CN104661933A - 罐式集装箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种罐式集装箱(1)，该罐式集装箱包括筒形容器(3)，筒形容器的两端通过凸隆的底部(5)被封闭且该筒形容器配设有内衬层(6)尤其是铅衬，并且在该底部(5)处分别通过环形机构(13)被连接至端部框架组件(9)。环形机构(13)设置在该底部(5)的边沿区(15)内。截锥形的支座环元件(17,17')相对于该环形机构(13)同心地在该环形机构(13)和该边沿区(15)内的底部之间延伸。该支座环元件借助宽侧面(25)贴靠在该边沿区(15)的外侧面(27)上，并且在其内边缘和外边缘(29,31)处通过焊缝(33,35)被连接至该边沿区(15)，从而使得在该容器(3)和环形机构(13)之间作用的载荷通过该宽侧面(25)在该容器(3)和支座环元件(17,17')之间进行传递。

Description

罐式集装箱
技术领域
本发明涉及一种罐式集装箱(Tankcontainer)，该罐式集装箱包括筒形的容器，该容器的两端被凸隆的底部封闭，并且该容器包括内衬层层，尤其是铅衬。
背景技术
罐式集装箱被用于各种化学产品的运输。对此，在已知的罐式集装箱结构中，水平放置的筒形容器在其两端处借助支撑结构被连接至端部框架。这样的支撑结构例如由DE7806797U1公开。端部框架以其角铸件提供用于罐式集装箱运输和中转的交界部。通常，该支撑结构大多构成环形机构，该环形机构被焊接至罐底部的被边沿区包围的部分并且在该环形机构的另一端与端部框架相连。罐底部大多呈曲面弯曲的底部形式(如碟形底部、圆形底部、椭圆形底部)。这样的具有端环的罐式集装箱例如由DE3212696C2和DE29705851U1公开了。
常用于罐式集装箱的罐材料如细晶结构钢或铬镍钢不适用于某些货物，这是因为它们容易受到这种内装物的严重侵袭。已知各种各样的涂层和/或衬层(橡胶衬、酚树脂涂层、搪瓷、电镀层)，用于保护内表面免受这种侵蚀性很强的内装物影响。这些衬层在货物和罐材料之间形成耐久的阻隔层。然而，通常它们不适于接收需要在框架和罐之间进行传递的载荷。相反，借助于稳定的容器结构材料(通常是金属结构材料)来吸收机械载荷。许多衬层和涂层可以弹性变形或塑性变形且容易适应于集装箱在承载时所遇到的变形。为了运输高纯度物质或侵蚀性很强的物质，还例如由EP1033328A1中知道了由纤维加强型塑料构成的箱罐。
但也知道了非常脆的涂层和衬层，因而即使最轻微的变形也引起开裂(如玻璃搪瓷)或晶体脱位，破坏了这种衬层的保护作用，这是因为内装物随后透过破损的内涂层到达容器材料，造成其分解。
溴是尤其危险的内装物，其只能通过铅涂层被有效且长期耐扩散地屏蔽隔开。通过钝化，铅在化学上是非常稳定的，因而尤其耐硫酸和溴。因此，铅在设备和容器结构中被用于耐腐蚀保护。用于运输溴的具有铅衬的罐式集装箱也是已知的。
为此目的，钢制容器的内侧先被清理和涂锡。随后，铅涂层被熔合到锡涂层上。此时，锡涂层用作铅和钢之间的结合剂。铅本身是柔软的可以塑性变形的材料。但是，其用于形成耐腐蚀阻隔层的钝性层很脆，并且其结构即使在出现最小变形时也会受损，因此随后不再是严密不漏的阻隔层。
为避免出现上述情况，已知的溴罐式集装箱的容器在其筒形区域被容纳在大面积的支承床中，该支撑床应避免或限制容器的变形，使得铅衬且尤其是其钝性层在运输和中转时都不受损。但这些已知的支撑结构很重并且其制造成本高。另外，由于铅衬而已经显著提高的集装箱重量因所需要的重型支座和框架结构被进一步增大，而且已经有限的运输体积进一步受到限制。
已知的端部框架结构只程度有限地适于与铅衬容器连用，这是因为存在以下危险，即，由于支座环元件结构和底部之间的接触面积较小，因此会因载荷作用而出现高的应力。结果，该底部强烈变形，使得铅内衬层受损且无法再有效地作为内装物(溴)和容器之间的保护阻隔层起作用。
可行的解决方案在于，将凸隆的末端底部的壁厚提高至使得出现的载荷无法再导致有效变形。但这也将会导致不希望有的明显增重。
本发明的目的在于提供一种具有轻型端面环形机构的罐式集装箱，其也适用于容纳带有内衬层尤其是铅衬的筒形容器。
发明内容
根据第一方面，本发明提供一种罐式集装箱，该罐式集装箱包括筒形容器，该筒形容器的两端被凸隆的底部封闭，且筒形容器设置有内衬层，尤其是铅衬。在此情况下，底部分别借助环形机构被连接至端部框架组件，其中该筒形容器的环形机构设置在该底部的边沿区内，并且对应于该边沿区的截锥形的支座环元件在环形机构和底部之间以与该环形机构同心的方式延伸。该支座环元件利用其位于罐侧的宽侧面(截锥的内表面)沿切向贴靠在该边沿区的外侧面上且在其内边缘和外边缘处借助焊缝被连接至该底部的边沿区，使得在容器和环形机构之间作用的载荷借助支座环元件平整地在容器和环形机构之间进行传递。
