AT414323B - Sicherheitstank - Google Patents
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Description
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AT 414 323 B
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erhöhung der Sicherheit an beweglichen Behältnissen zur Beförderung von Treibstoffen, oder anderen Flüssigkeiten, insbesondere in Tankwagen, Flugzeugen, Zusatztanks, wobei diese Tanks zur Hemmung der Bewegung der Flüssigkeit durch Brems- und Querkräfte Füllkörper mit aus Bindemittel beschichtete Glaswolle, gegebe-5 nenfalls Pakete mit Glasvlies umhüllt aufweisen.
Diese Einrichtung dient dazu, bei instationären Fahr-, oder Flugmanövern, bzw. plötzlichen Bremsen die auftretenden Schwallkräfte und die damit einhergehende Verlagerung des Ladungsschwerpunktes, bzw. Stoßwellen zu unterbinden. 10
Flüssigkeiten in beweglichen Tanks stellen ein Gefahrenpotential dar. Das können Treibstofftanks in Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Flugzeugen usw., oder aber Tankwagen und Tankwaggons sein. Die freie Flüssigkeitsoberfläche und Massenverteilung, besonders wenn der Tank nicht voll gefüllt ist, sind instabil. Bei einer plötzlichen Änderung der Bewegungsgeschwin-15 digkeit oder -richtung entstehen Trägheitskräfte, welche die Flüssigkeit in eine stoß-, oder wellenartige Schwingung bringen. Das kann die Fahrdynamik beeinflussen und das Fahr- oder Flugzeug destabilisieren. Die Spitzendruckerhöhung Wasserhammer bei einem Bremsvorgang (Crash) kann die Tankstruktur stark belasten, bzw. zerstören. Vibrationen, Schwappen und Schwingungen können durch Resonanzeffekte den Tank beschädigen. Die Resonanzphäno-20 mene der Eigenschwingungen infolge der Anströmung bei Flugzeugen (Flattern, Aeroelastik) können zum Versagen der Struktur führen. Das Schwappen von Flüssigkeiten, z.B. Benzin, belastet die Atmosphäre mit zusätzlichen Emissionen infolge Oberflächenvergrößerung. Nicht zu vergessen sind auch die unangenehmen Geräusche. 25 Die Dampf-Luft-Atmosphäre in einem Treibstofftank kann durch eine Zündquelle zum explosionsartigen Brennen gebracht werden. Solche Explosionen passieren oft bei Unfällen, Crash bzw. technische Gebrechen. Der ungeschützte Tankleerraum kann in Kontakt mit Flamme, heiße Teile oder elektrischen oder elektrostatischen Entladungen kommen. Bei der chemischen Explosion wird der Treibstoff weit weg versprüht und verursacht dadurch großen Schaden. 30
Bei Flüssiggasbehälter bei Zimmertemperatur kann es zu einer physikalischen Explosion kommen, obwohl die Gase auch nicht brennbar sein können, BLEVE (boiling liquid expanding vapor explosion). Beispiel dafür sind flüssige Edelgase, Kühlmittel, Flüssigerdgas, Ammoniak oder Propan. Bei einer starken Erhitzung des Behälters entsteht eine große Druckerhöhung, das 35 Sicherheitsventil kann überfordert werden, die erhitzte Metallwand wird weich und platzt explosionsartig.
Es ist bekannt in Tanks von Fahrzeugen oder Flugzeugen die Kraftstofftanks in mehrere Zellen zu unterteilen und durch Leitungen zu verbinden. Auch ist bekannt in den einzelnen Zellen 40 versetzt angeordnete Öffnungen zum Durchfluss des Treibstoffes anzuordnen, um den raschen Durchfluss zu hemmen.
