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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Paletten-Behälter von der Art, der typischerweise für die Aufbewahrung und den Transport von Flüssigkeiten verwendet wird.
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Es ist in der Technik bekannt Behälter für Flüssigkeiten zu schaffen, die eine Palette, einen auf der Palette befestigten sichernden Käfig, und einen Plastik-Behälter innerhalb des Käfigs zur Aufnahme der Flüssigkeit umfasst.
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Der Käfig ist aus einer Mehrzahl von vertikalen und horizontalen röhrenförmigen metallischen Stäben zusammengesetzt, die an ihren Kreuzungen zusammen geschweißt sind. Der Käfig hat die Form einer Parallel-Pipede und eine Größe, die es ihm erlaubt, auf den inneren Plastik-Behälter zu angepasst zu werden.
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Das am meisten übliche Fassungsvermögen dieser Behälter ist ungefähr 1000 Liter.
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Während des Transports ist der Paletten-Behälter mechanischen Belastungen, zum Beispiel verursacht durch Bodenwellen oder Kurven oder die Lücke zwischen Schienen einer Eisenbahn, auf der das Fahrzeug welches den Behälter trägt reist, ausgesetzt.
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Insbesondere wird eine Flüssigkeit, wenn sie transportiert wird, Bewegungen und Vibrationen ausgesetzt, die kreisförmige und nicht kreisförmige Belastungen auf die Seitenwände des Plastik-Behälters und daher auf die Wand des Käfigs verursachen.
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Im Blick auf diese Belastungen verlangen die Standards, welche den Transport von Gefahrgütern regeln (was die Hauptanwendung dieser Behälter ist) von den Herstellern eine Anzahl von Tests an den Behältern durchzuführen, bevor sie in den Markt eingeführt werden.
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Einer dieser Tests verlangt von dem unterstützenden Boden des Behälters, mit einer 25 mm Oszillations-Amplitude und mit einer derartigen Frequenz vibrieren zu lassen, dass der Durchgang einer 1,6 mm dicken Metallklinge zwischen dem Boden des Behälters und der zugehörigen Unterstützungs-Oberfläche gestattet wird. Gemäß dieses Standards muss die Klinge 50 mm breit sein und dazu in der Lage sein, zwischen der Palette und der Unterstützungsoberfläche durch mindestens 100 mm eingeführt zu werden. Der Behälter darf zu nicht weniger als 98% seines Fassungsvermögens gefüllt sein.
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Je nach Typ des Behälters kann die Testfrequenz in der Höhe von 150–230 Upm sein; z. B. 180–190 Upm.
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Unter wie oben definierten Vibrations-Belastungen wurde der Paletten-Behälter manchmal an den geschweißten Verbindungen zwischen den rechtwinkligen Stangen des schützenden Käfigs als beschädigt vorgefunden.
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In einem Versuch, den Widerstand des Käfigs zu erhöhen, und insbesondere das Risiko des Versagens an den geschweißten Verbindungen zwischen den Stäben zu reduzieren, schlug die vorherige Technik in
EP 1289852 vor, direkt in einem Abstand von der Stab-Verbindung, in einem Zehntel der Breite der Stäbe an den geschweißten Verbindungen Vertiefungen in den Stäben zu bilden.
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Diese Anordnung zielt auf größere Flexibilitätspunkte an den Stäben des Käfigs, um Belastungen an den geschweißten Punkten zwischen den Stäben zu reduzieren.
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Daher ist die derart erlangte Käfigstruktur flexibler.
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Des Weiteren müssen, gemäß
EP 1289852 , die Wände der zwei gegenüber liegenden Seiten an den geschweißten Verbindungen zu einem gewissen Maße auseinander liegen, um die Trocknung stillen Wassers in den Lücken zu gestatten und Rostbildung zu verhindern.
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Dennoch können, gemäß
EP 1289852 , die Stäbe nicht mehr als 2 mm tiefe Vertiefungen in den geschweißten Verbindungen haben. Diese Beschränkung verhindert, wenn mit dem Mangel der Verbindung zwischen dem Äußeren der Stäbe kombiniert, die Erlangung des maximal zu erlangenden Widerstands an den geschweißten Verbindungen.
