <SEP> J <SEP> -40
<tb> 0 <SEP> 10,5J <SEP> -40
<tb> 
 
Le bon matériau pour   fabriquer des éléments d'angle   doit satisfaire à la spécification de ISO 1496/1 et/ou LR 1984, où les valeurs requises   à-40'C, avec   une fente en "V" et selon la méthode de   Charpy,   sont les suivantes :

   
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Sur <SEP> une <SEP> éprouvette <SEP> de <SEP> 10 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> mm <SEP> min. <SEP> 34 <SEP> J
<tb> Sur <SEP> une <SEP> éprouvette <SEP> de <SEP> 10 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> min. <SEP> 28 <SEP> J
<tb> Sur <SEP> une <SEP> éprouvette <SEP> de <SEP> 10 <SEP> x <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> min. <SEP> 23 <SEP> J
<tb> 
 
Le Tableau montre que ces conditions nécessaires ne sont satisfaites par aucun des fabricants indiqués. Ceci semble indiquer que l'un des défauts des angles moulés fabriqués selon l'état actuel de la technique, est constitué par la valeur insatisfaisante de   l'énergie   du choc aux faibles températures. 



   Une société britannique dénommée Blair a récemment mis au point un élément d'angle qui, après un seul traitement thermique normalisant et à -50 C atteint la valeur d'énergie au 
 EMI2.3 
 choc de KVmin = 21 J. Cependant, ce n'est pas aux basses températures que survient la majorité des cassures dos éléments d'angle. En fait, selon les données fournies par d'importantes 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 compagnies ferroviaires (comme ta DB d'Allemagne de l'ouest, la SNCF française, et les BR britanniques). les dégâts des éléments d'angle ou les déchirures des soudures de leurs supports ont lieu dans la gamme des températures positives à la suite de manipulations et de rechargements brutaux, ainsi qu'au cours des manoeuvres de triage et de classement des wagons ferroviaires. 



   En raison de la composition du matériau des moulages d'acier et de la tension dunamique supplémentaire résultant d'une manipulation brutale, leurs qualités mécaniques s'amoindrissent dans la gamme des températures négatives. Il en résulte des fissures et des ruptures, ce qui diminue la durée d'utilisation des conteneurs. 



   Selon des tests effectués par la Deutsche Bundesbahn, la décélération mesurée au moment du freinage s'élevait à 4   g/m/s2   ou en fait dépassait cette valeur, c'est-à-dire plus du double de la valeur estimée. La DB impose donc dans ses spécifications, la valeur supérieure pour tous les conteneurs qu'elle achète. 



   En conséquence, les seuls éléments d'angle servant à la construction des conteneurs doivent être sévèrement testés et fabriqués selon des réglementations qualitatives sévères. 



   Les inconvénients des éléments d'angle classiques en acier moulé sont les suivants : - la technologie de l'acier moulé nécessite une habileté, une technique, des matériaux de départ et supplémentaires spéciaux et elle est de plus coûteuse et consommatrice d'énergie ; - les défauts externes des moulages (par exemple des cavités de retrait, des inclusions, des fissures) ne se révèlent qu'au cours du traitement des éléments   d'angle.   La réparation correcte de ces défauts est compliquée et peu commode   puisqurelle   nécessite un préchauffage, une électrode à souder spéciale et un traitement thermique   répété.

   C'est encore plus compliqué   lorsqu'on constate le défaut sur le produit fini ; 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 - pour produire la structure et les qualités mécaniques spécifiées, il faut un traitement thermique qui implique une consommation d'énergie supplémentaire ;   - au   moins trois côtés de l'élément d'angle moulé doivent être traités, ce qui en fait représente tous les six côtés, en raison des plans de base ;   - les 8   éléments d'angle requis pour chaque conteneur ne peuvent être fabriqués qu'avec quatre modèles, façonnés et moulés   séparément  
Il s'ensuit de ce qui précède, que la fabrication des éléments d'angle selon les spécifications n'est pas facile. 



   L'invention a pour but de fournir, afin   d'éliminer   les inconvénients de la méthode connue, un nouveau type d'élément d'angte qui - convient pour une production en série en ce qui concerne le matériau, la structure et la technologie,   - économise l'énergie   et ne requiert pas de traitement thermique répété, - convient pour être empilé et - a une énergie du choc aux faibles températures en accord avec les spécifications. 



