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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter zum Aufnehmen und Speichern
von Flüssigkeiten
sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder
Kraftstoff, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.
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Derartige
Behälter
sind allgemein bekannt. Gemäß bisherigem
Stand der Technik sind solche Behälter vielfach als Tanks aus
Metall im Luft- und Raumfahrtbereich eingesetzt. Solche Behälter sind
in aller Regel in Leichtbauweise ausgeführt, weisen innenseitig weitgehend
ebene und glatte Wände
auf, um deren Reinigung zu erleichtern, und sind außenseitig
mit Versteifungen versehen, um stark schwankenden Differenzen zwischen
Innen- und Außendruck
zu widerstehen. Zur Erhöhung
der Beulsteifigkeit von solchen Behältern sind eine Reihe von Maßnahmen
im Stand der Technik vorgeschlagen, die sich in der Praxis jedoch
aufgrund deren konstruktiver Ausgestaltung sämtlich als ausgesprochen nachteilig
erwiesen haben.
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So
haben Versteifungen eines Behälters durch
umlaufende Sicken in der Wandung den Nachteil einer fehlenden ebenen
und glatten Innenfläche. Eine
rückstandslose
Entleerung des Behälters
ist auf diese Weise behindert. Zudem können Anbaudetails und gewünschte Wandverstärkungen
im Auflagebereich zur verbesserten Krafteinleitung nicht realisiert werden.
Bei höheren
Innendrücken
wird darüber
hinaus die plastische Verformung des Behälters gegenüber einem Behälter mit
einer glatten Wandung begünstigt.
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Weiterhin
sind Versteifungen in Form von umlaufenden Versteifungsprofilen
bekannt, die auf bzw. mit dem Behälter verklebt werden. Auf diese Weise
lässt sich
zwar die Druckstabilität
des Behälters
durchaus erhöhen.
Eine solche Verklebung bringt allerdings ihrerseits zahlreiche Probleme
mit sich. So müssen
die Oberflächen
von Behälter
und Versteifungsprofilen aufwendig vorbehandelt werden. Außerdem tritt
bei der Verklebung die Schwierigkeit auf, dass die umfangssteifen
Versteifungsprofile an dem Behälter
gebogen angebracht und wegen deren Nachfederung gegebenenfalls vor
Ort nachgepasst werden müssen.
Schließlich
muss eine solche Verklebung ausgesprochen dauerhaft sein, mithin eine
Lebensdauer von 25 Jahren und mehr besitzen, und hohe mechanische
Anforderungen an Festigkeit und Steifigkeit, auch unter widrigen
Umgebungsbedingungen, erfüllen.
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Darüber hinaus
sind in der Vergangenheit Versteifungen mittels umlaufenden Versteifungsprofilen,
welche durch Punktschweißungen
mit dem Behälter
verbunden sind, zum Einsatz gekommen. Auf diese Weise entfallen
zwar die zuvor dargestellten Probleme, welche mit einer Verklebung
einhergehen. Auch sind die Schwierigkeiten infolge eines Aufbiegens
der Versteifungsprofile während
des Anbringens weniger stark ausgeprägt. Besonders nachteilig haben
sich allerdings die auftretenden Spannungskonzentrationen an den
Schweißpunkten
herausgestellt. Zudem stellen feine Spalten und Risse um die Schweißpunkte
potentielle Ausgangsorte für
Korrosion dar. Beides führt
zu einer Verminderung der Festigkeit und Steifigkeit sowie Herabsetzung
der Lebensdauer des Behälters
insgesamt.
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Diese
Nachteile des Punktschweißens
können
zwar vermieden werden, sofern die Versteifungsprofile durch eine
umlaufende Kehlnaht mit dem Behälter
verschweißt
werden. Da die Versteifungsprofile im Verhältnis zu dem Behälter im
Allgemeinen eine große
Dicke aufweisen, treten gleichermaßen Probleme auf. Zum einen
ist es ausgesprochen schwierig, eine vollständige Verschweißung zu
erreichen, ohne dass dabei der dünne
Mantel des Behälters durchgebrannt
wird. Zum anderen ist Verzug des dünnen Mantels des Behälters durch
lokalen Wärmeeintrag
die Folge. Zudem erhöht
sich der Herstellungsaufwand und damit die Herstellungskosten ganz
wesentlich dadurch, dass die Versteifungsprofile jeweils über zwei
zusätzliche
Schweißnähte entlang
des Umfangs des Behälters
anzubringen sind.
