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Mit einer Mehrzahl von Querwänden versehener druckloser Flüssigkeitsbehälter
für Tankwagen Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer Mehrzahl von Querwänden
versehenen drucklosen Flüssigkeitsbehälter für Tankwagen mit an zentraler Stelle
angeordneter Entnahmeeinrichtung und gewölbter Ober-und Unterschale.
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Derartige Flüssigkeitsbehälter können sowohl auf einem Kraftfahrzeug-
als auch auf einem Anhänger-Fahrgestell angeordnet werden. Häufig werden diese Flüssigkeitsbehälter
auch als Sattelschlepper mit einem entsprechenden Sattelschlepperaufbau gebaut.
Auch auf Schienenfahrgestellen können diese Flüssigkeitsbehälter vorgesehen werden.
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Im allgemeinen weisen derartige Flüssigkeitsbehälter einen konstanten
Querschnitt über ihre gesamte Länge auf. Man hat jedoch schon im vorderen Teil des
Behälters eine Abkröpfung vorgesehen, um von hier an den Behälter mit geringerer
Höhe fortzuführen und damit Platz für die Durchlenkung der Räder des Fahrzeuges
zu schaffen. Die Kröpfung erfordert jedoch, um die notwendige Festigkeit zu erreichen,
eine besonders sorgfältige und damit kostspielige Ausführung.
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Um eine völlige Entleerung derartiger Behälter durch natürliches Gefälle
sicherzustellen, ist es auch bekannt, an der Unterseite der über die ganze Länge
mit konstantem Querschnitt durchgeführten Behälter Ablaufsicken, Rohre oder ähnliche
Kanäle mit der erforderlichen Neigung anzubringen. Hierbei ist es auch bekannt,
diese Kanäle gleichzeitig als Tragkörper auszubilden, um mit deren Hilfe einen selbsttragenden
Flüssigkeitsbehälter herzustellen. Derartige Kanäle oder Rohrleitungen benötigen
aber eine große Bauhöhe und damit zusätzliches Gewicht. Ein besonderer Nachteil
der Kanäle oder Sicken liegt darin, daß zusätzliche Schweißnähte, die meist über
die gesamte Behälterlänge durchgehen müssen, die Fertigung verteuern und die Gefahr
einer Rißbildung erhöhen, Eine druckschriftlich vorveröffentlichte zeichnerische
Darstellung eines derartigen Behälters zeigt außerdem einseitig in Form eines Zylinderabschnittes
gewölbte Querwände, ohne daß auf die Besonderheit dieser von der üblichen Konstruktion
der allseitig gewölbten Querwände abweichenden Ausbildung hingewiesen worden ist.
Die Darstellung dieser Querwände ist rein schematisch und im Zusammenhang mit einem
Behälter gebracht, deren untere Abschlußwand über die ganze Behälterlänge parallel
zu der oberen Abschlußwand verläuft. Die Anordnung von Kanälen mit Gefälle zur Zapfstelle
bei dem Behälter dieser zeichnerischen Darstellung vermochte nur für jeden Fachmann
die Tatsache zu unterstreichen, daß ein anderer als ein paralleler Verlauf der unteren
Abschlußwand mit Bezug auf die obere Abschlußwand gar nicht in Erwägung gezogen
werden kann.
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Schließlich sind auch Flüssigkeitsbehälter bekannt, bei denen sich
der Abstand der Oberschale von der Unterschale keilförmig nach der an der hinteren
Stirnwand angeordneten Entnahmeeinrichtung vergrößert. Die einzelnen Abteilungen
eines derartigen Behälters können leicht durch natürliches Gefälle auch bei schräg
stehendem Fahrzeug entleert werden, während gleichzeitig der zur Verfügung stehende
Querschnitt über die gesamte Fahrzeuglänge in besonders günstiger Weise für die
Aufnahme von Ladeflüssigkeit nutzbar gemacht ist. Außerdem ist es auch leicht möglich,
einen derartigen Behälter in der Nähe der durchlenkenden Räder so niedrig zu machen,
daß eine freie Durchlenkung bei niedriger Schwerpunktslage gewährleistet ist, ohne
daß eine Durchkröpfung und die damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen werden
müssen. Die zur Versteifung derartiger Flüssigkeitsbehälter vorgesehenen Querwände
haben hierbei notwendigerweise verschiedene Querschnitte, so daß es äußerst schwierig
und aufwendig ist, diese Querwände auf übliche und bekannte Weise allseitig zwecks
Erhöhung ihrer Festigkeit zu wölben. Falls diese Zwischenwände durch Pressen hergestellt
werden, wird der Bauaufwand dadurch groß, daß für jede Querwand eine besondere Preßform
vorgesehen werden muß. Falls jedoch die Querwände über Formen von Hand geformt werden,
ergeben sich ähnliche Schwierigkeiten bei der Herstellung der Preßformen. Außerdem
ist es nicht nur äußerst schwierig, sondern auch teuer, die allseitig gekrümmte
Querwand über einer derartigen Form zu verformen. Ein weiterer Mangel ergibt sich
daraus, daß man gezwungen ist, mit Rücksicht auf die Preßformen nur Flüssigkeitsbehälter
von bestimmten Abmessungen zu bauen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sind
deshalb auch für Behälter, deren untere Abschlußwand keilförmig mit Bezug auf die
obere Abschlußwand verläuft, völlig ebene Querwände bekannt. Die für derartige Querwände
erforderliche Festigkeit kann jedoch bei- völlig ebener Ausführung nur
durch
Anordnung von zusätzlichen Verstärkungsträgern oder Versteifungssicken erreicht
werden, was die Her stellungskosten beträchtlich heraufsetzt.