Es ist bekannt, dass die Tanks von Rennfahrzeugen und militärischen Flugzeugen mit Kunststoffschaum befüllt sind, um Schutz gegen Explosion und Schwappen zu gewährleisten. 45
Die DE 43 25 807 A1 zeigt einen Tankbehälter, in dem Glasfasern mit einem Bindemittel beschichtet sind, um eine festere Struktur der Trägerkörper zu erzielen und die Funktion der Schwallwände zu übernehmen, bzw. diese zu ersetzen. Pakete aus Glasfasern mit umgebenden dünnem Glasvlies werden verwendet und in den Behälter eingefüllt, die als Schwallschutz so dienen sollen.
Die DE 43 25 384 A1 zeigt Tankräume in Schiffen, die eine Füllung der einzelnen Tankräume mit eingebrachten Stützgerüst aus Glaswolle mit einem Bindemittel versehen, aufweisen. Pakete aus Glasfasern werden zusammengefasst und als solche in die Tankräume eingefüllt, bzw. in 55 diesen den Raum ausfüllend auf- und nebeneinander gestapelt. 3
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Die US 3 400 854 A zeigt einen Treibstofftank, in dem mit Öffnungen versehene Hohlkugeln in den Tank raumfüllend eingebracht sind. Dies soll ein Schwappen im Tank verhindern. Nachteilig ist, dass diese Hohlkugeln das Tankvolumen sehr einschränken. 5 Die US 4 927 045 A zeigt eine Vielfalt von unregelmäßigen Körperformen, die in einem Tank eingebracht sind und diese sollen ebenfalls zur Vermeidung des Schwappens beitragen.
Die US 4 613 054 A zeigt lediglich auf, wie aus einem Streckmaterial dieses zu kugel· oder zylinderförmige Körper verarbeitet wird und hernach lose in einem Tank eingefüllt werden kann, io Dies hat jedoch nur bedingt mit dem Anmeldungsgegenstand zu tun, da nur aufgezeigt wird, dass diese Körper in einen Tank eingefüllt werden können.
Aus US 5 890 618 A ist ein Flüssigkeitsberuhigungssystem zu entnehmen, das aus einen Großzahl zirkular geformte Streifen aus flexiblem Federmaterial besteht und zeigt eine Möglichkeit 15 auf, einander gekettete, zu Hohlzylinder gefertigte und kreuzweise befestigte Metallbänder aus Federstahl in einen Tank einzuführen. Diese sollen ebenfalls ein Schwappen des Tankinhalts vermeiden helfen.
Nach US 6 032 347 ist eine Methode zur Dämpfung der Schwappbewegungen beschrieben, 20 wobei der Tank mit porösen Füllkörpern aus gestricktem oder gewobenem Kunststoffmaterial vollständig gefüllt ist.
Des weiteren ist aus der US 6 062 417 ein abnehmbares Flüssigkeitsberuhigungssystem zu entnehmen, das aus sphärischen Bällen besteht, mit einem Durchmesser, der 10 % kleiner als 25 die Tanköffnung ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die gefährliche Schwerpunktverlagerung vermeidet, und darüber hinaus noch eine Reihe von Vorteilen bringt, wie Minimierung des Wasserhammer-Effektes, (Stoß-30 welle beim plötzlichen Bremsen), Erhöhung der dynamischen Stabilität durch Schwapp-, Vibra-tions-, und Aufwühldämpfung, Vermeidung von unangenehmen Geräuschen durch Schwappen im Tank sowie eine inertisierende Wirkung hat, bzw. vor explosionsartigem Verbrennen des Treibstoffes und/oder explosionsartige Verdampfung von Flüssiggasen schützt. 35 Es ist weiter Aufgabe der Erfindung eine dämpfende Struktur im Tank zu schaffen, die die dynamische Stabilität der Tankstruktur durch Schwapp-, Vibration-, und Aufwühldämpfung erhöht.