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Ähnliche
Nachteile weisen Versteifungen des Behälters auf, die durch Einschweißen von
Zwischenringen mit erhöhter
Wanddicke jeweils zwischen einzelne Abschnitte, in welche der zylindrische Mantel
aufgeteilt ist, hergestellt sind. So erhöht sich der Herstellungs- und
Kostenaufwand wiederum ganz erheblich, da die Zwischenringe ebenfalls
zwei zusätzliche
Schweißnähte entlang
des Umfangs des Behälters
erforderlich machen. Darüber
hinaus aber ist von großem
Nachteil, dass der so wandverstärkte Behälter mit
Zwischenringen versehen wird, die beidseitig bearbeitet werden müssen, da
keine großen Wanddickensprünge zum
anzuschweißenden
Mantel zulässig
sind.
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Als
Maßnahmen
zur Erhöhung
der Druckstabilität
ist schließlich
das teilweise oder vollständige Überwickeln
des Behälters
mit einem Kohle- oder Glasfaser-Kunststoff-Verbund vorgeschlagen.
Bei solchen Versteifungen tritt jedoch wiederum die zuvor beschriebe
Problematik einer sehr aufwendigen Vorbehandlung der Oberfläche des
Behälters
und die hohen Anforderungen an die Lebensdauer einer solchen Verklebung
auf. Zudem gestaltet sich das Überwickeln
ausgesprochen kompliziert, sofern der Behälter keine oder keine weitgehend
glatte Oberfläche besitzt,
sondern mit einer Vielzahl von Stutzen, Flanschen, Aushalsungen,
Auflageflächen
für Lagerpratzen,
Hand- oder Mannlöchern
oder dergleichen Anbaudetails bzw. Anbauteilen versehen ist. Schließlich sind
mit einem solchen Überwickeln
auch hohe Kosten verbunden.
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Des
Weiteren ist in der
DE
29 11 496 A Behälter
zum Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten sowie viskosen Stoffen
aus Kunststoff vorgeschlagen, der durch Rotationsformen herge stellt
ist. Der Behälter
besteht dabei aus einem dünnwandigen Mantel
aus Kunststoff und weist integrierte, massive Versteifungsrippen
mit allgemein V-förmigen
Querschnitt auf. Dabei sollen die Innenwände praktisch frei von Aushöhlungen
oder Vertiefungen sein, die schwierig zu säubern sind, eine Ansammlung
von Schmutz und Bakterien verursachen und den Behälter deshalb
für seine
Verwendung insbesondere für Nahrungsmittel
ungeeignet machen. Aufgrund von vorhandenen Schrumpfungen während des
Rotationsformens des Behälters
lassen sich solche Einsenkungen oder Vertiefungen jedoch nicht vollständig vermeiden.
Zudem aber hat sich dieser Behälter insgesamt
als nachteilig erwiesen. Zum einen ist die radiale und/oder axiale
Festigkeit von Behältern
aus Kunststoff gegenüber
denjenigen aus Metall weitaus geringer, deren Alterung geht schneller
voran, die Gefahr von Beschädigungen
durch äußere Schlagbeanspruchung
ist wesentlich, höher
und deren Resistenzverhalten gegenüber zum Teil sehr aggressiven
chemischen Substanzen, wie zum Beispiel Säuren, ist nicht oder nur in
ungenügendem
Maße vorhanden.
Zum anderen sind Herstellung und Formgebung eines Behälters aus
Metall durch Rotationsformen nicht möglich.
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Die
DE 1 911 187 A zeigt
einen Transport- und Lagerbehälter
mit konzentrisch angeordneten geschlossenen Sicken zur Erhöhung der
Formsteifigkeit. Dabei ist der Mantel aus mehreren Teilschüssen gebildet,
die in einem Überlappungsbereich
jeweils miteinander verschweißt
werden. Die Schweißnähte bedürfen einer
aufwendigen Nachbearbeitung und sind zugleich einer ständigen Korrosionsgefahr
ausgesetzt.
