DD151797A1 - Waermedaemmende schraubverbindung - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, eine montagefreundliche, waermedaemmende, statisch und dynamisch belastbare Schraubverbindung fuer thermisch unterschiedlich belastete Teile, insbesondere fuer Innen- und Aussenbehaelter v. Fluessiggastanks, zu schaffen. Es steht hierbei die Aufgabe, die Schraubverbindung so zu gestalten, dasz metallische Verbindungen zwischen den thermisch unterschiedlich belasteten Teilen nicht mehr gegeben sind. D. Schraubverbindung besteht aus die Auflagen an den Teilen verbindenden Bolzen mit Befestigungs- und Sicherungselementen, einen an der Unterseite der oberen Auflage anliegenden Bund, speziellen Waermedaemmungdelemente, an der unteren Auflage anlieg. Passteilen mit den dazugehoerigen konischen Zentrierteilen, Armierungsteilen und einer zylindrischen Feder mit Aufnahme. Die Anwendung der Erfindung erstreckt sich auf alle Industriezweige b. d. thermisch unterschiedlich belastete Teile durch Schraubverbindungen gealtert werden und bei diesen Teilen Waermeverluste weitestgehend vermieden werden muessen.

Description

222 083

TITEL DER ERPIHDUNG Wärmedämmende Schraubverbindung

ANWENDUNGSGEBIET DER ERPBTDUNG

Die Erfindung betrifft eine wärmedämmende Schraubverbindung für thermisch unterschiedlich belastete Teile· Thermisch unterschiedlich belastete Teile können Innen- und Außenbehälter für tiefsiedende Flüssigkeiten oder verbundene Anlagenteile, wobei in einem Anlagenteil ein Prozeß mit hohen Temperaturen abläuft oder darin ein heißes oder kaltes Medium strömt, sein.

CHARAKTERISTIK DER BEKANNTEN TECHNISCHEN LÖSUNGEN

Aus der Praxis ist bekannt, daß bei Behältern, die zum Lagern und insbesondere zum Transport von tiefsiedenden Flüssigkeiten dienen, sowohl der Innen- als auch der Außenbehälter mit Auflagen versehen ist, die über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind und somit der Innenbehälter im Außenbehälter aufgehängt ist. Zwischen dem Innen- und Außenbehälter befindet sich in der Regel ein Vakuum, um die Wärmeverluste des im Innenbehälter befindlichen Mediums gering zu halten. Diesem Zweck dient auch die Bestückung der Schraubverbindung mit Wärme dame lementen. Als V/ärmedämmelemente v/erden Zwischenlager aus Asbest, Asbestzement, Teflon u.a.m. eingesetzt.

Vos Nachteil ist, daß bei dieser Schraubverbindung trotz Verwendung von V/äraie dämme lementen auf Grtmd metallischer Verbindungen

-^?- 222083

Wärmebrücken entstehen, die zu Wärmeverlusten führen. Weiterhin ist eine Montage des Innen- in den Außenbehälter sehr auf v/endig. Es wurde bereits ein neuartiges Wärmedämmungselement (DD-Anmeldung Nr. WPP 16 e/213 448) vorgeschlagen, daß aus einer Kombination von Pasern mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und strahlenreflektierender Folie oder nur metallisierten Pasern besteht. Hierbei besitzen fast alle Pasern durch eine Vorspannung eine senkrecht zur Wärmestromrichtung geordnete und weiterhin im Einba.uzustand zu erhaltende Orientierung. Die Vorspannung ist so groß, daß bei zunehmender mechanischer Belastung im Betriebszustand noch eine Verbesserung des Orientierungszustandes der Pasern gegeben ist. Die Fasern sind im gesamten Belastungsbereich prinzipiell elastisch verformbar und das vorgespannte Material besitzt eine Mindestdichte von 5oo kg/m .

Der Einsatz dieses Vrärmedämmungselementes ist für vakuumisolierte stationäre Lagerbehälter für tiefsiedende Gase gegeben, jedoch nicht für Behälter, die auch mobil eingesetzt werden, da bei diesen Behältern die Aufhängung des Innen- im Außenbehälter auf Grund der starken dynamischen Belastung nicht mit Hilfe von einfachen Auflageverbindungen, sondern mit Schraubverbindungen erfolgt.

ZIEL D2R ERPIHDUIiG

Ziel der Erfindung ist es, eine montagefreundliche, statisch und dynamisch belastbare, v/ärmedämmende Schraubverbindung für thermisch unterschiedlich belastete Teile, insbesondere für Innen- und Außenbehälter von Flüssiggastanks, zu schaffen.

Wesen der Erfindung

Es steht hierbei die Aufgabe, die Schraubverbindung so zu gestalten, daß metallische Verbindungen zwischen den thermisch unterschiedlich belasteten Teilen nicht mehr gegeben sind. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein beidseitig mit Gewinde versehener Bolzen, der mit Abstand durch an den thermisch unterschiedlich belasteten Teilen angebrachten Auflagen hindurchge-