此时，该截锥形支座环元件用作支承面，该支承面将环形机构所传递的载荷更大面积地传递到容器底部。由于支座环元件设置在边沿区内，故载荷被导入容器底部的形状特别稳定的区域。由此一来，由载荷造成的变形被进一步减小。在支座环元件的内边缘和外边缘处延伸的焊缝额外增大了接触区域并且额外增强了形状稳定性，这是因为由边沿区、支座环元件和焊缝限定出的区域形成闭合结构(环形闭合轮廓)，这额外增强了形状稳定性，由此抵抗在该区域的底部变形，从而还可以为壁较薄的底部配设铅衬。
通过所附的权利要求书、附图和以下对优选实施方式的说明来清楚了解本发明的其它方面和特征。
附图说明
参照附图来举例描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了根据本发明的罐式集装箱的示意性侧视图，
图2示出了图1所示的罐式集装箱的细节(局部剖面A)图，并且
图2a是图2所示的支座环元件的替代实施方式。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的一个实施方式。在具体描述之前概述其它的实施方式。
在该罐式集装箱的一个实施方式中，支座环元件的锥角α在60°和100°之间，优选在70°和90°之间。由此改善了载荷的导入，且尤其是改善了纵向作用的载荷的导入。这是因为，纵向作用的载荷分量被进一步向外沿纵向导入筒形外壳。这种载荷对所述底部的变形作用被最小化。
在该支座环元件的宽度B被构造成使得该宽度覆盖边沿区的外表面的20％到30％的实施方式中，载荷传递表面(支座环元件的宽侧面，即，锥体的内侧面)大到使得载荷非常有效地分布到底部边缘上。与此同时，由于对该外表面的达到30％的限制而确保了整个结构(即，边沿区、支座环元件和焊缝)的形状稳定性。
在一个实施方式中，支座环元件的壁厚b与底部的边沿区的壁厚d之比在1:1和1:3之间。这保证了先前可得到的底部壁厚的有效增大。另一方面保证了在负载情况下，必要时使得该支座环元件首先适应于该边沿区的形状和构造，由此吸收变形能量(无法再作用于底部边缘)。
在一个实施方式中，构成支撑结构(环形支座机构)的元件的筒形管件的壁厚r匹配于支座环元件的壁厚b，从而使得其各自壁厚相差不超过20％。通过该方式，在这两个元件之间不出现显著的刚性突变，并且在两侧焊接的过程中形成了基本上全表面的接合凹部，其将来自筒形管件的载荷大面积导入支座环元件，因此可以保证在这两个元件之间的平顺的力传递。
在一个实施方式中，该管件被连接至该支座环元件，从而使得位于管件外的腿和位于管件内的腿的腿长处于1:2至2:1的比例。就是说，该管件大致附接在该支座环元件的中间三分之一内。这样一来，保证了所述腿的最外边缘和最内边缘也有效参与力传递和载荷导入，并且仍保证了几乎没有变形的期望的力传递。
在一个实施方式中，焊缝位于支座环元件的边缘处，焊缝的壁厚和其宽度被构造成在焊缝固化过程中发生的焊缝收缩使支座环元件的宽侧面适应于底部边缘的外侧面，从而平贴在边沿区上。在焊接具有笔直腿(锥形构型)的支座环元件的情况下，沿着支座环元件的外边缘和内边缘形成角焊缝。在被焊接之前，支座环元件以其宽侧面沿切向以直线接触(环形)方式贴靠在该边沿区的外侧面上。在所述边缘处形成的角焊缝在熔化的液体凝固时进行收缩并施加拉力到支座环元件的边缘上，并且将该边缘向该边沿区的外表面紧靠地拉紧。这在支座环元件的内边缘和外边缘处发生，因此呈现该底部的边沿区的凸隆形状。由此，该支座环元件与底部边缘面面接触并且也无需费力地匹配于略有不同地弯曲的边沿区的构造。这种“构造匹配”改善了大面积的载荷导入，避免了底部变形和进而对内衬层(即，铅衬及其钝性层)的损害。
现在参见图1和2，它们示出了根据本发明的罐式集装箱1，该罐式集装箱包括容器3,容器在两端处被凸隆的底部5封闭。容器3被构造成筒形且沿罐轴线7延伸。
凸隆的底部5被焊接到容器3的筒形部分4上，容器的内表面全部设置有铅层6，该铅层(尤其是其钝性层)形成内衬层，该内衬层用作相对于内装物(例如溴)的防腐蚀阻隔层。
在该罐式集装箱的两端设置有带有角铸件11的端部框架组件9。环形机构13在每个端部框架组件9和凸隆的底部5之间延伸，环形机构13借助于截锥形支座环元件17与底部5的边沿区15相连。端部框架组件9可以可选地额外借助于纵框架件21来彼此连接。