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Die
EP 1 155 975 A1 offenbart
schließlich
einen Lagerbehälter,
insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten,
mit einem zylinderförmigen
Basisteil. Das zylinderförmige
Basisteil umfasst zwei Mantelschichten wiederum aus Kunststoff und
ist kontinuierlich koextrudiert. Die zwei Mantelschichten bestehen aus
einem glattwandigen Innenmantel und einem Außenmantel. Der Außenmantel
bildet über
den Zylinderumfang des Basisteils verlaufende Verstärkungsrippen
und ist in den Bereichen zwischen den Verstärkungsrippen mit dem Innenmantel
stoffschlüssig verbunden,
was beispielsweise durch Verschweißen erfolgen kann. Im Ergebnis
gestaltet sich die Herstellung dieses Lagerbehälters verhältnismäßig aufwendig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter zum
Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten
sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder Kraftstoff,
zur Verfügung
zu stellen, mit welchem sich die obigen Nachteile verhindern lassen,
welcher mithin konstruktiv besonders einfach, zugleich kompakt und
stabil sowie sehr leichtbauend ist, eine hohe Festigkeit und Steifigkeit
aufweist, gegenüber
hohem Innen- und Außendruck
unempfindlich ist, eine rückstandslose
Reinigung und Entleerung ermöglicht
sowie in der Herstellung ausgesprochen kostengünstig ist, und ein Verfahren
zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird in vorrichtungstechnischer Hinsicht auf überraschend
einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 und in verfahrenstechnischer
Hinsicht auf überraschend
einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.
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Durch
die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters zum Aufnehmen und Speichern von
Flüssigkeiten
sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder
Kraftstoff, aus Metall mit einem dünnwandigen, einteiligen Mantel, wobei
die Innenseite und die Außenseite
des Behälters
integral ausgebildet sind, wobei die Innenseite des Behälters eben
und glatt ausgebildet ist und wobei die Außenseite des Behälters über die
Außenseite
hinausragende, durch chemisches Fräsen erzeugte integrale Versteifungen
aus Vollmaterial aufweist, wird eine besonders einfache, zudem kompakte
und stabile Bauweise des Behälters
von verhältnismäßig geringem
Gewicht erreicht. Zugleich weist der erfindungsgemäße Behälter eine
hohe Festigkeit und Steifigkeit auf. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Behälter gegenüber hohem
Innen- und Außendruck
unempfindlich. Demnach sind plastische Verformungen des Behälters unter einem
spezifizierten maximalen Betriebsinnendruck ausgeschlossen. Gleichzeitig
sind irreversible Verformungen des Behälters aufgrund der Handhabung
oder durch im Bereich der Luft- und Raumfahrt auftretende erhebliche Luftdruckunterschiede
gegenüber
dem Ausgangszustand wie auch ein Implodieren des Behälters bis
zu einem spezifizierten äußeren Überdruck
sicher verhindert. Der erfindungsgemäße Behälter ist quasi gegen Beulen
versteift. Des Weiteren lässt
sich mit dem erfindungsgemäßen Behälter eine
rückstandslose Reinigung
und Entleerung ermöglichen.
Schließlich gestaltet
sich die Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters einfach und wenig arbeitsintensiv
und ist somit ausgesprochen kostengünstig.
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Weitere
vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemäßen Behälters sind in den Ansprüchen 1 bis
11 beschrieben.
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Von
ganz besonders großer
Bedeutung für eine
hohe Festigkeit und Steifigkeit, die gleichermaßen eine hohe (Druck-)Stabilität zur Folge
haben, sind die über
die Außenseite
hinausragenden, integralen Versteifungen nach Anspruch 2 in einem
Bereich des Behälters
angeordnet, in welchem der dünnwandige
Mantel einen leicht verformbaren Hohlkörper bildet.