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Ein weiterer Behälter wird in
US 5,678,688 offenbart, der das Problem der Erhöhung der Haltbarkeit der geschweißten Verbindungen zwischen den röhrenförmigen Stäben des äußeren Käfigs, der den Behälter darin hält, anspricht.
US 5,678,688 schlägt vor, Vertiefungen in den Stäben direkt neben den Kreuzungen zwischen den Stäben zu bilden, um Biegungspunkte des Stabs zu bilden. Insbesondere sind die Vertiefungen in einem hohlen Bereich des Stabs gebildet, wo die geschweißten Verbindungen gebildet sind.
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Im Lichte der obenstehenden vorherigen Technik ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Paletten-Behälter bereit zu stellen, der eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Belastungen in jeder Lage, und besonders in den oben beschriebenen Vibrationstests sicher stellt.
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Ein weiteres Ziel ist es, einen Paletten-Behälter zu bilden, der eine erhöhte Festigkeit bietet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch einen Paletten-Behälter zur Aufbewahrung und zum Transport von Flüssigkeiten gemäß von Anspruch 1 erfüllt.
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Die Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung eines praktischen Ausführungsbeispiels erscheinen, das in den angehängten Zeichnungen ohne Einschränkung beschrieben ist, in welchen:
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1 eine perspektivische Übersicht eines Paletten-Behälters der Erfindung ist.
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2 eine teilweise Querschnitts-Detail-Ansicht der Kreuzung und des geschweißten Bereichs der zwei Stäbe des Käfigs ist.
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3 ein Diagramm, welches die Steifigkeit einer Käfigwand zeigt, die Vertiefungen gemäß der Erfindung hat, und eine Käfigwand ohne Vertiefungen ist.
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4 zeigt die Kurven der Vibrations-Amplituden in den Käfigwänden als eine Funktion der Belastungsfrequenz der Struktur.
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1 zeigt einen Paletten-Behälter 11, der eine Palette 14 mit einem darauf befestigten Käfig 13 umfasst. Ein Behälter 12 ist in dem Käfig 13 platziert, um die Flüssigkeit zur Lagerung oder zum Transport zu beinhalten.
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Wie in der früheren Technik ist der Behälter aus einem Plastik-Material gefertigt. Der Käfig 13 wird auf den Behälter 12 angepasst, um Schutz und Unterstützung für den besagten Behälter zu liefern; besonders an seinen Seitenwänden.
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Der Paletten-Behälter 11 hat die Form eines Parallel-Pipedons und kann zum Beispiel ein Fassungsvermögen von 1000 l haben.
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Der innere Behälter 12 hat eine Füllungs-Öffnung oben, die von einem Stopfen 15 verschlossen ist. Am Boden hat der Behälter 12 eine Flüssigkeits-Ablass-Öffnung 16, die in der Technik soweit bekannt ist.
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Der Käfig 13 hat eine Mehrzahl von horizontalen und vertikalen röhrenförmigen Stäben. Die Stäbe sind aus metallen Röhren gebildet, vorzugsweise aus einem rechteckigen oder quadratischen Abschnitt. Die Stäbe des Käfigs kreuzen sich, um Gitterstrukturen zu bilden.
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Im Besonderen umfasst der Käfig die vertikalen Stäbe 19, die horizontalen Stäbe 21 in einer Zwischenhöhe, dem obersten horizontalen Stab 17, dem untersten horizontalen Stab 18 und zumindest zwei Stäbe 30, um den Käfig an der Spitze zu schließen.
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Die horizontalen Stäbe 17, 18 und 21 haben eine hauptsächlich rechteckige kreisverstärkte Gestalt und umschließen äußerlich die horizontalen Stäbe 19.
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Die horizontalen Zwischenstäbe 21 sind an den Kreuzungen 20 an die vertikalen Stäbe 19 geschweißt, wohingegen die Spitzenstäbe 17 und 18 mit den Enden der vertikalen Stäbe in einer Verbindung der begrenzenden Art verbunden sind.
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Der Bodenstab 18 bildet die Bodenbasis des Käfigs und berührt direkt die Palette 14. Horizontale Stäbe 30 sind an dem Spitzen-Stab 17 befestigt, um den Käfig an der Spitze zu verschließen.