   L'invention repose sur la constatation selon laquelle toutes les caractéristiques énumérées plus haut peuvent être   réalisées,   si les éléments d'angle sont faits à partir d'une tôle d'acier ayant un rapport Mn/C de 8 à 12, une teneur en (P+S) de 
 EMI4.1 
 0, 04% max. en poids et une teneur en C de 0, 2% max. en poids. 



   Le matériau des tôles d'acier de cette composition est homogène, il a des bords pliables (Rmin=a/2 mm, où "a" représente l'épaisseur de la tôle) et sa valeur d'énergie du choc   (KVmin)   à   - 40'C s'élève à 21 J. L'épaisseur   de la paroi des éléments d'angle faits à partir de ce matériau sera plus faible que celle du moulage, si bien qu'il est judicieux de disposer des pièces d'écartement rapportées sur les faces intérieures des trous d'assemblage, pour assurer le raccordement avec les éléments de fixation. 



   La tôle d'acier qui sert de matériau de base de 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 l'élément d'angle selon l'invention, a une structure granulaire homogène même dans une direction perpendiculaire à la direction du laminage, et convient pour subir une technologie d'écrouissage. 



  Sa valeur d'allongement   {As)   est supérieure à 22% et ses bords sont passablement pliables. 



   Les dimensions et les degrés de tolérance des éléments d'angle faits à partir d'un tel matériau, satisfont même aux spécifications   les plus sévères (par exemple ISO 116 1).   La masse de ces éléments d'angle est d'au moins   10% inférieure à celle   de leurs analogues en acier moulé et sa dispersion est de 2% inférieure à celle de la valeur estimée. Ils requièrent peu d'usinage supplémentaire et peuvent être remplacés à l'intérieur du conteneur de façon simple et rapide. Les étapes individuelles de leur fabrication peuvent être mécanisées à un niveau élevé, si bien qu'une robotisation est aussi possible, ce qui permet de hautes précision et reproductibilité de la production. 



   La production de l'élément d'angle peut reposer sur la technologie de l'écrouissage qui est plus simple et consomme peu d'énergie. Les tôles découpées (embouties) sont pliées et assemblées à froid. La soudure des éléments peut être effectuée horizontalement par des robots, par un simple tracé géométrique. 
 EMI5.1 
 Le pied de la soudure est fixé et la soudure peut êtres reproduite avec une précision élevée. Le produit fini ne nécessite pas de traitement thermique supplémentaire et la technologie de son remplacement est beaucoup plus simple. 



   Deux versions d'assemblage de l'élément d'angle selon l'invention sont montrées dans les Figures 1 à 6. Dans le cas de la seconde version, les six faces de l'élément d'angle sont formées à partir de deux éléments trilatéraux en coquille, dont les côtés convergent vers trois bords et un pic commun, tandis les faces de   l'éléments   d'angle de la première version se rencontrent sur deux bords, et ainsi ces   éléments   sont en forme de U. 



   La Figure 1 montre les vues d'en haut et de côté de la version 2 de l'élément d'angle et sa section le long de la ligne D-E. 



   La Figure 2 montre le modèle de   l'éléments   en coquille 

 <Desc/Clms Page number 6> 

   "A" de la version   2. 



   La Figure 3 montre le modèle de l'élément en coquille 
 EMI6.1 
 "B"de la vepsion 2, 
La Figure 4 montre des éléments de coquille A et B avec les pièces   d'écartement rapportées   de la version 2. 



   La Figure 5 représente les pièces d'écartement rapportées C   t,     Cg,     C3   et C4 de la version 2. 



   La Figure 6 représente l'élément d'angle assemblé à partir des éléments en coquille A et 8 et des pièces d'écartement rapportées de la version 1. 



   La Figure 7 montre la vue explosée de la version 2 de l'élément   d'angte   selon l'invention, dans laquelle A et B sont les deux éléments en coquille, C1, C2 et C4 sont les pièces d'écartement rapportées et les lignes h-h représentent les bords de flexion. 



   Les éléments d'angle disposés dans les plans supérieur et inférieur du conteneur ne diffèrent que par la dimension des 
 EMI6.2 
 trous su ? ! eups côtés p ! us coupts, tes étéments en coquille sont donc fabriqués avec deux trous différents. Les éléments en coquille "B" sont identiques dans des rangées supérieure et inférieure et sont façonnés   de telle sorte qu'ils forment l'élément   d'angle avec leurs   contre-parties "A".   