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In
diesem Zusammenhang liegt es im Rahmen der Erfindung, die über die
Außenseite
hinausragenden, integralen Versteifungen in einem Bereich des Behälters anzuordnen,
in welchem der dünnwandige
Mantel nach Anspruch 3 einen langgestreckten, insbesondere kreisförmigen,
ovalen, elliptischen, prismatischen, zylindrischen, polygonalen
oder aus einer Kombination daraus geformten, Hohlkörper bildet.
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Vom
besonderen Interesse für
eine einfache, kompakte und stabile, d. h. feste und steife, Bauweise
des Behälters
sind die Maßnahmen
des Anspruchs 4. Danach sind die integralen Versteifungen in Form
von Streifen an der Außenseite
des Mantels angeordnet.
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Vorteilhafterweise
sind die integralen Versteifungen dabei, entsprechend den Merkmalen
des Anspruchs 5, in Form von zueinander parallelen Streifen ausgebildet,
die axial und/oder senkrecht und/oder in einem Winkel bzw. schräg oder diagonal zur
Längsachse
des Behälters
ausgerichtet an der Außenseite
des Mantels verlaufen.
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Alternativ
oder kumulativ dazu sind die integralen Versteifungen entsprechend
den Merkmalen der Ansprüche
6 bis 8 wabenförmig,
gitterförmig,
insbesondere dreieckförmig,
quadratisch, recht- oder mehreckförmig sowie polygonförmig, oder
spiralförmig
an der Außenseite
des Mantels angeordnet.
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Weiterhin
ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
die integralen Versteifungen nach Anspruch 9 durchgehend und/oder
unterbrochen an der Außenseite
des Mantels anzuordnen.
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Darüber hinaus
liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Behälter entsprechend den Merkmalen
des Anspruchs 10 korrosionsbeständig
ausgebildet ist.
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Zweckmäßigerweise
ist der Behälter,
insbesondere der Mantel des Behälters,
in diesem Zusammenhang nach Anspruch 11 aus Edelstahl, Titan oder einer
Legierung daraus, gebildet. Materialien, wie Edelstahl, Titan oder
eine Legierung daraus, werden einerseits der Forderung nach Minimierung
des Gewichtes des Behälters
bzw. Mantels und andererseits der Förderung nach Trinkwassertauglichkeit
bzw. Abwasserbeständigkeit
gleichermaßen
am besten gerecht.
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Durch
die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
eines Behälters zum
Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten sowie
viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder Kraftstoff, mit einem
dünnwandigen Mantel,
wobei der Mantel vor oder nach dessen Formgebung oder der Behälter teilweise
mit einem säurefesten
Lack oder dergleichen maskiert bzw. überzogen und anschließend vollständig in
ein Säurebad
eingetaucht wird, wodurch nicht mit dem säurefesten Lack maskierte Bereiche
der Außenseite des
Behälters
zur Bildung von über
die Außenseite hinausragenden,
integralen Versteifungen chemisch abgefräst bzw. (ab-)geätzt werden,
lässt sich
auf konstruktiv besonders einfache Weise ein Behälter erhalten, der sämtliche
zuvor aufgezeigten vorteilhaften Eigenschaften aufweist. Insbesondere
ist der auf diese Weise hergestellte Behälter in Leichtbauweise mit einem
zylindrischen Mantel und zum Beispiel angeschweißten Tankböden für den Einsatz als Speicher von
Flüssigkeiten
und viskosen Stoffen ausgestattet. Die Innenseite des Behälters ist
dabei eben und glatt ausgeführt,
wodurch eine einfache, schnelle und vor al lem rückstandslose Reinigung und
Entleerung ermöglicht
ist. Die Außenseite
des Behälters
ist zugleich mit Versteifungen ausgestattet, welche dem, aus Gewichtsgründen, dünnwandigen
Mantel des Behälters
die erforderliche Stabilität
verleihen. Zur Verwendung des Behälters im Luft- und Raumfahrtbereich
und zur weiteren Senkung des Gewichts sowie der Fertigungskosten
handelt es sich dabei um sogenannte integrale Versteifungen. Diese
lassen sich erfindungsgemäß dadurch
erhalten, dass beim chemischen Fräsen bzw. (Ab-)Ätzen infolge
säurefester
Maskierung Bereiche nicht abgetragen, d. h. stehen bleiben, welche
dem Grundmuster nach zum Beispiel parallelen reifenähnlichen
Streifen bzw. Fassreifen, Waben oder dergleichen ähneln. Der
so hergestellte Behälter
kann dabei trotz seiner Leichtbauweise hohen Druckdifferenzen zwischen
innen und außen
widerstehen. Der Behälter,
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gefertigt ist, ist insoweit gegen Beulen versteift und kann höchsten Druckbelastungen,
die einerseits sehr schwankend und andererseits mit unterschiedlichem
Vorzeichen auftreten können,
ohne jegliche kurzfristige und/oder dauerhafte Verformung widerstehen.