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Es gibt vorzugsweise jeweils drei horizontale Zwischenstäbe 19 und vier und sechs vertikale Stäbe 19 an den kurzen und langen Seiten des Käfigs 13.
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Gemäß der Erfindung haben, wie in 2 klar gezeigt, die Stäbe des Käfigs 13 Vertiefungen 22; in einem Abstand ”a” von den Kreuzungen 20, die hauptsächlich gleich oder größer als die Breite ”b” der Stäbe sind. Vom Abstand ”a” wird angenommen, dass er von der Kreuzung 20 bis zum Beginn der Vertiefung 22 berechnet wird, wie in 2 gezeigt.
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Die obenstehende Gestaltung hat sich in der Erhöhung der Steifheit der Wände des Käfigs 13 erhöht bewiesen. Eine solche Erhöhung der Steifheit kann die Amplitude der Vibration der Paletten-Wand verringern, wodurch der Zweck erreicht wird, den Einfluss der von den Schweißpunkten während der Vibrations-Tests geschaffenen Kerbwirkung zu verringern.
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Im Besonderen gewährt die Position der Vertiefungen 22, wie durch die Erfindung gelehrt, die Steifheit des Aufbaus unter schweren Lasten.
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Wie hierin verwendet, ist die Bezeichnung ”Amplitude der Wand-Vibration” als maximale Verschiebung der Wand in einer rechtwinkligen Richtung zu ihrer Verlängerung vorgesehen.
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In 3 ist die Kurve C1 die Kraft-Dehnungskurve, die eine Käfigwand, welche Vertiefungen 22 gemäß der Erfindung hat, unter einer Biegungsbelastung erhält (d. h. die Belastung, die während einer Prüfung auftritt), wohingegen die Kurve D1 dieselbe Kurve für eine Käfigwand ohne Vertiefung ist. Es kann wahrgenommen werden, dass der vertiefte Käfig 22 eine höhere Steifheit unter schweren Lasten aufweist. Von den Lasten, wie den Belastungen, wird angenommen, dass sie rechtwinklig zu dem von einer Wand des Käfigs gebildeten flachen Gitter gerichtet sind.
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Eine derartige höhere Steifheit beinhaltet eine höhere Resonanzfrequenz des Aufbaus des Käfigs, wenn die unterstützende Oberfläche des Paletten-Behälters in Schwingung versetzt wird.
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Die Kurve D2 aus 4, zusammenhängend mit einem traditionellen Käfigaufbau ohne Vertiefung, und die Kurve C2, die mit einem ähnlichen Aufbau, welcher erhöhte Steifheit hat, zusammen hängt, zeigen, dass sich die Resonanzfrequenz des Käfigs mit der Steifheit des Aufbaus erhöht.
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In solchen Arten des Aufbaus erreicht die Resonanzfrequenz Werte von mehr als 220 Upm; d. h. höher als die Vibrations-Testwerte, die von den Standards vorgeschrieben sind (ca. 180–190 Upm)
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Daher kann es unter Berücksichtigung einer Testfrequenz ”fp” von 180 Upm, wie von 4 verdeutlicht, festgehalten werden, dass die Vibrations-Amplitude der Käfig-Wand von der Kurve D2, die mit dem Käfig ohne Vertiefungen zu der Kurve C2, die mit der Kurve mit dem Käfig mit erhöhter Festigkeit verbunden ist, verringert ist.
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Diese verringerte Schwingungsamplitude in der Käfigwand 13 verringert den Einfluss der Kerbwirkung an den geschweißten Verbindungen zwischen den Stäben 19, 21, wodurch es dem Käfig gestattet, einen befriedigenden Widerstand während der Vibrations-Tests darzustellen.
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Zusätzlich zu einer verringerten Seitenwand-Schwingungs-Amplitude zeigten die Tests ebenfalls eine erhöhte Wand-Schwingungsfrequenz im Bezug auf die Testfrequenz. Dies kann dadurch erklärt werden, dass mit der selben Menge von Energie, die dem Aufbau zugeführt wird, eine solche Energie mit häufigeren Vibrationen einer geringeren Amplitude abgeleitet wird.
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Ein quadratischer oder rechteckiger Abschnitt ist im Besonderen für die Käfigstäbe bevorzugt, da er einen hohen Betrag von Trägheit gewährleisten, und Starrheit zu der Käfigstruktur hinzufügen kann.