在所示的实施例中，凸隆的底部5被设计成所谓的圆形底部或者椭圆形底部，其构型由筒形容器3的外径Da限定。(曲拱形的)边沿区15在此情况下具有半径r＝0.154Da，并且球冠区23(球状隆起)具有0.8Da的半径R。略微不同的比例适用于所谓的碟形底部：r＝0.1Da，R＝Da。
支座环元件17具有宽度B和壁厚b，并且在切向上以其内宽侧面25贴靠在边沿区15的外侧面27处。内边缘29借助焊缝33且外边缘31借助焊缝35被周向焊接至边沿区15的外侧面27。支座环元件的倾斜角度α达到约80°。
环形机构13被构造成管件，该管件的位于罐侧的端部37被焊接到支座环元件17的外侧面39的大约中间三分之一处的区域中，从而保证了在管件13的外侧面和内侧面上的全区域的焊缝接头41。管件13如此与支座环元件17接触，即，管件将支座环元件分为外腿17a和内腿17b，并且两个腿的腿长之比为1:1。
在所示的实施例中，如此选择支座环元件17的宽度B，即，宽侧面25覆盖边缘15的大约25％的外侧面27。支座环元件17的壁厚b对应于管件13的壁厚s并且达到底部5在边沿区15中的壁厚d的0.4倍。
图2a示出了一种实施例，在该实施例中，支座环元件17'在其内边缘29处借助焊缝33且在外边缘31处借助焊缝35被焊接至边沿区15，并且因焊缝33、35收缩而适应边沿区15的曲度。即，从初始的截锥形构型开始，采用曲面弯曲形状并平贴在边沿区15处。
其它的实施例在权利要求书的范围内产生。
附图标记列表
1:罐式集装箱；
3:容器；
4:筒形部分；
5:凸隆的底部；
6:内衬层；
7:罐轴线；
9:端部框架组件；
11:角铸件；
13:环形机构/管件；
15:边沿区；
17:支座环元件；
17a:外腿；
17b:内腿；
21:纵框架件；
23:球冠区；
25:宽侧面；
27:边沿区的外侧面；
29:内边缘；
31:外边缘；
33:焊缝；
35:焊缝；
37:罐侧端部；
39:支座环元件的外侧面；
41:焊缝接头。

Claims (7)

1.一种罐式集装箱(1)，该罐式集装箱包括：
筒形容器(3)，该筒形容器的两端被凸隆的底部(5)封闭，并且该筒形容器配设有内衬层(6)且尤其是铅衬，并且所述筒形容器在所述底部(5)处借助于环形机构(13)而与端部框架组件(9)相连，
其中所述环形机构(13)设置在所述底部(5)的边沿区(15)内，截锥形的支座环元件(17,17')以与所述环形机构(13)同心的方式在所述环形机构(13)和所述边沿区(15)内的所述底部之间延伸，
所述支座环元件借助宽侧面(25)贴靠在所述边沿区(15)的外侧面(27)处，并且所述支座环元件在其内边缘(29)和外边缘(31)处借助焊缝(33,35)被连接至所述边沿区(15)，使得在所述筒形容器(3)和所述环形机构(13)之间作用的载荷借助于所述宽侧面(25)而在所述筒形容器(3)和所述支座环元件(17,17')之间进行传递。
2.根据权利要求1所述的罐式集装箱(1)，其中，所述支座环元件(17,17')的锥角α被构成为处在60°和100°之间，优选在70°和90°之间。
3.根据权利要求1或2所述的罐式集装箱(1)，其中，如此构成所述支座环元件(17,17')的宽度(B)，即，所述支座环元件覆盖所述边沿区(15)的所述外表面(27)的20％至30％之间。
4.根据权利要求1、2或3所述的罐式集装箱(1)，其中，所述支座环元件(17)的壁厚(b)与所述边沿区(15)的壁厚(d)之比在1∶1和1∶3之间。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的罐式集装箱(1)，其中，所述环形机构(13)包括连接至所述支座环元件(1)的筒形管件，该筒形管件的壁厚(s)达到所述壁厚(b)的90％到110％。
6.根据权利要求5所述的罐式集装箱(1)，其中，所述筒形管件(13)在所述支座环元件(17,17')处限定内腿(17a)和外腿(17b)，并且内腿长度和外腿长度之比为从1∶2到2∶1。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的罐式集装箱(1)，其中，所述焊缝(33,35)、所述支座环元件(17')的壁厚(b)和宽度(B)如此构成和相互匹配，即，在所述焊缝(33,35)的固化过程中出现的焊缝收缩造成所述支座环元件(17')的所述宽侧面(25)匹配于所述外侧面(27)的构造，从而使得所述宽侧面(25)平贴在所述边沿区(15)上。
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