Zusätzlich soll die Erfindung eine dämpfende Struktur im Tank schaffen, die die Emission von leichtflüchtigen Komponenten in die Atmosphäre minimiert und unangenehme Geräusche durch 40 Schwappen im Tank reduziert.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine dämpfende Struktur im Tank zu schaffen, die (auch) eine inertisierende Wirkung hat, bzw. die vor explosionsartiges Verbrennen des Treibstoffes oder vor Explosion von Flüssiggasen schützt. 45
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine dämpfende Struktur zu schaffen, die einfach zu handhaben ist sowohl beim Einbau wie auch bei Wartungsarbeiten und zudem preisgünstig ist. Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, dass die Füllkörper als Trägerkörper ausgebildet sind, aus würfelförmigen, bzw. Streckmaterial wenigstens in einer, vorzugsweise in mehre-50 ren Lagen, gegebenenfalls kreuzweise umhüllend um diese Trägerkörper gewickelt sind. Damit wird erreicht, dass die auf das Fahr-, oder Flugzeug einwirkenden Schwallkräfte wirksam gedämpft werden.
Auch ist von Vorteil, wenn der Trägerkörper als allseitig geschlossener Würfel, gegebenenfalls 55 Zylinder, ausgebildet ist und im Bereich der oberen Deck-, bzw. unteren Grundfläche in den 4
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Seiten-, bzw. Mantelflächen Spalten vorgesehen sind. Damit besteht die Möglichkeit, Abfallprodukte, wie beispielsweise leere Obsttassen, oder ähnliches als Trägerkörper wirtschaftlich einzusetzen. 5 Weiters ist von Vorteil, wenn als Trägerkörper ein allseitig geschlossener Hohlzylinder dient, der Öffnungen an der Deck-, bzw. Grundfläche und unteren Bereich der Mantelfläche aufweist. Dies ist dann günstig einzusetzen, wenn der Rohstoff aus Abfallprodukten besteht, wie dies bei Getränkedosen der Fall ist. io Vorteilhaft ist, wenn der als würfelförmiger Gitterrahmen ausgebildete Trägerkörper aneinandergekettet eine Reihe bildet und wellenförmig in Längsrichtung von Folien-, bzw. Streckmaterial umschlungen und zusätzlich kreuzweise umwickelt ist. Damit kann man längere schlauchartige Gebilde schaffen, die entlang des Tankinneren rasch verlegbar sind. 15 Auch ist vorteilhaft, wenn die Trägerkörper aneinander gekettet bewegliche Verbindungsstellen bilden und diese Reihe an die jeweilige Tankform anpassbar ist, wobei durch eine zusätzliche schnurartige Verbindung diese Trägerkörper aus dem Tank entnehmbar sind. Dies ist dann wichtig, wenn der Tank zu Reinigungszwecken ausgeräumt werden muss. 20 Ferner ist von Vorteil, bei Verwendung von Füllkörpern bei kleinen Einheiten, oder geschlossenen Zellen, wenn Päckchen aus elastischem Netz mit Streckmaterial gefüllt sind, wobei der Tank oder jede einzelne Zelle unter Vorspannung dieser Formkörper ausgefüllt sind. Diese Maßnahme kommt dann zum tragen, wenn eine solide Befestigung der Trägerkörper nicht möglich oder notwendig ist. 25
Bei kleineren Tanks, etwa Treibstofftanks für Personenkraftwagen, Lastkraftwagen wird der Tank mit geformten Körpern, z.B. Zylinder aus mehreren Schichten Streckmaterial nur teilweise oder auch vollständig gefüllt. Die Dämpfung der Wellenbewegung in allen Richtungen basiert auf der Aufteilung des Volumens in kleinere Zellen. Die Wellen werden durch komplexe räumli- 30 che Struktur des Streckmaterials selbst und durch den mehrschichtigen Aufbau der Formkörper in die unterschiedlichsten Richtungen abgelenkt. Das Streckmaterial wirkt wie ein verteilter mechanischer Widerstand mit einer großen Zahl von Dämpfungs- und Ablenkungsflächen, orientiert in alle Richtungen. Die Dämpfung in einzelnen Mikrozellen des Streckmaterials summiert sich innerhalb des gesamten Volumens und der Integraleffekt ist ein ruhiges Flüssigkeits- 35 volumen und eine natürlich -ruhige freie Oberfläche. Der Wasserhammereffekt ist praktisch eliminiert. Die Spitzenenergie wird verteilt und gedämpft auf die innere Struktur und die Tankwand.