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Vorzugsweise ist der Abstand ”a” der Vertiefungen 22 von den Kreuzungen 20 einmal oder zweimal die Breite ”b” des Stabs. Die Breite ”B” der Stäbe 19, 21 beträgt 15 mm bis 20 mm.
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Der besondere Bereich der Werte für die Größe ”a”, welche die Breite ”b” des Stabs einmal oder zweimal abdeckt, ist besonders vorteilhaft für die befriedigende Versteifung der Käfig-Struktur. Tatsächlich wird, wenn der Abstand ”a” übermäßig erhöht wird, die Steifheit des Käfigs verringert, da die zwei Vertiefungen 22 zwischen zwei aufeinander folgenden Kreuzungen zu nahe aneinander sein werden, und daher einen Aufbau mit einer einzelnen Vertiefung zwischen zwei aufeinander folgenden Kreuzungen simuliert.
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Die Vertiefungen 22 werden vorzugsweise von 3 mm bis 7 mm tief sein. In dem Ausführungsbeispiel der Figures haben die Vertiefungen 22 eine Achse quer zu der Verlängerung des Stabs 19, und sind an den Seiten des Stabs offen.
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Vorzugsweise haben die Vertiefungen eine Länge in der Längsrichtung der Stäbe von 0,3 bis zwei mal der Breite ”b” des Stabs. Darüber hinaus sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Vertiefungen 22 im Allgemeinen wie ein kreisförmiger Bogen gestaltet, wenn entlang einer längs-gerichteten Ebene des Stabs gesehen. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Länge zu der Tiefe der Vertiefungen 22 0,8 bis 1,3.
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Vorzugsweise haben die Stäbe 19, 21 Aussparungen 25 an ihren jeweiligen Kreuzungsbereichen mit anderen Stäben. Vorzugsweise haben beide Stäbe 19, 21 eine Vertiefung 25 für jede Kreuzung.
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Wie hierin verwandt ist der Begriff ”Kreuzungsbereich” vorgesehen, um den Bereich der Wand des Stabs 19, 21 zu bestimmen, welche der Wand eines anderen Stabs 19, 21 an einer entsprechenden Kreuzung gegenüber liegt.
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Gemäß eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind die geschweißten Stäbe 19, 21 hauptsächlich über den gesamten Kreuzungsbereich in Kontakt miteinander.
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Dies sichert eine festere Befestigung der zwei Stäbe, mit Vertiefungen 25 gleicher Tiefe, und die Fähigkeit den verschieden mechanischen Belastungen zu widerstehen, dem der Käfig im Betrieb und während der Tests ausgesetzt werden kann.
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Insbesondere hat sich heraus gestellt, dass durch das Kombinieren dieser Schweiß-Gestaltung mit dem Vorhandensein der Vertiefungen 22, wie in der Erfindung vorgesehen, dass die Struktur des Käfigs ein befriedigendes Verhalten während des Vibrationstests ausgestellt hat.
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Vorzugsweise sind die Vertiefungen 25 auf den Stäben auf einer flachen seitlichen Oberfläche des Stabs ausgebildet. In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel haben die Vertiefungen 25 hauptsächlich flache untere Wände 26, 27, welche einander berühren, wenn die Stäbe zusammen geschweißt werden.
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Die Kanten der Vertiefungen 25 sind hauptsächlich bündig mit der Oberfläche der Wand der Stange 24, und umranden die unteren Wände 25, 26 in sowohl der Längsrichtung als auch der Querrichtung des Stabs völlig.
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Vorteilhafterweise werden, während der Herstellung des Käfigs die Stäbe 19, 21 geschweißt während sie gegeneinander gepresst werden, so dass die Seitenwände der Stäbe 19, 21 in gegenseitigen Kontakt in allen jeweiligen Kreuzungsbereichen bewegt werden.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Vertiefungen 25 eine Tiefe von 2,5 mm oder mehr. Im Besonderen hat die Vertiefung 25 eines Stabs 19 eine maximale Tiefe an den während des Schweißens von den Rippen 28 des anderen Stabs 21 gebildeten Kerbungen 29.