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Weitere
vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
Ansprüchen 13
bis 19 beschrieben.
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So
liegt es vorzugsweise im Rahmen der Erfindung, dass der Mantel entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 13 vor dem chemischen Fräsen bzw.
(Ab-)Ätzen
aus einem plattenförmigen
Profil, insbesondere aus einer Blechtafel, zugeschnitten wird.
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Von
besonderem Interesse für
eine vielseitige, zugleich individuell an konstruktive Gegebenheiten
angepasste Fertigung des erfindungsgemäßen Behälters sind die Maßnahmen
des Anspruchs 14 vorgesehen. Dementsprechend wird der Zuschnitt des
Mantels vor oder nach dem chemischen Fräsen bzw. (Ab-)Ätzen zu
einem Hohlkörper,
insbesondere mit kreisförmigem,
ovalem, elliptischem, prismatischem, zylindrischem, polygonalem
oder aus einer Kombination daraus geformtem Querschnitt, vorzugsweise durch
Kanten, Biegen oder Rollen und anschließendes Verschweißen der
einander zugewandten Stoßkanten,
ge- bzw. verformt.
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In
zweckmäßiger Weise
kann der zu einem Hohlkörper
ge- bzw. verformte Mantel oder der Behälter optional nach den Maßnahmen
des Anspruchs 15 vor oder nach dem chemischen Fräsen bzw. (Ab-)Ätzen spannungsfrei
geglüht
werden.
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Weiterhin
liegt es im Rahmen der Erfindung, an dem zu einem Hohlkörper ge-
bzw. verformten Mantel gemäß Anspruch
16 Stutzen, Flansche, Aushalsungen, Auflageflächen für Lagerpratzen, Hand- oder
Mannlöcher
oder dergleichen Anbaudetails bzw. Anbauteile und Dome, Domkappen
oder dergleichen Elemente anzuschweißen. Aufgrund der Tatsache, dass
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines Behälters
nach der Erfindung die geometrische Form und Anordnung der integralen
Versteifungen auf der Außenseite
des Behälters
keine Schwierigkeiten nach sich ziehen und sich darüber hinaus
sogar vielseitig und vor allem individuell auswählen lassen, sind keinerlei
speziellen Anpassungen oder besondere konstruktive Vorgaben für vorgenannte
Anbauteile bzw. Anbaudetails erforderlich. So ist es beispielsweise
in der Praxis bekannt, dass Wandverstärkungen im Bereich von Krafteinleitungen,
insbesondere im Auflagebereich des Behälters, notwendig sind. Durch
entsprechenden Maskierung bzw. Überzug
solcher Bereiche lassen sich jedoch die erforderlichen Wanddicken
einfach und ohne Aufwand erhalten.
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In
entsprechend vorteilhafter Weise können ebenso Bereiche des Mantels
vor oder nach dessen Formgebung oder des Behälters, die mit Schweißnähten versehen
sind, und dazu benachbarte Bereiche gemäß den Merkmalen des Anspruchs
17 ebenso mit dem säurefesten
Lack oder dergleichen vor dem chemischen Fräsen bzw. (Ab-)Ätzen versehen werden,
derart, dass diese Bereiche nicht oder zumindest nur in vermindertem
Maße chemisch
abgefräst
bzw. (ab-)geätzt
werden. Somit lassen sich Bereiche mit Schweißnähten oder dazu benachbarte Bereiche
mit den erforder lichen Wanddicken durch entsprechende Maskierungen
erhalten.