Bei großen beweglichen Tanks, wie bei Lastkraftwagen, Tankwaggons, Flugzeugtanks usw. 40 könnte das Gewicht ein Hindernis für die Vollfüllung sein. Die Schwappminimierung und Wellenbrechung wird in diesem Fall mit Hilfe einer zusätzlichen Struktur erreicht, die das gesamte Tankvolumen in kleinere Makrozellen unterteilt. Die Flüssigkeitsmasse innerhalb einer Makrozelle ist relativ klein, die Beschleunigungswege sind durch die Zellenabmessungen begrenzt. 45 Wenn der Massentransfer zwischen einzelnen Makrozellen minimiert wird, kann die Flüssigkeit nicht als ein Körper schwingen und in Resonanz mit der Tankstruktur kommen. Der Druckstoß gegen die Trennwand ist minimiert. Wenn die Wände der Makrozellen aus mehreren Schichten Streckmaterial bestehen, verursacht die große Zahl von Öffnungen mit unterschiedlichem Überlappungsgrad und räumlicher Orientierung eine Interferenz der Strömung durch einzelne Öff- 50 nungen. Das zerstreut und zerkleinert die kollektive Bewegung der Flüssigkeit und erzeugt Turbulenzen.
Wenn die Wände der Makrozellen aus flüssigkeitsundurchlässigem Material, z.B. Folie gemacht sind, dann sind die Volumen innerhalb praktisch isoliert und der Flüssigkeitstransfer zwischen 55 den Zellen ist minimiert. Die Bewegung der Flüssigkeit wird von Zelle zu Zelle nur durch die 5
AT 414 323 B mechanische Wirkung der Wand übertragen. Eine dünne, elastische Folie hat dazu eine federnde Wirkung und absorbiert am besten die Wellenenergie. Bei einer dichten Verpackung der Makrozellen mit festen Rahmen wird diese Wirkung auf die Tankwände übertragen. Im Unterscheid zum ungeschützten Tank fehlt hier der große Beschleunigungsweg der freien Flüssigkeit 5 und damit die Stoßwelle. Die Resonanz-Oszillationen des Tanks, verursacht durch Vibrationen (Motor-, Pumpenbetrieb usw.) und Stöße bei der Bewegung, sind minimiert. Die Schwingungen der einzelnen Makrozellen sind außer Phase, nicht resonanzgekoppelt und addieren sich nicht. In dieser Weise erreicht die Dämpfung durch die elastische Ablenkung an der Zellenwand, durch Minimierung des Flüssigkeitstransports zwischen den Zellen und durch Vermeidung der io Tankresonanz einen optimalen stabilisierenden Anti-Schwapp-Effekt.
Wenn es sich um kleinere Einheiten von Tanks handelt, ist es zweckmäßig, das Streckmaterial weiter zu bearbeiten und daraus kleine Kugeln oder Zylinder herzustellen. Dies geschieht dadurch, indem das im wesentlichen ebene Streckmaterial zu einem schlauchartigen Gebilde 15 gewickelt wird und hernach in Stücke gekappt und diese zu Kugeln oder Zylinder gerollt sind. Sodann sind diese Kugeln als Füllstoff bestens geeignet und werden in den Tank oder Kammer eingefüllt, wobei der Innenraum voll ausgefüllt ist. Eine Volumenseinbusse ist damit vernachlässigbar, weil durch die vielen Hohlräume des Streckmaterials diese kaum ins Gewicht fällt. 20 Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt eines Tankwagens
Fig. 2 Querschnitt des Tanks
Fig. 3 Würfelförmiger Trägerkörper als Gitterrahmen 25 30
Fig. 4 Zylindrische Trägerkörper als Gitterahmen
Fig. 5 Geschlossener Trägerkörper mit Öffnungen
Fig. 6 Geschlossener Zylinderkörper mit Öffnungen
Fig. 7 Reihe von würfelförmigen Trägerkörpern
Fig. 8 Umwicklung der Trägerkörperreihe
Fig. 9 Päckchen mit elastischem Netz voll mit Zylinder
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist schematisch ein Tankwagen aufgeführt, dessen Tank 1 mit einer Einstiegsöffnung 2 versehen ist. Entlang der Innenwandung sind nun eng aneinanderliegend und fest miteinander verkettet eine Reihe aus mit Folie-, oderStreckmaterial 3 erstellten Füll-35 körper tankraumfüllend befestigt.