   On peut considérer que l'élément en coquille"A"avec une légère modification est un produit fini en ce qu'il peut servir   d'élément   d'angte de conteneurs à cuves. 



   Les valeurs des dimensions et de tolérance de   l'élément d'angte représenté   dans les Figures 1 à 6 satisfont aux spécifications 1984 de ISO 116 1. Ainsi, 
 EMI6.3 
 
<tb> 
<tb> la <SEP> longueur <SEP> est <SEP> de <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 178 <SEP> @ <SEP> 1 <SEP> mm
<tb> la <SEP> largeur <SEP> est <SEP> de <SEP> w <SEP> = <SEP> 162 <SEP> i <SEP> 1 <SEP> mm
<tb> la <SEP> hauteur <SEP> est <SEP> de <SEP> h <SEP> = <SEP> 118 <SEP> @ <SEP> 1 <SEP> mm
<tb> la <SEP> masse <SEP> est <SEP> de <SEP> 9, <SEP> 60-9, <SEP> 75 <SEP> kg <SEP> @ <SEP> 2%
<tb> {selon <SEP> la <SEP> version)
<tb> 
 
Les éléments d'angle sont interchangeables, de plus, ils peuvent être fabriqués en dimensions graduelles pour les réparations. 



   Selon la version 1,   l'élément   d'angle consiste en un 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 élément en   coquille "A" fait   d'une plaque de 10 mm d'épaisseur pliée pour former un profil en U avec un rayon de courbure intérieure de Rmin = a/2 mm et un élément en coquille"B"fait d'une plaque de 8 mm d'épaisseur pour former un profil en"L"avec un rayon de   courbure intérieure de Rmin   = a/2 mm.

   Les trous convenables se trouvent sur   l'élément   en   coquille liA", tandis   qu'il n'y a pas de trou du tout sur l'élément en   coquitie"B"."  
Les pièces d'écartement rapportées C1, C2 et C4 des éléments en   coquille"A"des angles dans la   rangée inférieure sont placées sur le côté intérieur des trous, leur position est définie par un gabarit d'assemblage. Sur les   éléments   en coquille"A"des 
 EMI7.1 
 angtes dans la rangée supérieure, il y a des pièces d'écartement rapportées C2, C3 et C4 En définissant la dimension des trous sur l'élément en   coquille "A",   on détermine si l'élément d'angle doit être placé sur la partie supérieure ou inférieure du conteneur.

   L'image dans un miroir de   l'élément   en coquille peut être produite soit par changement de la direction de pliage dans une direction opposée soit par inversion de la tôle. 



   Les pièces détachées énumérées plus haut. sont assemblées dans le gabarit d'assemblage et, la dimension étant vérifiée, sont fixées par des soudures de mise en place. 



  L'opération suivante consiste à souder en continu les soudures à filet simple. 



   La dernière phase est l'usinage des pentes d'entrée   (6x453)   sur la face extérieure des trous. 



   Lorsque les éléments d'angle sont finis, leur surface est nettoyée. 



   La version 2 repose aussi sur la conception selon laquelle des   éléments   d'angte doivent être construits à partir de deux éléments en coquille et trois pièces d'écartement rapportées. L'élément en coquille"À"a un trou sur chaque face.   Ils sont   découpés dans la tôle étalée avant flexion. L'élément de coquille"8" n'a pas de trou. Les deux éléments en coquille sont assemblés pour construire l'élément d'angle de la façon décrite pour la version 1.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS 1. Elément d'angle pour conteneur, en acier au manganèse, avec des trous d'assemblage sur ses trois côtés extérieurs, caractérisé en ce qu'il est fait à partir d'une tôle d'acier ayant un rapport Mn/C de 8 à 12, une teneur en (P+S) de 0, 04% may-en poids et une teneur en C de 0, 2% max. en poids.
2. 2. Elément d'angle suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est assemblé par soudure à partir d'éléments en coquille (A et B) produits par écrouissage de la tôle d'acier et de pièces d'écartement rapportées (C 1, C2, C3 et C4).
3. 3. Elément d'angle suivant la revendication 2, caractérisé par des éléments en coquille faits par flexion et/ou emboutissage.
4. 4. Elément d'angle suivant la revendication 2, caractérisé par des éléments en coquille soudés automatiquement (robot) et des pièces d'écartement rapportées.