DE102020115374B4

DE102020115374B4 - Großraumbehälter und Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälters

Info

Publication number: DE102020115374B4
Application number: DE102020115374.0A
Authority: DE
Inventors: Manuel Lipp
Original assignee: Xl Beteiligungen & Co KG GmbH
Current assignee: Xl Beteiligungen & Co KG GmbH
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2040-06-11
Also published as: WO2021250078A1; DE102020115374A1; US20230227247A1; EP4164964A1

Abstract

Großraumbehälter mit einem Behälterboden (1) und einer umlaufenden Behälterwand (2), welche einen Aufnahmeraum (3) ausbildet, wobei ein oberes offenes Ende (2b) der Behälterwand (2) mit einem Behälterdach (6), welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen ist, wobei an einem oberen Endbereich der Behälterwand (2) ein ringförmig umlaufendes Trägerelement (7) festgelegt ist, wobei das Behälterdach als Metallscheibe (6) ausgebildet ist, welche das obere offene Ende (2b) der Behälterwand (2) freitragend überspannt und dadurch verschließt, dass eine dem Aufnahmeraum (3) zugewandte Unterseite (6a) der Metallscheibe (6) mit dem Trägerelement (7) und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand (2) mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht (8) gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Oberseite (6c) und/oder ein Rand (6b) der Metallscheibe (6) mit dem Trägerelement (7) mittels einer durchgängigen zweiten Schweißnaht (9) verschweißt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Großraumbehälter, insbesondere einen Trinkwasserbehälter, einen Lebensmittelbehälter oder einen Behälter für pharmazeutische Produkte, mit einem Behälterboden und einer umlaufenden Behälterwand, welche einen Aufnahmeraum ausbildet, wobei ein oberes offenes Ende der Behälterwand mit einem Behälterdach, welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen ist, nach Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälter, insbesondere eines Trinkwasserbehälters, eines Lebensmittelbehälters oder eines Behälters für pharmazeutische Produkte, mit einem Behälterboden und einer umlaufenden Behälterwand, welche einen Aufnahmeraum ausbildet, wonach ein oberes offenes Ende der Behälterwand mit einem Behälterdach, welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen wird, nach Anspruch 18.
Großraumbehälter sind aus dem allgemeinen Stand der Technik insbesondere als Speicherbehälter für flüssige, gasförmige oder feste Erzeugnisse in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Großraumbehälter weisen zumeist ein Fassungsvermögen von 40 bis 50.000 m³ auf.
Die bekannten Großraumbehälter weisen einen Behälterboden und eine umlaufende Behälterwand, welche einen Aufnahmeraum ausbildet, auf. Die Behälterwand kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein, vorzugsweise aus Metall, Beton oder Metallbeton, insbesondere Stahl bzw. Edelstahl oder Stahlbeton. Insbesondere wenn es sich bei dem Großraumbehälter um einen Trinkwasserbehälter, einen Lebensmittelbehälter oder einen Behälter für pharmazeutische Produkte handelt, werden besondere Anforderungen an den Großraumbehälter gestellt, um eine Kontamination des aufzunehmenden Mediums zu vermeiden.
Großraumbehälter werden in der Regel luft- bzw. gasdicht abgeschlossen und verfügen optional über ein Rührwerk und verschiedene Mess-, Steuer- und Regelungseinrichtungen (MSR), beispielsweise zur Prozesskontrolle.
Für Großraumbehälter zur Lagerung von Trinkwasser, Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten bietet es sich an, die Behälterwand aus Metall, insbesondere Edelstahl auszubilden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Behälterwand durch Blechstreifen gebildet ist, die miteinander verschweißt werden. Hierzu kann insbesondere ein Endlosbandverfahren verwendet werden, um die Behälterwand aus Blechstreifen auszubilden.
Der Behälterboden kann beliebig ausgebildet sein, vorzugsweise ist der Boden durch Stahlplatten, insbesondere Edelstahlplatten, ausgebildet und/oder betoniert.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Behälter, bei denen ein oberes, offenes Ende der Behälterwand durch ein Behälterdach verschlossen wird, weisen üblicherweise ein Kegeldach auf. Derartige Behälterdächer werden insbesondere für Trinkwasserbehälter, Lebensmittelbehälter oder für Behälter für pharmazeutische Produkte verwendet. Die Kegeldächer sind dabei aus Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet, insbesondere wenn es sich um einen Trinkwasserbehälter handelt, um die für die Lagerung von Trinkwasser geltenden Normen zu erfüllen.
Ein Nachteil bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kegeldächern besteht darin, dass die Konstruktion des Behälterdachs aufwändig ist. Es muss eine geeignete Stützkonstruktion eingesetzt werden, die das Kegeldach trägt. Ferner müssen die zur Ausbildung des Behälterdachs notwendigen Metallplatten aus Stabilitätsgründen eine Mindeststärke aufweisen, wodurch sich entsprechende hohe Materialkosten ergeben.
