LU87542A1 - Element d'angle pour conteneurs - Google Patents

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LU87542A1
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corner element
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Gyoergy Vizi
Andras Vizi
Pal Szeles
Ferenc Szentner
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Gyoergy Vizi
Andras Vizi
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    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/0026Corner fittings characterised by shape, configuration or number of openings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60PVEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P7/00Securing or covering of load on vehicles
    • B60P7/06Securing of load
    • B60P7/13Securing freight containers or forwarding containers on vehicles

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  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

ELEMENT D'ANSLE 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 Mphsont 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 (gerbés] les uns sur les 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. De plus, les utilisateurs sont forcés de retirer de la circulation leurs conteneurs défectueux pendant une longue période.
Dans le numéro d’octobre 1985 de la revue scientifique Cargo Systems. P. Hewitt a décrit des tests concernant des angles moulés, effectués par Sea Containers en coopération avec 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
Figure LU87542A1D00041
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:
Sur une éprouvette de 10x10 mm min. 34 J
Sur une éprouvette de 10 x 7,5 mm min. 28 J
Sur une éprouvette de 10x5 mm min. 23 J
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 choc de KVmin = 21 J. Cependant, ce n'est pas aux basses températures que survient la majorité des cassures des éléments d'angle. En fait, selon les données fournies par d'importantes compagnies ferroviaires (comme la 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 dynamique supplémentaire résultant d'une manipulation brutale, leurs qualités mécaniques s'amoindrissent dans la gamme des températures négatives. U 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/s^ 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 fabriquas 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 fissurés) ne se révèlent qu'au cours du traitement des éléments d'angle. La réparation correcte de ces défauts est compliquée et peu commode puisqu'elle 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; - 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 ia 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'angle 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+SÎ de 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) 3 -4Q*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 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 (A5) 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 Π 61 ). 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. Le pied de la soudure est fixé et la soudure peut être 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 lès côtés convergent vers trois bords et un pic commun, tandis les faces de f'eiément 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'élement en coquille "A" de la version 2.
La Figure 3 montre lë modèle de l'élément en coquille "B" de la version 2.
La Figure 4 montre des éléments de coquille A et B avec les pièces d'écartement rapportées de la version H.
La Figure 5 représente les pièces d’écartement rapportées C i, C2, C3 et C4 de la version 2. —
La Figure 6 représente l'élément d'angle assemblé à partir des éléments en coquille A et B 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'angle selon l'invention, dans laquelle A et B sont les deux éléments en coquille, G], 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 trous sur leurs côtés plus courts; les éléments en coquille “A" 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 f élément d'ange 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'élement d’ange de conteneurs à cuves.
Les valeurs des dimensions et de tolérance de l'élément d'ange représenté dans les Figures 1 à 6 satisfont aux spécifications 1984 de ISO U 81. Ainsi, la longueur est de I = 178 ± I mm la largeur est de w = 162 ± 1 mm la hauteur est de h = 118 ± 1 mm ia masse est de 9,60 - 9,75 hg ± 2% (selon la version)
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’ange consiste en un 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 = s/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 “A", tandis qu'il n'y a pas de trou du tout sur l'élément en coquille "B".
Les pièces d'écartement rapportées C ]Ü2 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 angles dans la rangée supérieure, il y a des pièces d'écartement rapportées C2, C3 et C4.
En définissant la dimension des trous sur i'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'éiément 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 (6x45*} 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'angle doivent être construits à partir de deux éléments en coquille et trois pièces d'écartement rapportées. L'élément en coquille "“ a un trou sur chaque face. Ils sont découpés dans la tôle étalée ayant flexion, L'élément de coquille "B" n’a pas de trou. Les deux éléments en coquille sont assemblés pour construire l'éiément d'angle de la façon décrite pour la version 1.

Claims (3)

  1. 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 [G], G2, C3 et G4).
  2. 3. Elément d'angle suivant la revendication 2, caractérisé par des éléments en coquille faits par flexion et/ou emboutissage.
  3. 4. Elément d'angie suivant la revendication 2, caractérisé par des éléments en coquille soudés automatiquement (robot) et des pièces d'écartement rapportées.
LU87542A 1988-06-22 1989-06-22 Element d'angle pour conteneurs LU87542A1 (fr)

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