222 083

führt ist und ал seinen Enden die entsprechenden Befestigungsund Sieherungselemente besitzt, mit einem an der Unterseite der oberen Auflage anliegenden Bund versehen ist. Der Bolzen ist berührungslos von an der Unter- und Oberseite der unteren Auflage anliegenden Paßteile, denen als Gegenstück je ein konisches Zentrierteil zugeordnet ist, umgeben. Dem konischen Zentrierteil ist ein Wärmedämmungselement nachgeordnet. Dieses bereits vorgeschlagene Wärmedämmungselement besteht a.us einer Kombination von Pasern mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und strahlenreflektierender Polie oder nur metallisierten Pasern, wobei die Pasern durch eine Vorspannung eine senkrecht zur Wärmestromrichtung geordnete und weiterhin im Einbauzustand zu erhaltende Orientierung besitzt. Die Vorspannung ist so groß, daß bei zunehmender mechanischer Belastung im Betriebszustand noch eine Verbesserung des Orientierungszustandes der Fasern gegeben ist. Die Pasern sind im gesamten Belastungsbereich prinzipiell elastisch verformbar, und das vorgespannte Material besitzt eine Mindestdichte von 5oo kg/m . Dem Y/ärmedämmungseleiaent schließt sich ein Armierungsteil an. Das Annierungsteil des oberen Wärmedämmungseieraentes liegt an dem Bund des Bolzens an» und dem Armierungsteil des unteren Wärmedämmungselementes ist eine zylindrische Peder mit Aufnahme nachgeordnet·

Durch die zylindrische Peder wird die notwendige Vorspannung für beide 7/ärmedämmungselemente erzeugt, so daß im Betriebsaustand auftretende Dickenänderungen der Wärmedämmungslemente durch thermische und mechanische Belastung ohne Einfluß a.uf die Punktionsfähigkeit der Verbindung bleiben. Die Zentrierung des Bolzens erfolgt durch die Paß- und Zentrierungsteile so, daß keine metallische Verbindung zwischen Bolzen und unterer Auflage gegeben ist.

AUSFÜKRUN GSBEISPIEL

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel mit dazugehöriger Zeichnung näher erläutert werden.

Pur-die Lagerung und den Transport von verflüssigten Gasen, wie z. B. Stickstoff und Sauerstoff, kommen vakuumisolierte Teile zum Einsatz. Die Befestigung des Innenbehälters la im Außenbehäl-

222 083

ter Ib erfolgt über an den Behältern la; b angebrachten Auflagen 2 und der wärmedämmenden Schraubverbindung. Durch die Öffnungen der Auflagen 2 ist ein Bolzen 3, dessen Durchmesser kleiner als die Öffnungen ist, hindurchgeschoben. An seinen Enden ist er mit Befestigungs- und Sieherungselementen in Form von Muttern bestückt. Der Bolzen besitzt einen Bund 5, der an der Unterseite der oberen Auflage 2 anliegt. Auf die untere Auflage 2 ist beidseitig ein Paßteil 6 aufgesetzt, dem ein konisches Zentrierteil 7 zugeordnet ist. Durch diese beiden Teile 6; 7 ist bei der Montage die Gewähr gegeben, daß der Innenbehälter la mittig im Außenbehälter Ib ohne großen Aufwand gehaltert wird. Die beiden Zentrierteile 7 übernehmen mit die Punktion der Armierung der nachfolgend angeordneten und bereits vorgeschlagenen vrärmedämmungselemente 8. Den Wärmedämmungselementen 8 schließt sich je ein Arraierungsteil 9 an, wobei das obere Armierungsteil 9 an Bund 5 anliegt und das untere Armierungsteil 9 gleich als Halterung für die nachgeordnete zylindrische Feder Io mit Aufnahme 11 dient.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie die Anwendung des beschriebenen V/ärmedämmungselementes auch bei thermisch beanspruchten Teilen ermöglicht, die auf Grund ihrer dynamischen Belastung oder anderen Gründen mit Schraubverbindungen gehaltert werden. Es entstehen bei dieser wärmedämmenden Schraubverbindung keine metallischen Verbindungen und Y/ärmebrücken werden vermieden, so daß sie gegenüber den herkömmlichen Schraubverbindungen bedeutend geringere Wärmeverluste zwischen den thermisch unterschiedlich beanspruchten Teilen zulassen. Die Schraubverbindung ist außerdem montagefreundlich, und sie ist statisch und dynamisch belastbar.

Claims (1)

1. -5- 222 033

   ERi¹INDUNGSAiISPRUCH

   Wärmedämmende Schraubverbindung für thermisch unterschiedlich belastete Teile, insbesondere für Innen- und Außenbehälter von Flüssiggastanks, die aus einem die an den Teilen befindlichen Auflagen verbindenden, beidseitig mit Gewinde versehenen, gegenüber den Öffnungen in den Auflagen kleineren Bolzen und den Befestigungs- und Sicherungselementen besteht und bei der ein Wärmedämmungselement zur Anwendung kommt, daß eine Kombination von Fasern mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und strahlenreflektierender Folie oder nur metallisierter Folie., wobei die Fasern durch eine Vorspannung eine senkrecht zur Trärmestromrichtung geordnete und weiterhin im Einbauzustand zu erhaltende Orientierung besitzt, ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Bolzen (3) mit einem an der Unterseite der oberen Auflage (2a) anliegenden Bund (5) versehen ist,der von an der unteren Auflage (2b) anliegenden Paßteilen (6) mit den dazugehörigen konischen Zentrierteilen (7) berührungslos umgeben ist, darüber bzw. darunter das Y/ärmedämmungselement (8) mit einem Armierungsteil (9) eingebaut und dem unteren Armierungsteil (9) eine zylindrische Feder (10) mit Aufnahme (11) nachgeordnet ist.

   hierzu <f Seite Zeichnung