Die Fig. 2 zeigt den Tank 1 im Querschnitt. Im Tank 1 sind die angeordnete Trägerkörper im Querschnitt zu ersehen, die nur aus Streckmaterial 3 gewickelt sind. Diese sind dicht aneinandergereiht und bieten sich gegenseitig Halt, damit sie nicht verrutschen können. Der Tankraum 40 ist damit voll ausgefüllt. Mit einem Dreieck ist der Flüssigkeitsstand bezeichnet, der in den meisten Fällen gegeben ist.
Die Fig. 3 zeigt im Schrägriss einen Trägerkörper 4, der beispielsweise als würfelförmiger Gitterrahmen ausgebildet ist. Zusätzlich werden zur Verstärkung Drahtkörper 5 verwendet. Ein 45 solcher Trägerkörper 4 ist mit Folie oder Streckmaterial 3 umwickelt. Das Streckmaterial 3 besteht aus einer Folienbahn, die versetzte kurze Längsschnitte aufweist, die seitlich gedehnt ein wabenförmiges Muster ergeben. Da sich durch die seitliche Dehnung die Stege leicht aufstellen, wird dieser Umstand genutzt, dass das Streckmaterial 3 beim Strecken eine räumliche Ausdehnung erhält. Bei Verwendung einer Folie, die kann aus Kunststoff oder Metall gemacht so werden, weist diese eine Dicke von 10 bis 200 Mikrometer auf. Die Folie weist Öffnungen auf und ist nicht gestreckt. Die Öffnungen sind deshalb erforderlich, um genügend Öffnungsfläche zu haben, damit beim Befüllen bzw. Entleeren des Tanks genügend Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet ist. Im Fall einer elastischen Folie wird das Volumen innerhalb eines Hohlkörpers praktisch isoliert und der Flüssigkeitstransfer zwischen den Hohlkörperzellen minimiert. Um 55 diese Trägerkörper 4 ist wenigstens eine Lage, z.B. Folie, gewickelt, oder aber mehrere Lagen 6
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Streckmaterial, gegebenenfalls versetzt, anzubringen, um die Oberfläche des Streckmaterials 3 zu vergrößern und somit eine dämpfende Wirkung der bewegten Flüssigkeit zu erzielen.
Weiters ist in Fig. 4 im Schrägriss die Ausbildung eines Trägerkörpers 6 aus zylindrischen 5 Gitterrahmen dargestellt, wobei wiederum zur Versteifung Drahtkörper 7 eingesetzt werden. Solche Trägerkörper 6 sind dann gut brauchbar einzusetzen, wenn runde Aussenkonturen erforderlich sind, z.B. in den Übergängen von der Bodenfläche zur Seitenwand im Tank.
Die Fig. 5 zeigt im Schrägriss eine weitere Variante eines Trägerkörpers 8. Dieser besteht aus io einem allseitig geschlossenen Würfel aus leichtem Material, wobei im Bereich der Deck- und der Bodenfläche 9 die ansonst geschlossenen Seitenflächen 10 Schlitze 11 enthalten. Dieser Trägerkörper 8 ist wiederum mit Folien- oder Streckmaterial 3 umgeben und dient als Ausgangsprodukt für Füllkörper. Der Vorteil besteht darin, dass dieser aus Abfallprodukt, wie Obstbehälter, erzeugt werden kann. 15
Die Fig. 6 zeigt im Schrägriss einen geschlossenen zylindrischen Körper 12, wie dieser aus Getränkedosen als Abfallprodukt erzeugt werden kann. Dieser zylindrische Körper 12 weist Öffnungen 13 im Bereich der Deck- und Bodenfläche 14 in der Mantelfläche 15 auf und darüber hinaus auch noch weitere Öffnungen 13 an der Deck- und Bodenfläche 14 als Ergänzung für 20 guten Zu- und Abfluss des Treibstoffes oder ähnliche Flüssigkeiten auf.