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Die Rippen
28 sind die seitlichen Kanten der Höhlung des Stabs
21 und befinden sich an gegenüber liegenden Längs-Seiten des Stabs
21 (siehe
2). Eine solche Gestalt der Stäbe in dem Kreuzungsbereich wird im Patent
EP0755863 offenbart.
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Dieser besondere Aufbau des Kreuzungsbereichs der Stäbe ist, in Verbindung mit der Lage der Vertiefungen 22, weiterhin darin hilfreich einen Aufbau bereit zu stellen, der den Vibrationstests befriedigend widerstehen kann.
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Vorzugsweise haben die Vertiefungen 25 in den Stäben in dem Kreuzungsbereich eine maximale Tiefe von weniger als 5 mm.
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Die Vertiefungen 25 können auch auf einem der Stäbe für jede Kreuzung vorhanden sein.
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In dem wie in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen 22 nur auf den senkrechten Stäben 19 gebildet.
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Der senkrechte Stab 19 hat Vertiefungen 22 nur auf der Oberfläche 24, welche die Schweiß-Verbindungen mit den waagrechten Stäben 21 hat. Die Oberfläche 23, welche der Oberfläche 24 gegenüber liegt ist ohne Höhlung gebildet, und ist vorzugsweise flach. Es hat sich heraus gestellt, dass dieser Aufbau einen optimierten Widerstand zu Vibration während der Tests hat.
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Die Wände der röhrenförmigen Stäbe 19, 21 haben eine Dicke von 0,7 mm bis 1,2 mm
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Vorzugsweise hat jeder senkrechte Stab 19 Vertiefungen 22. Im Besonderen hat jeder Stab 19 zwei Vertiefungen 22 an jeder Kreuzung 20 mit einem Stab 21 an entgegen gesetzten Seiten der Kreuzung 20.
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Vorzugsweise erstrecken sich die Vertiefungen 25 in den Stäben in Längsrichtung über eine Länge, die größer ist als die Breite des Stabs, wodurch sie sich von jeder Seite des Kreuzungsbereichs aus erstrecken.
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Vorzugsweise hat der Stab zumindest einen Abschnitt ohne Aushöhlungen zwischen der Kreuzung und den Vertiefungen 22. Vorzugsweise hat der Stab einen Abschnitt mit hauptsächlich dem maximalen Abschnitt zwischen dem Kreuzungsbereich und der Vertiefung 22.
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Dies zeigt klar, dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt worden sind.
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Dadurch wird ein Paletten-Behälter Aufbau erlangt, der die von den Standards auferlegten Vibrationstests befriedigend überstehen kann.
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Im Besonderen stellt der Käfig des Behälters einen befriedigenden Widerstand an den geschweißten Verbindungen zwischen den senkrechten und den waagrechten Stäben dar.
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Die Käfigstruktur weist eine erhöhte Steifigkeit auf, anders als der Stand der Technik der
EP 1 289 852 , in der angestrebt wurde, die Flexibilität der Struktur zu erhöhen, um die Käfigintaktheit im Bereich der Schweißverbindungen zu erhöhen.
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Während der Vibrationstests ist die Oszillations-Amplitude an den Seitenwänden des Behälters verringert, und dies geht mit einem verringerten Einfluss der Kerbwirkung, die von den geschweißten Verbindungen zwischen den Käfigstäben ausgeht, einher.
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Diejenigen, die mit der Technik vertraut sind, können offensichtlich einschätzen, dass eine Anzahl von Veränderungen und Varianten zu den hier im Weiteren beschriebenen Aufbauten gemacht werden können, um indirekte und spezifische Bedürfnisse zu bedienen, ohne einer Abweichung des Umfangs der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert.
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Zum Beispiel können, gemäß eines variierenden Ausführungsbeispiels, Vertiefungen, die identisch mit den Vertiefungen 22 sind, an den waagrechten Stangen 21 des Käfigs ausgebildet sein, zusätzlich zu oder anstelle von den Vertiefungen auf den senkrechten Stäben 19. Ebenfalls oder stattdessen können die Vertiefungen 22 auf der Oberfläche 21 der senkrechten Stäbe 19 ausgebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1289852 [0011, 0014, 0015, 0073]
- US 5678688 [0016, 0016]
- EP 0755863 [0060]
