<Desc/Clms Page number 1>
Tank en tankschip.
Deze uitvinding heeft betrekking op een tank die een zieh in hoofdzaak in zijn lengterichting uitstrekkend reservoir bevat waarvan de dwarse doorsnede minstens begrensd wordt door een gebogen bodemlijn en een sterker gebogen bovenlijn.
Ze worden meestal ingebouwd in een schip.
Dergelijke tanks worden gebruikt voor het transport van vloeistoffen, vooral vloeistoffen met groot soortelijk gewicht zoals geconcentreerd salpeterzuur of zwavelzuur.
Tanks van voornoemde soort vormen een compromis tussen, enerzijds, tanks met rechthoekige doorsnede die voor een bepaalde inhoud relatief weinig ruimte in een schip innemen en gevuld een relatief laag zwaartepunt bezitten maar relatief weinig weerstand bieden tegen inwendige druk en dus moeten verstevigd worden en, anderzijds, tanks met een ronde doorsnede die weliswaar tegen relatief hoge drukken bestand zijn maar voor een zelfde inhoud meer plaats in een schip vergen.
Een dergelijke tank is beschreven in het Belgische octrooi nr. 903. 988. De dwarse doorsnede van deze tank is begrensd door een bovenlijn die een boog van ongeveer 2300 beschrijft en een gebogen bodemlijn waarvan de straal tussen 2 en ongeveer 10 maal de straal van de bovenlijn is
<Desc/Clms Page number 2>
gelegen en die met haar uiteinden rechtstreeks op deze bovenlijn aansluit.
Tussen de uiteinden van de bodemlijn en de uiteinden van de bovenlijn worden hoeken gevormd. Op deze hoeken moeten evenwel grote buitenwaartse krachten worden opgenomen. Door de druk in de tank wordt de bovenlijn opengeduwd, hetgeen moet belet worden doordat de uiteinden ervan vast zijn aan de bodemlijn.
Vandaar dat volgens de buitenbissectrices gerichte versterkingen op de hoeken aansluiten, waardoor het gewicht en de kostprijs van de tank toenemen.
De uitvinding heeft een tank tot doel die deze nadelen niet vertoont en een bijzonder grote stabiliteit en weerstand tegen drukken van binnen uit bezit.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de uiteinden van de bovenlijn op de uiteinden van de bodemlijn aansluiten onder tussenkomst van een afronding of gebogen verbindingslijn die een merkelijk grotere kromming dan de bodemlijn of de bovenlijn bezit.
Door deze gebogen verbindingslijn wordt de stabiliteit aanzienlijk verhoogd, terwijl voor een gegeven binnenruimte de inhoud van de tank relatief groot is. Versterkingen zijn niet nodig op de verbindingslijn.
Deze gebogen verbindingslijn kan een gedeelte van een cirkel zijn.
<Desc/Clms Page number 3>
Bij voorkeur is de bovenlijn een gedeelte, bij voorkeur ongeveer 1800, van een cirkel.
De middelpunten van de cirkels van de verbindingslijnen kunnen op de koorde liggen van de cirkel van de bovenlijn.
Ook de bodemlijn kan een gedeelte van een cirkel zijn waarbij de verhouding van de straal van de bodemlijn ten opzichte van de straal van de bovenlijn tussen ongeveer 3, 8 en 3, 5 is gelegen en bijvoorbeeld ongeveer 3, 64 is.
De bodemlijn en de bovenlijn zijn bij voorkeur symmetrisch ten opzichte van een lijn waarop hun middelpunten gelegen zijn.
De uitvinding betreft niet alleen de hiervoor bepaalde tank maar eveneens een van zulke tank voorzien tankschip.
In het bijzonder betreft de uitvinding een schip met nagenoeg rechthoekige doorsnede waarin een tank volgens de uitvinding, zoals hiervoor beschreven, ingebouwd is.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een tank en tankschip volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een schema weergeeft van een dwarse doorsnede van een tankschip met een tank volgens de uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 2 op grotere schaal en in dwarsdoorsnede een praktische uitvoering van het tankschip van figuur 1 weergeeft.