In Fig. 7 ist im Schrägriss die Anordnung von würfelförmigen Gitterrahmen 16 angeführt und zu einem Magazin aneinandergereiht. Hierbei ist das Folien- oder Streckmaterial 3 in Längsrichtung wellenförmig angeordnet eingebracht. In Fig. 8 ist weiters, ein als Schnitt vom Gitterrah-25 men 16 ersichtlich. Um den so dargestellten Gitterrahmen 17 ist quer oder auch gekreuzt das Folien- oder Streckmaterial 3 in Pfeilrichtung 18 gewickelt.
Dieser Verband ist als Reihe aneinandergekettet, wobei durch die beweglichen Verbindungsstellen die genauer Anpassung an die jeweilige Tankform möglich ist. Durch eine schnurartige 30 Verbindung aller aufgeführten Trägerkörper 4, 6, 8, 12, 16 in einer Lage sind diese auf einfache Weise aus dem Tankinneren herausziehbar. Dies wird dann erforderlich sein, wenn der Tank 1 einer Reinigung bedarf.
Schließlich zeigt Fig. 9 im Schrägriss die Anordnung vom elastischen Netz 19 voll mit Streckma-35 terial-Formkörper 3. Die Päckchen sind dicht im Tank mit einer Vorspannung angeordnet.
Es können die leeren Getränkedosen, Bierfässer, Kunststoff-Obstpackungen usw. mit Öffnungen als Abfallprodukt in Verwendung sein, da solche Hohlkörper in großen Mengen zur Verfügung stehen. Diese so gewonnenen Hohlkörper können im Inneren des Tanks verlegt werden. 40 Die festen Rahmen der Trägerkörper sind im Tank ausfüllend angeordnet, damit sich eine feste Struktur mit der Tankwand bildet. Dies ist notwendig, um die Stöße und Weilenenergie zu dämpfen, ohne dass dabei die Dämpfungsstrukturen deformiert oder beschädigt zu werden.
Dies ist dann von Vorteil, wenn die Innenwandung des Tanks 1 von der normalen geometri-45 sehen Form stark abweicht, wie dies z.B. bei PKW-Benzintanks der Fall ist. Diese Trägerkörper werden dann miteinander dicht verpackt und tankfüllend angeordnet. Solche festen Rahmen können auch als Magazine zur (dichte) Montage von einzelnen würfelförmigen oder zylinderförmigen Hohlkörpern benutzt werden. so Der Schutz vor Explosionen (Inertisierung) ist gewährleistet, wenn das Tankvolumen durch eine Voll- oder Teilbefüllung mit Streckmaterial in mehrere Mikrozellen geteilt wird. Die Kopplung zwischen diesen Mikrozellen ist nicht direkt. Bei der Zündung innerhalb einer Zelle ist die Ausbreitung der Flammfront und Druckwelle gedämpft und verzögert. Die Zufuhr von Sauerstoff und Brenngas ist begrenzt. Wenn das Streckmaterial thermoleitend ist, z.B. Metall, kann es zusätz-55 lieh eine schnelle Wärmeableitung schaffen, die schneller ist als die Wärmezufuhr durch die 7
AT 414 323 B sich ausbreitenden Flammen. Die Dynamik der chemischen Verbrennungsreaktion ist stark verzögert, der Druckanstieg minimiert und dadurch eine Explosion verhindert.