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Die Erfindung ist durch die Kombination der folgenden an sich bekannten
Merkmale gekennzeichnet: a) die untere Abschlußwand des Flüssigkeitsbehälters verläuft
mit Bezug auf die obere Abschlußwand derart keilförmig, daß der Behälterquerschnitt
an der Entnahmestelle die größte Höhe hat ; b) die mit Bördelrand versehenen Querwände
sind im Grundriß gesehen einseitig in Form eines Zylinderabschnittes gewölbt.
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Auf diese Weise werden unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten
Behälter mit keilförmig zueinander verlaufenden oberen und unteren Abschlußwänden
alle im Zusammenhang mit den Querwänden stehenden Schwierigkeiten vermieden. Einerseits
hat sich gezeigt, daß die einseitige in Form eines Zylinderabschnittes ausgebildete
Wölbung der mit Bördelrand versehenen Querwände diesen eine völlig ausreichende
Festigkeit verleiht, so daß es nicht erforderlich ist, die Querwände mit einer besonders
großen Blechstärke auszuführen oder mit zusätzlichen Versteifungen zu versehen.
Andererseits wird auf diese Weise erreicht, daß eine einzige Form zur Herstellung
aller einseitig gewölbter Querwände eines Flüssigkeitsbehälters zu dienen vermag,
wobei diese Form der kleinsten Querwand dieses Behälters entspricht. Die Querschnitte
der übrigen Querwände unterscheiden sich von demjenigen dieser kleinsten Querwand
nur durch den Höhenabstand, um welchen der obere Teil der Querwände von ihrem unteren
Teil entfernt ist. Diejenigen Querwände, die höher sind als die kleinste Querwand
können jetzt in der Weise hergestellt werden, daß sie zuerst über den oberen Teil
der Form geschlagen werden, wonach die Form um den entsprechenden Höhenabstand verschoben
und nunmehr der untere Teil der Querwand über die Form verformt wird. Hierbei wird
der Querwand schon vorher die einseitige Wölbung in Form eines Zylinderabschnittes
erteilt, so daß dann über der Form nur die Bördelränder geformt zu werden brauchen.
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Statt dessen kann auch eine zweiteilige Form benutzt werden, deren
unterer und oberer Teil dann nur um den entsprechenden Höhenabstand voneinander
entfernt zu werden braucht, um die einzelnen verschieden hohe Querwände herzustellen.
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Eine entsprechende Erleichterung der Herstellung der Querwände ergibt
sich auch, wenn diese gepreßt werden. Man braucht demgemäß jetzt nur eine ganz geringe
Anzahl von Formen, um praktisch alle in Betracht kommenden Flüssigkeitsbehälter,
deren untere Abschlußwand keilförmig mit Bezug auf die obere verläuft, mit geringe.
Aufwand herstellen zu können. Dies ist von besonders großer Bedeutung angesichts
der Tatsache, daß die Abmessungen der Behälter von derartigen Tankwagen sehr stark
wechseln, um den jeweiligen Anforderungen gerecht werden zu können.
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Ausschließlich im Rahmen der Erfindung ist der Krümmungsradius der
Unterschale kleiner gewählt als der der Oberschale. Auf diese Weise wird das. Abfließen
des Behälterinhaltes unter natürlichem Gefälle weiter insbesondere auch dann erleichtert,
wenn der. Behälter während des. Entleerens unter einer Querneigung steht. Ferner
wird hierdurch die Festigkeit des Behälters erhöht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in vereinfachter
Weise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß
ausgebildeten Meßkammertankwagen, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig.