In de figuren is een tank 1 weergegeven die ingebouwd is in een schip 2 met nagenoeg rechthoekige doorsnede en die in hoofdzaak bestaat uit een zich in de lengterichting uitstrekkend reservoir 3 met een dwarse doorsnede die begrensd is door gebogen lijnen, namelijk een bodemlijn 4, een bovenlijn 5 en twee verbindingslijnen 6 tussen de uiteinden van de bovenlijn 5 en de uiteinden van de bodemlijn 4.
De bodemlijn 4, de bovenlijn 5 en de verbindingslijnen 6 zijn cirkelbogen en dus gedeelten van cirkels.
Zoals in detail is weergegeven in figuur 1, zijn de bodemlijn 4 en de bovenlijn 5 symmetrisch ten opzichte van de met 7 aangeduide lijn waarop hun middelpunten 8 en 9 liggen.
De straal R1 van de bodemlijn 4 is bij voorkeur tussen ongeveer 3, 8 en 3, 5 maal de straal R2 van de bovenlijn 5 gelegen en is bijvoorbeeld ongeveer 3, 64 maal deze straal R2.
De bovenlijn 5 beschrijft ongeveer 1800.
De middelpunten 10 van cirkels waarvan de verbindingslijnen 6 deel uitmaken, zijn op de koorde 11 gelegen van de halve cirkel die de bovenlijn 5 beschrijft. Deze koorde 11 snijdt
<Desc/Clms Page number 5>
de voornoemde lijn 7 in het middelpunt 9 van de bovenlijn 5.
De verhouding tussen de straal R3 van een verbindingslijn 6 en de straal R1 van de bodemlijn 4 is bij voorkeur ongeveer 20.
In figuur 1 worden de twee stralen Rl weergegeven die door de uiteinden van de bodemlijn 4 gericht zijn. De hoek A tussen deze uiterste stralen Rl is gelijk aan : A = 2 bg sin (R2-R3)/ (R1-R3) De hoek van de cirkelsector met als boog een verbindingslijn 6 bedraagt 900- A/2.
De oppervlakte van de doorsnede van de tank 1 is gelijk aan : n/180 [90R22 + (90 - A/2) R32 + R12 A/2] - Hl (R2 - R3) waarin : R2 de straal is van de bodemlijn 4i
Rl de straal is van de bovenlijn 5 ;
R3 de straal is van een verbindingslijn 6i
Hl de afstand is tussen het middelpunt van de cirkelsector waarvan de bovenlijn 5 de boog vormt en de koorde van de boog die de bovenlijn 5 vormt ; Hl = (R2-R3) tg A/2.
A de hoek is van de cirkelsector met als boog de bodemlijn 4.
<Desc/Clms Page number 6>
Uiteraard is de inhoud van het reservoir 3 gelijk aan deze doorsnede vermenigvuldigd met de lengte ervan.
Aangezien het reservoir 3 over zijn volledige lengte een constante dwarse doorsnede bezit, is de inhoud van het reservoir gelijk aan deze doorsnede vermenigvuldigd met de lengte van het reservoir 3.
De omtrek van de dwarse doorsnede van het reservoir 3 kan worden berekend als volgt :
EMI6.1
n/90 [90R2 + (A/2) + R3 (90-A/2)] Ter illustratie wordt hierna een concreet voorbeeld gegeven : In een schip 2 met een breedte B van 7, 20 m en een lengte van 62 m is : Rl = 10, 00 m
R2 = 02, 75 m
R3 = 00, 50 m De hoek A bedraagt dan 27, 40 en de hoogte H1 is dan gelijk aan 09, 23 m.
De sectie van het reservoir 3 bezit een oppervlak van 15, 36 m2 en de totale inhoud van het reservoir 3 is gelijk aan dit oppervlak vermenigvuldigd met de lengte van het reservoir 3 die 60 m bedraagt en dus gelijk aan 614, 25 m3.
De omtrek van de sectie bedraagt 14, 75 m.
<Desc/Clms Page number 7>
In figuur 2 is weergegeven hoe de tank 1 in de praktijk kan worden gevormd en in een schip 2 ingebouwd.
Het reservoir 3 is aan beide uiteinden afgesloten door vlakke eindwanden waarvan de vorm en grootte overeenstemmen met de in figuur 1 weergegeven vorm en grootte van de dwarse doorsnede die over de volledige lengte van het reservoir 3 constant is. Schotten van een zelfde vorm en grootte kunnen het reservoir 3 in compartimenten onderverdelen.