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Zweckmäßigerweise
werden die mit dem säurefesten
Lack oder dergleichen überzogenen
Bereiche des Mantels vor oder nach dessen Formgebung oder des Behälters gemäß Anspruch
18 nach dem chemischen Fräsen
bzw. (Ab-)Ätzen
durch Beizen gesäubert.
Insoweit wird der auf dem Mantel und/oder Behälter verbliebene Rest säurefesten
Lackes oder dergleichen entfernt.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin
nach Anspruch 19 vorgesehen, dass der Behälter nach dem chemischen Fräsen bzw.
(Ab-)Ätzen
oder nach dem Beizen zum Korrosionsschutz und zur Langzeitstabilisierung
passiviert wird.
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Schließlich liegt
es noch im Rahmen der Erfindung, den erfindungsgemäßen Behälter nach
Anspruch 20 zum Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten sowie viskosen Stoffen,
insbesondere von Trink- und Abwasser oder Kraftstoff, in Fahrzeugen, insbesondere
in Landfahrzeugen, wie zum Beispiel einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen
oder Wohnmobil, insbesondere in Wasserfahrzeugen, beispielsweise
einem U-Boot oder Luftkissenfahrzeug (Hovercraft), oder insbesondere
in Luftfahrzeugen oder Fluggeräten
der Luft- und Raumfahrt zu verwenden.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Behälters
in stark vereinfachter Form, und
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2 eine
teilweise abgebrochene Querschnittsansicht durch einen Mantel der
Ausführungsform
des Behälters
entsprechend Ausschnitt II in der 1, in vergrößerter Darstellung.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behälters 10 zum
Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten
sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder Kraftstoff, mit einem
dünnwandigen
Mantel 12 sind einander entsprechende, gleiche Bauteile
jeweils mit identischen Bezugsziffern versehen.
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Der
erfindungsgemäße Behälter 10 lässt sich
in vorteilhafter Weise zum Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten
sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder
Kraftstoff, in Fahrzeugen, insbesondere in Landfahrzeugen, Wasserfahrzeugen
oder Luftfahrzeugen. Zum Beispiel kann der erfindungsgemäße Behälter 10 in
einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Wohnmobil bzw. einem
U-Boot oder Luftkissenfahrzeug (Hovercraft) Verwendung finden. In
ganz besonderem Maße
lässt sich
der erfindungsgemäße Behälter für ein Fluggerät der Luft-
und Raumfahrt einsetzen.
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Der
in den 1 und 2 dargestellte Behälter 10 nach
der Erfindung ist aus Gründen
der Vereinfachung ohne Anbauteile bzw. Anbaudetails, wie zum Beispiel
Stutzen, Flaschen, Aushalsungen, Auflageflächen für Lagerpratzen, Hand- oder
Mannlöcher
etc., dargestellt.
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Der
erfindungsgemäße Behälter 10,
der in den 1 und 2 dargestellt
ist, ist aus einem dünnwandigen
Mantel 12 gebildet, an dem endseitig jeweils ein Dom 14,
eine Domkappe oder dergleichen Element, beispielsweise mittels Verschweißung, angebracht
ist.
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Die
Innenseite 16 des Behälters 10 ist
entsprechend den 1 und 2 eben und
glatt ausgebildet. Auf diese Weise ist eine einfache, schnelle und
vor allem rückstandslose
Entleeerung und Reinigung des Behälters 10 ermöglicht.
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Wie
sich den 1 und 2 weiterhin
entnehmen lässt,
ist die Außenseite 18 des
Behälters 10 integral
mit Versteifungen 20 versehen. Die integralen Versteifungen 20 an
der Außenseite 18 des
Behälters 10 ragen
dabei über
die Außenseite 18 hinaus.
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Insbesondere
sind die integralen Versteifungen 20, die über die
Außenseite 18 des
dünnwandigen
Teils des Behälters 10 hinausragen,
in einem Bereich des Behälters 10 angeordnet,
in welchem der dünnwandige
Mantel 12 einen leicht verformbaren Hohlkörper bildet.