Die Inertisierung dabei ist passiv und immer wirksam im Vergleich zu teueren Verfahren basie-5 rend auf Tankleerraumspülung mit Stickstoff. (Gasflaschen unter Druck oder Stickstoff-Membrangeneratoren).
Obwohl die passive Inertisierung von Treibstofftanks mit anderen Materialien (Schaum, Ellipsoi-de aus Magnesium-Streckmetall, gestauchte Bällchen aus Aluminium-Streckmetall u.a. schon io bekannt ist, bietet die vorliegende Erfindung mit dem Zylinder aus Aluminium-Streckmetall einen sehr effizienten und wirtschaftlichen Tankschutz vor Explosion. In einer bevorzugten Ausführung wird der Treibstofftank befüllt mit Aluminium-Streckmetall in Form von Zylindern oder dicht verpackten Päckchen aus elastischem Netz voll mit Zylindern. 15 Flüssiggasbehälter, befüllt mit Aluminium-Streckmetallzylinder sind effektiv geschützt gegen BLEVE-Explosion. Bei einer externen Erhitzung wird die lokale Wandüberhitzung gedämpft durch Wärmeableitung. Eine konvektive Kühlung der Flüssigkeit innerhalb der Streckmetallzylinder-Struktur findet statt. Der Druckanstieg wird flacher, die Überdruckspitze wird verzögert. Das Sicherheitsventil ist nicht überfordert, der Druck wird abgebaut bis der Behälter leer wird. 20 Eine Explosion wird vermieden. In einer bevorzugten Ausführung ist der Behälter, z.B. Flüssigpropangas-Flasche, mit Aluminium-Streckzylinder mit einem Durchmesser kleiner als die Einfüllöffnung gefüllt.
Wesentlich ist jedoch der Umstand, dass mit der Einrichtung, außer den vorhin genannten 25 Vorteilen, noch eine Reihe von weiteren Vorzügen einhergehen. So ist durch die Anwendung von Streckmaterial 3 die Anzahl der Kammern, wie sie bei den Schwappblechen zu verstehen sind, in eine Unzahl von kleinen Zellen unterteilt, vorgegeben durch die wabenförmige Zellenstruktur des Streckmaterials 3. Zusätzlich wirken die vielen kleinen Stege bei stoßartigen Schwappbewegungen wie Prallbleche, wodurch die Flüssigkeit nahezu eingefroren erscheint. 3o Damit ist aber die Gewähr gegeben, dass die Stabilisierung des Tankinhalts von Tankfahrzeugen oder dergleichen gegeben ist. Dies bezieht sich nicht nur auf Verbrennungskraftstoffe, sondern ist bei Löschwasser, Milch, usw. brauchbar.
Durch die Verwendung von Streckmaterial 3 wird auch ein elektrischer Potentialausgleich er-35 reicht. Bekanntlich kommt es zu einer elektrostatischen Aufladung, wenn nichtleitende Materialien aneinander oder elektrisch leitende mit nichtleitenden Materialen gerieben und dann plötzlich voneinander getrennt werden. Durch das Trennen entsteht ein Spannungspotential, wobei wiederum durch die Leitfähigkeit des Streckmaterials 3 ein Potentialausgleich von Treibstoff und Fahrzeug ermöglicht wird. 40
Weiters ist für den Umweltschutz von besonderer Bedeutung, dass die Reduktion von Kohlenwasserstoffemissionen gegeben ist. Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen können zu erhebliche Gesundheitsrisiken führen, weil aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Benzol, Toluol Vorläufersubstanzen für Ozon und auch Krebserreger sind. Aber auch die Koh-45 lenwasserstoffdämpfe, die einen hohen materiellen Wert darstellen, sind aus ökonomischen Gründen auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Untersuchungen haben eine vollständig mit Streckmaterial, insbesondere in Zylinder- oder Kugelform befüllten Kunststoffbehältern eine Emissionsreduktionen zwischen 30 % und 60 % ergeben. so Bei der Schwapp-, Vibrations- und Aufwühlreduktion (beim Tank - Befüllen) ist die kinetische Energie der Flüssigkeit effizient gedämpft und an die Tankwände übertragen. Die freie Flüssigkeitsoberfläche und Tropfenbildung sind stark reduziert. Das bedeutet weniger Kontakt mit der Gasatmosphäre bzw. kleinere Aufdampfung. Die große Festkörperoberfläche im Tankleerraum wirkt andererseits als Kondensationsauslöser. Das Gleichgewicht des Prozesses Abdamp-55 fung/Kondensation wird stark in Richtung Kondensation durch Tropfenabscheidung verschoben.