Tegenover elk compartiment is er minstens een opening 12 in het midden van de bovenlijn 5 voor het vullen en ledigen.
Deze opening 12 is omringd door een kraag 13 die door een deksel 14 afsluitbaar is.
Het grootste gedeelte van het reservoir 3 bevindt zich in het ruim 15 onder het dek 16 van het schip 2 en wordt daar op zijn plaats gehouden door versterkingen 17 die in het ruim 15 zijn aangebracht.
De afstand H2 tussen het midden van de bodemlijn 4 en de bodem 18 van het schip 2 bedraagt bijvoorbeeld 0, 5 m.
Het vullen en ledigen van de tank 1 geschiedt via niet in de figuur 2 weergegeven leidingen.
De volledige tank 1 is bij voorkeur van roestvast staal vervaardigd.
<Desc/Clms Page number 8>
Het is duidelijk dat het zwaartepunt van de gevulde tank 1 dicht bij de bodem 18 van het schip 2 is gelegen. De tank 1 wordt hoofdzakelijk op trek belast en door de afrondingen overeenkomend met de verbindingslijnen kan hij grote zijwaartse krachten opvangen en bezit hij een grote stabiliteit met een maximum aan opslagruimte.
De boog van de bovenlijn 5 moet niet noodzakelijk juist 1800 bedragen.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke tank en tankschip kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Tank and tanker.
This invention relates to a tank which comprises a reservoir which extends substantially in its longitudinal direction and the transverse section of which is at least limited by a curved bottom line and a more curved top line.
They are usually built into a ship.
Such tanks are used for the transport of liquids, especially liquids with a high specific gravity such as concentrated nitric acid or sulfuric acid.
Tanks of the aforementioned type represent a compromise between, on the one hand, tanks with a rectangular cross-section which occupy relatively little space in a ship for a certain content and which have a relatively low center of gravity when filled, but which offer relatively little resistance to internal pressure and therefore have to be reinforced , tanks with a round cross-section that, although resistant to relatively high pressures, require more space in a ship for the same content.
Such a tank is described in Belgian patent no. 903,988. The transverse section of this tank is bounded by an upper line describing an arc of about 2300 and a curved bottom line whose radius is between 2 and about 10 times the radius of the topline
<Desc / Clms Page number 2>
and which connects directly to this top line with its ends.
Angles are formed between the ends of the bottom line and the ends of the top line. However, large outward forces must be absorbed at these angles. The top line is pushed open by the pressure in the tank, which must be prevented by the fact that its ends are fixed to the bottom line.
That is why, according to the outer bisectors, targeted reinforcements connect to the corners, increasing the weight and the cost of the tank.
The invention has for its object to provide a tank which does not have these disadvantages and which has a particularly high stability and resistance to pressure from the inside.
This object is achieved according to the invention in that the ends of the top line connect to the ends of the bottom line with the intervention of a rounding or curved connecting line that has a considerably greater curvature than the bottom line or the top line.
Due to this curved connecting line, the stability is considerably increased, while for a given interior space the content of the tank is relatively large. Reinforcements are not necessary on the connecting line.
This curved connecting line can be a part of a circle.
<Desc / Clms Page number 3>
Preferably, the top line is a portion, preferably about 1800, of a circle.
The centers of the circles of the connecting lines may lie on the chord of the circle of the top line.
The bottom line can also be a part of a circle in which the ratio of the radius of the bottom line to the radius of the top line is between approximately 3, 8 and 3, 5 and is, for example, approximately 3.64.
The bottom line and the top line are preferably symmetrical with respect to a line on which their centers are located.
The invention relates not only to the tank determined above, but also to a tank ship provided with such a tank.
In particular, the invention relates to a ship with a substantially rectangular cross-section in which a tank according to the invention, as described above, is built in.
With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred embodiment of a tank and tank ship according to the invention is described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a diagram of a transverse section of a tanker ship with a tank according to the invention;
<Desc / Clms Page number 4>
figure 2 represents on a larger scale and in cross-section a practical embodiment of the tank ship of figure 1.