Insoweit stehen die integralen Versteifungen genau genommen über der
Außenseite 22 des
Mantels 12.
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Der
in dem Ausführungsbeispiel
nach den 1 und 2 gezeigte
Behälter 10 der
Erfindung ist in seinem Querschnitt kreisförmig oder elliptisch ausgebildet.
Daher sind die über
die Außenseite 18 des
dünnwandigen
Teils des Behälters 10 hinausragenden,
integralen Versteifungen 20 in einem Bereich des Behälters 10 angeordnet,
in welchem der dünnwandige
Mantel 12 einen langgestreckten, insbesondere zum Beispiel
zylindrischen, Hohlkörper bildet.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich
ist, sind die integralen Versteifungen 20 bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Behälters 10 in
Form von Streifen 24, wie streifenförmigen Erhebungen, reifenähnlichen
Streifen oder Fassreifen etc., an der Außenseite 22 des Mantels 12 angeordnet.
Die Streifen 24 an der Außenseite 22 des Mantels 12 verlaufen
dabei zueinander parallel und sind axial und/oder senkrecht (nicht
dargestellt) und/oder in einem Winkel (ebenfalls nicht dargestellt)
zur Längsachse 26 des
Behälters 10 ausgerichtet.
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Nachdem
bei der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
des Behälters 10 keine
Anbauteile bzw. Anbaudetails gezeigt sind, sind die integralen Versteifungen 20,
wie dargestellt, durchgehend an der Außenseite 22 des Mantels 12 angeordnet.
Ohne im Einzelnen dargestellt zu sein, können die integralen Versteifungen 20 jedoch
ebenso an bestimmten Stellen unterbrochen sein, insbesondere an
besonders angelegten Wandverstärkungen
oder im Bereich der vorgenannten Anbauteile bzw. Anbaudetails, wie
Stutzen, Flanschen usw., die an dem Behälter 10 unlösbar angebracht
sind.
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Der
Behälter 10 ist
in vorteilhafter Weise leichtbauend und/oder korrosionsbeständig ausgebildet.
Vorzugsweise besteht der Behälter 10,
insbesondere der Mantel 12 des Behälters 10, daher aus Metall,
wie Edelstahl, Titan oder eine Legierung daraus.
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Der
erfindungsgemäß dargestellte
Behälter 10 weist
im Ergebnis Bereiche mit größerer Wanddicke
auf, welche die Stabilität
des Behälters 10 insgesamt
erhöhen,
ein Verschweißen
mit zusätzlichen Anbauteilen
bzw. Anbaudetails, wie Stutzen, Flanschen etc., erleichtern und
als Auflagestellen, wie eine Krafteinleitung in die Wandung des
Behälters 10,
verbessern. Unter Innendruck verhält sich der versteifte Behälter in
Leichtbauweise ähnlich
einem Behälter
mit beidseits ebener und glatter Innen- und Außenseite, ohne dass ein vorzeitiges
plastisches Verformen infolge Ausbeulens auftreten kann. Ebenso
wird der erfindungsgemäße Behälter 10 unter
Außendruck
zum Beispiel aufgrund von Luftdruckunterschieden nicht vorzeitig
irreversibel verformt.
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Die
Herstellung der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Behälters wird
nachfolgend näher
erläutert:
Zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters 10 wird
aus einem plattenförmigen
Profil, beispielsweise aus einer Blechtafel, wenigstens ein Mantel
zugeschnitten, welcher zunächst
eine Dicke des später dünnwandigen
Mantels zuzüglich
der Dicke der Versteifungen aufweist. Dieser Zuschnitt wird sodann
in eine gewünschte
prismatische, vorzugsweise zylindrische, Form gekantet, gebogen
bzw. gerollt und über einander
zugewandte Stoßkanten
verschweißt.
Optional kann dieser längs nahtgeschweißte prismatische Mantel 12 spannungsfrei
geglüht
werden. Sodann werden diejenigen Bereiche, die in einem Säurebad nicht
abgetragen werden sollen, also jene der späteren integralen Versteifungen 20,
die Innenseite 16 des Behälters 10 bzw. Mantels 12 und
gegebenenfalls auch die auf der Außenseite 18 des Behälters 10 angebrachte
Schweißnaht
samt näherer
Umgebung mit säurefestem
Lack oder dergleichen maskiert bzw. überzogen. Anschließend wird
der zylindrische Mantel 12 vollständig in das Säurebad eingetaucht
und bzw. in dieses gestellt.