1, Fig. 3 eine Ansicht von oben zur Hälfte in Draufsicht und zur Hälfte im Schnitt
gemäß den Fig. 1 und 2, Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen anderen
erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter, Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt
durch noch einen anderen erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter. Gemäß den Fig.
1 bis 3 besteht der Tankwagen aus einer Oberschale 1 mit dem Krümmungsradius a und
einer Unterschale 2 mit dem Krümmungsradius b, wobei Oberschale und Unterschale
mit großen Abrundungsradien in Seitenwände 3 mit den Krümmungsradien c übergehen,
deren Krümmungsradius c so groß ist, daß die Seitenwände, da sie verhältnismäßig
niedrig sind, sich nur wenig von einer ebenen senkrechten Fläche unterscheiden.
Im Ausführungsbeispiel ist der Krümmungsradius a = dem Krümmungsradius c, während
der Krümmungsradius b = zwei Drittel a gewählt ist. Der kleinere Krümmungsradius
b ermöglicht eine tiefere Schwerpunktslage im Bereich der Hinterräder ohne Einbau
von besonderen Radkästen, wodurch wiederum ein größeres Gefälle ermöglicht wird.
Die Unterschale 2 weist gegen über der Oberschale 1 eine Neigung nach der hinteren
Stirnwand 4 zu auf, indem die hintere Stirnwand 4 beträchtlich höher ist als die
vordere Stirnwand 5. Unterhalb der hinteren Stirnwand 4 sind die Entnahmearmaturen
6 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die Unterschale 2 gegenüber der Waagerechten
um 3° geneigt, während die Oberschale 1 ebenfalls nicht waagerecht ausgeführt, sondern
gegenüber der Waagerechten um 1 ° geneigt ist. Dies erschien bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel angebracht, um die Höhe der hinteren Stirnwand 4 mit Rücksicht
darauf zu beschränken, daß es sich um einen Meßkammertankwagen handelt, dessen Seitenwände
sich nicht durchbiegen und damit das Volumen des Behälterinneren verändern dürfen.
Im allgemeinen jedoch wird es sich empfehlen, die Oberschale waagerecht zu lassen,
um auf diese Weise das größtmögliche Behältervolumen vorsehen zu können.
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Das Innere des Meßkammerbehälters ist durch dichte Zwischenwände 7,
8, 9 in vier Einzelbehälter 10, 11, 12, 13 unterteilt, in denen wiederum Versteifungswände
14 vorgesehen sind, die jedoch den Flüssigkeitsaustausch innerhalb der Einzelbehälter
10, 11, 12, 13 nicht behindern.
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Auf die obere Abschlußwand der Oberschale 1 ist auf bekannte Weise
im Bereich eines jeden Einzelbehälters 10, 11, 12, 13 ein im Ausführungsbeispiel
zylindrischer Expansionsraum 15 aufgesetzt, der über eine Öffnung 16 in freier Verbindung
mit dem Flüssigkeitsraum des betreffenden Einzelbehälters steht. Die äußeren Kanten
des Flüssigkeitsraumes des Einzelbehälters stehen über je ein Rohr 17, 18 mit der
oberen Seite dieses Expansionsraumes 15 in Verbindung. Falls der Expansionsraum
bis zum Ende eines Einzelbehälters reichen sollte, kann das eine der Rohre 17, 18
fehlen: In der Symmetrieachse 19 des Expansionsraumes ist auf nicht näher dargestellte
Weise ein Peilstab 41 angeordnet, der den Flüssigkeitsstand abzulesen gestattet.
Jeder Einzelbehälter wird bis zu dem Punkt 20 des Meßstabes gefüllt. Der Behälter
kann sich dann sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung um gewisse
Beträge neigen, ohne daß dadurch die Anzeige des Flüssigkeitsstandes beeinträchtigt
wird. Mit 21 und 22 sind die beiden Flüssigkeitsstände eingezeichnet, die sich bei
einer Neigung des. Flüssigkeitsbehälters um 4° gegenüber der Horizontalen ergeben.
Ähnliche Verhältnisse ergeben sich bei einer I`I`eigung des Flüssigkeitsbehälters.
firn der Querrrchtung um 4': Die Rohre 17, 18 dienern dazu, um bei. derartigen Neigungen
des, Flüssigkeitsbehälters eint Zusammendrücken vorn Luft zu verhindern und einen
Aus:-gleich nach denn Expansionsraum 15 zu gewährleisten.