Claims (6)
- 8 AT 414 323 B Außer umweltschonende Bedeutung hat die Emission - Reduktion auch einen wirtschaftlichen Aspekt. Die leichtflüchtigen Komponenten bleiben in der Flüssigkeit, dessen Masse und optimalen Eigenschaften erhalten bleiben. Wesentlich ist auch die Komforterhöhung in Kraftfahrzeugen durch Reduktion von Tank-Schwappgeräuschen. Ein immer größer werdendes Problem der Kraftfahrzeugindustrie ist das Schwappen des Kraftstoffes im teilweise gefüllten Tank. Hierdurch entstehen durch das Schwappen für den Fahrgast unangenehme Geräusche, die durch die immer ruhiger laufenden Motoren und besser isolierten Fahrzeugkabinen zunehmend störender sind. Durch die Eigenschaft, Flüssigkeiten mit freien Oberflächen in bewegten Behältern zu stabilisieren ist diesbezüglich ein unerwarteter Effekt gegeben. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Erhöhung der Sicherheit an beweglichen Behältnissen zur Beförderung von Treibstoffen, oder anderen Flüssigkeiten, insbesondere in Tankwagen, Flugzeugen, Zusatztanks, wobei diese Tanks zur Hemmung der Bewegung der Flüssigkeit durch Bromsund Querkräfte Füllkörper mit aus Bindemittel beschichtete Glaswolle, gegebenenfalls Pakete mit Glasvlies umhüllt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper als Trägerkörper (4, 6, 8, 12, 14) ausgebildet sind, aus würfelförmigen, bzw. zylinderförmigen Gitterrahmen bestehen, um die ein Folien-, bzw. Streckmaterial (3) wenigstens in einer, vorzugsweise in mehreren Lagen, gegebenenfalls kreuzweise umhüllend um diese Trägerkörper (4, 6, 8, 12, 14) gewickelt sind.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (8) als allseitig geschlossener Würfel, gegebenenfalls Zylinder, ausgebildet ist und im Bereich der oberen Deck-, bzw. Unteren Grundfläche (9) in den Seiten-, bzw. Mantelflächen (1Ό) Spalten (11) vorgesehen sind.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerkörper (12) ein allseitig geschlossener Hohlzylinder dient, der Öffnungen (13) an der Deck-, bzw. Grundfläche (14) sowie im oberen und unteren Bereich der Mantelfläche (15), aufweist.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als würfelförmiger Gitterrahmen ausgebildete Trägerkörper (16) aneinander gekettet eine Reihe bildet und wellenförmig in Längsrichtung von Folien-, bzw. Streckmaterial (3) umschlungen und zusätzlich kreuzweise umwickelt ist.
- 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkörper (4, 6, 8) aneinander gekettet bewegliche Verbindungsstellen bilden und diese Reihe an die jeweilige Tankform anpassbar ist, wobei durch eine zusätzliche schnurartige Verbindung diese Trägerkörper (4, 6, 8, 12) aus dem Tank (1) entnehmbar sind.
- 6. Einrichtung bei Verwendung von Füllkörpern bei kleinen Einheiten, oder geschlossenen Zellen, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Päckchen aus elastischem Netz (19) mit Streckmaterial (3) gefüllt sind, wobei der Tank (1) oder jede einzelneZelle unter Vorspannung dieser Förmkorper ausgefüllt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen
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ATA18462001A (de) | 2006-09-15 |
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