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Dabei
werden die unmaskierten Bereiche auf der Außenseite 22 des Mantels 12 bis
auf die gewünschte
Dicke des Behälters 10 chemisch
abgefräst
bzw. (ab-)geätzt
und somit quasi simultan die integralen Versteifungen 20 erzeugt.
Anschließend werden,
je nach Einsatzbedarf, Anbauteile bzw. Anbaudetails, wie Stutzen
an dem Mantel 12 ausgehalst oder Flansche an den Mantel 12 angeschweißt (nicht dargestellt).
Danach werden Dome 14 bzw. Domkappen, die zuvor tiefgezogen
wurden, ebenfalls an den Mantel 12 von beiden Endseiten
her angeschweißt. Abschließend erfolgt
aus Gründen
des Korrosionsschutzes und der Langzeitstabilisierung ein Beizen und
Passivieren des Behälters 10 insgesamt.
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Alternativ
dazu kann die Schweißung
der Längsnaht
auch erst nach dem chemischen Fräsen bzw.
(Ab-)Ätzen
ausgeführt
werden. In diesem Fall ist jedoch besonders darauf zu achten, dass
durch das chemische Fräsen
bzw. (Ab-)Ätzen
im Bereich der Stoßkanten
des Zuschnittes des Mantels 12 keine zu starken Wanddickenveränderungen
erzeugt werden. Insoweit kann von Vorteil sein, den benachbarten
Bereich längs
der Schweißnaht
durch Auftragen des säurefesten
Lackes oder dergleichen gleichermaßen zu schützen und somit ein chemisches
Fräsen
bzw. (Ab-)Ätzen
in diesem Bereich zu verhindern.
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Alternativ
dazu können
das Spannungsfrei-Glühen
und das chemische Fräsen
bzw. (Ab-)Ätzen
ferner erst nach dem Anschweißen
der Dome 14 bzw. Domkappen und/oder sämtlicher Anbauteile bzw. Anbaudetails,
wie Stutzen, Flanschen usw., erfolgen.
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Vorteilhaft
ist dabei, dass auf diese Weise sämtliche Schweißnähte, insbesondere
auch an den Domen 14 bzw. Domkappen und allen übrigen Anbauteile
bzw. Details, wie Stutzen, Flaschen etc., wärmebehandelt werden.
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Zudem
beinhaltet das chemische Fräsen bzw.
(Ab-)Ätzen
auch den Vorgang des Beizens, so dass ein entsprechend gesonderter
Bearbeitungsschritt entfallen kann. Der geringfügig erhöhte Aufwand für das Maskieren
bzw. Überziehen
der Anbauteile bzw. Anbaudetails wirkt sich nicht gravierend aus.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform
des Behälters 10 und das
damit zusammenhängend
beschriebene Verfahren zu dessen Herstellung beschränkt. So
ist es ohne weiteres denkbar, die integralen Versteifungen 20 nicht
in Form von Streifen 24, wie bei dem in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel, auszuführen. Die
integralen Versteifungen 20 können vielmehr ohne weiteres
auch an der Außenseite 22 des
Mantels 12 wabenförmig,
gitterförmig,
insbesondere dreieckförmig,
quadratisch, recht- oder mehreckförmig sowie sonstwie polygonal
oder auch spiralförmig
ausgebildet und angeordnet sein. Auch eine Kombination von solchen
unterschiedlich geformten Versteifungen 20 untereinander
ist grundsätzlich
möglich.
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- 10
- Behälter
- 12
- dünnwandiger
Mantel
- 14
- Dom
bzw. Domkappe
- 16
- Innenseite
des Behälters
- 18
- Außenseite
des Behälters
- 20
- integrale
Versteifung
- 22
- Außenseite
des Mantels
- 24
- Streifen
- 26
- Längsachse
des Behälters.