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In dem Expansionsrauen sind in üblicher Weise weitere Armaturen angebracht-,
insbesondere eirn Deckel45; eint
Entlüfter 42, ein Schwimmerstandsanzeiger
43 und ein Füllstutzen 44.
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An der hinteren Stirnwand 4 ist eine Loteinrichtung vorgesehen, um
die jeweilige Neigung des Fahrzeuges anzeigen zu können. Im Ausführungsbeispiel
wird eine Neigung in der Quer- und in der Längsrichtung von 3° als zulässig angesehen.
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Die Einzelbehälter werden über Bodenventile 24, 25, 26, 27 entleert,
die über Leitungen 28, 29, 30, 31 zu den Entnahmearmaturen 6 führen, die innerhalb
der hinteren Stirnwand angeordnet sind und, da an sich bekannt, nicht näher beschrieben
werden.
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Die Trennwände 7, 8 und 9 und die Versteifungswände 14 sind einseitig
in Form eines Zylinderabschnittes gewölbt, wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht,
und haben ringsherum laufende Bördelkanten 32, die zur Verbindung dieser Wände mit
der Oberschale bzw. Unterschale dienen. Die Ober- und Unterschale des kofferförmigen
Behälters haben also über die gesamte Länge annähernd den gleichen Querschnitt,
indem nur der Krümmungsradius der unteren Schale um einen konstanten Betrag kleiner
ist als derjenige der Oberschale. Die Querschnittserhöhung wird ausschließlich dadurch
bewirkt, daß die leicht gewölbten Seitenwände des Kofferquerschnittes und damit
auch der Querwände 7, 8, 9, 14 in dem Maße höher werden, wie sie sich der Entnahmeseite
nähern.
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Im Ausführungsbeispiel sind als Fahrgestellrahmen zwei Längsträger
33, 34 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel einen in sich geschlossenen Querschnitt
aufweisen. Sie verbinden zwei vordere Querträger 36 mit hinteren Querträgern 37.
Während sich die vorderen Querträger 36 auf an sich bekannte Weise auf einem Kugellenkkranz
38 des Fahrgestells 35 eines Sattelschleppers abstützen, dient der hintere Querträger
37 auf an sich bekannte Weise zur Befestigung der beiden Hinterräderachsen 39, 40.
Im Ausführungsbeispiel ist das Fahrgestell 35 mit der Radachse 23 Teil eines Sattelschleppers
46. Statt des besonderen Fahrgestellrahmens kann in bekannter Weise der Flüssigkeitsbehälter
selbsttragend ausgebildet sein.
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Die Bodenventile 24, 25, 26, 27 können auch seitlich herausgezogen
sein, indem der Verbindungsstutzen oder -kanal mit einer entsprechenden Neigung
versehen ist, die sicherstellt, daß die Flüssigkeit dem Bodenventil auch noch bei
einer gewissen Querneigung des Fahrzeuges, beispielsweise 3 bis 4°, mit natürlichem
Gefälle zuströmt.
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In den Darstellungen der Fig. 4 und 5 sind wiederum die Oberschale
mit 1 und die Unterschale mit 2 bezeichnet. Nach Fig. 4 liegt jedoch die Entnahmestelle
52, zum Unterschied von der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3, nicht an der
hinteren Stirnwand, sondern in der Mitte des Behälters in dem Bereich der mittleren
Trennwand 47. Die Unterschale 2 steigt von dieser mittleren Trennwand 47 nach der
vorderen Stirnwand 48 und der hinteren Stirnwand 49 an. Mit 50 sind Versteifungswände
bezeichnet, während die beiden Bodenventile das Bezugszeichen 51 tragen. Nach Fig.
5 liegt die Entnahmestelle 53 im Bereich einer Trennwand 54, die etwa die gesamte
Länge des Flüssigkeitsbehälters drittelt. Eine weitere Trennwand ist mit 55 bezeichnet,
während die vorderen und hinteren Stirnwände wiederum die Bezugszeichen 48 und 49
und die Versteifungswände das Bezugszeichen 50 tragen. Über die Bodenventile 51
kann der flüssige Inhalt der Einzelbehälter der Entnahmestelle 53 zufließen. Auch
hier steigt die untere Abschlußwand der Unterschale 2 von der Trennwand 54 her sowohl
nach der hinteren Stirnwand 48 als auch nach der vorderen Stirnwand 49 an.