The figures show a tank 1 which is built into a ship 2 with a substantially rectangular cross-section and which essentially consists of a longitudinally extending reservoir 3 with a transverse cross-section bounded by curved lines, namely a bottom line 4, a bottom line 4, a top line 5 and two connecting lines 6 between the ends of the top line 5 and the ends of the bottom line 4.
The bottom line 4, the top line 5 and the connecting lines 6 are circular arcs and therefore parts of circles.
As shown in detail in Figure 1, the bottom line 4 and the top line 5 are symmetrical with respect to the line indicated by 7 on which their centers 8 and 9 lie.
The radius R1 of the bottom line 4 is preferably between approximately 3, 8 and 3.5 times the radius R2 of the top line 5 and is, for example, approximately 3.64 times this radius R2.
The top line 5 describes approximately 1800.
The centers 10 of circles of which the connecting lines 6 form part are located on the cord 11 of the semicircle describing the top line 5. This cord 11 cuts
<Desc / Clms Page number 5>
the aforementioned line 7 in the center point 9 of the top line 5.
The ratio between the radius R3 of a connecting line 6 and the radius R1 of the bottom line 4 is preferably about 20.
Figure 1 shows the two rays R1 which are directed through the ends of the bottom line 4. The angle A between these extreme rays R1 is equal to: A = 2 bg sin (R2-R3) / (R1-R3) The angle of the circle sector with a connecting line 6 as arc is 900-A / 2.
The area of the cross section of the tank 1 is equal to: n / 180 [90R22 + (90 - A / 2) R32 + R12 A / 2] - H1 (R2 - R3) in which: R2 is the radius of the bottom line 4i
R 1 is the radius of the top line 5;
R3 is the radius of a connecting line 6i
H 1 is the distance between the center of the circle sector whose top line 5 forms the arc and the chord of the arc that forms the top line 5; H1 = (R2-R3) tg A / 2.
A is the angle of the circle sector with the bottom line 4 as the arc.
<Desc / Clms Page number 6>
The content of the reservoir 3 is of course equal to this cross-section multiplied by its length.
Since the reservoir 3 has a constant cross-section over its entire length, the contents of the reservoir are equal to this cross-section multiplied by the length of the reservoir 3.
The circumference of the transverse section of the reservoir 3 can be calculated as follows:
EMI6.1
n / 90 [90R2 + (A / 2) + R3 (90-A / 2)] A concrete example is given below: In a ship 2 with a width B of 7, 20 m and a length of 62 m : R1 = 10.00 m
R2 = 02, 75 m
R3 = 00, 50 m The angle A is then 27, 40 and the height H1 is then equal to 09, 23 m.
The section of the reservoir 3 has a surface of 15, 36 m2 and the total content of the reservoir 3 is equal to this surface multiplied by the length of the reservoir 3 which is 60 m and therefore equal to 614, 25 m3.
The circumference of the section is 14.75 m.
<Desc / Clms Page number 7>
Figure 2 shows how the tank 1 can be formed in practice and built into a ship 2.
The reservoir 3 is closed at both ends by flat end walls whose shape and size correspond to the shape and size of the transverse cross-section shown in Figure 1 which is constant over the entire length of the reservoir 3. Bulkheads of the same shape and size can divide the reservoir 3 into compartments.
Opposite each compartment there is at least one opening 12 in the center of the top line 5 for filling and emptying.
This opening 12 is surrounded by a collar 13 which can be closed by a cover 14.
The major part of the reservoir 3 is located in the hold 15 below the deck 16 of the ship 2 and is held in place there by reinforcements 17 arranged in the hold 15.
The distance H2 between the center of the bottom line 4 and the bottom 18 of the ship 2 is, for example, 0.5 m.
The filling and emptying of the tank 1 takes place via pipes not shown in figure 2.
The entire tank 1 is preferably made of stainless steel.
<Desc / Clms Page number 8>
It is clear that the center of gravity of the filled tank 1 is close to the bottom 18 of the ship 2. The tank 1 is mainly subjected to tensile load and, due to the roundings corresponding to the connecting lines, it can absorb large lateral forces and has a high stability with a maximum of storage space.
The arc of the top line 5 does not necessarily have to be just 1800.
The invention is in no way limited to the embodiment described above and shown in the figures, but such a tank and tank ship can be realized in various variants without departing from the scope of the invention.