Aus dem Stand der Technik sind auch Großraumbehälter zur Lagerung von Produkten, insbesondere Abfallstoffen, bekannt, bei denen das Behälterdach als Flachdach ausgebildet wird, d. h. bei denen die Dachfläche flach bzw. horizontal verläuft.
Zur Befestigung des Flachdachs ist vorgesehen, dieses durch Klemmen mit dem oberen offenen Ende der Behälterwand zu verbinden. Hierzu kann, um die Stabilität zu erhöhen, vorgesehen sein, dass an der Oberseite des Flachdachs ein Flansch bzw. ein Verstärkungsring aufgebracht wird. Durch Klemmen lässt sich zwar eine stabile und dichte Verbindung zwischen dem Flachdach und der Behälterwand erzeugen, allerdings entstehen dadurch auch Toträume bzw. Spalte und unbehandelte Zonen, die für eine kontaminationsfreie Lagerung ungeeignet sind. Daher eignen sich die bekannten Behälterdächer, die als Flachdach ausgebildet sind, nicht für Großraumbehälter, bei denen eine kontaminationsfreie Lagerung notwendig ist, insbesondere gilt dies für Trinkwasserbehälter, Lebensmittelbehälter oder Behälter für pharmazeutische Produkte.
Aus der DE 87 04 454 U1 ist eine Abdeckung für Behälter mit großem Durchmesser bekannt. Die Abdeckung kann dabei eine durch eine Metallmembran gebildete Flachdecke aufweisen. Vorgesehen ist, dass die Metallmembran aus einer Vielzahl nebeneinander liegender Blechbahnen, die an ihren Längsrändern durch Verschweißen miteinander verbunden sind, besteht. Die Längen der Blechbahnen sind dabei so bemessen, dass die aus ihnen zusammengesetzte Membran eine dem Grundriss des betreffenden Behälters angepasste Form aufweist. Die Membran ist dabei in ihrem Außenrandbereich über einen oberen Rand einer Behälterseitenwand eines Silos nach abwärts umgebogen. Vorgesehen ist, dass eine äußere Randverstärkung in Form eines Rings aus einem Flachband den umgebogenen Außenrandbereich der Membran umgibt. Der umgebogene Randbereich, der äußere Ring und der obere Rand der Behälterseitenwand können dabei miteinander verschweißt oder verschraubt sein.
Zum weiteren Stand der Technik wird ferner auf die DE 10 2018 006 603 A1 verwiesen, welche ein Verfahren zum Verschweißen von Blechstreifen und eine Vorrichtung zur Herstellung einer großen Fläche unter Einsatz eines derartigen Verfahrens offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Großraumbehälter, insbesondere einen Trinkwasserbehälter, einen Lebensmittelbehälter oder einen Behälter für pharmazeutische Produkte zu schaffen, der die Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere eine möglichst kontaminationsfreie Lagerung der aufzunehmenden Medien ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälters, insbesondere eines Trinkwasserbehälters, eines Lebensmittelbehälters oder eines Behälters für pharmazeutische Produkte zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere die Herstellung eines möglichst kontaminationsfreien Großraumbehälters ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 18 gelöst.
Der erfindungsgemäße Großraumbehälter, insbesondere ein Trinkwasserbehälter, ein Lebensmittelbehälter oder ein Behälter für pharmazeutische Produkte weist einen Behälterboden und eine umlaufende Behälterwand, welche einen Aufnahmeraum ausbildet, auf. Ein oberes offenes Ende der Behälterwand ist mit einem Behälterdach, welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen. Erfindungsgemäß ist an einem oberen Endbereich der Behälterwand ein ringförmig umlaufendes Trägerelement festgelegt, wobei das Behälterdach als Metallscheibe ausgebildet ist, welche das obere offene Ende der Behälterwand freitragend überspannt und dadurch verschließt, dass an eine dem Aufnahmeraum zugewandte Unterseite der Metallscheibe, vorzugsweise ein umlaufender Rand der Metallscheibe, mit dem Trägerelement und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt ist.
Vorzugsweise wird die Unterseite der Metallscheibe mit dem Trägerelement verschweißt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Metallscheibe horizontal oder gewölbt verlaufend das obere offene Ende der Behälterwand überspannt.
Grundsätzlich können neben der ersten Schweißnaht und der zweiten Schweißnaht auch noch mehr Schweißnähte vorgesehen sein. Vorzugsweise sind aber nur die erste Schweißnaht und die zweite Schweißnaht vorgesehen, um die Metallscheibe zu befestigen.
Unter einer durchgängigen Schweißnaht ist im Sinne der Erfindung auch eine Schweißnaht zu verstehen, die aus mehreren Abschnitten hergestellt wurde. Die durchgängige Schweißnaht muss somit nicht unbedingt in einem durchgängigen Arbeitsvorgang erzeugt werden.
Der Erfinder hat erkannt, dass sich durch eine Kombination der vorgenannten Merkmale ein Großraumbehälter schaffen lässt, der eine besonders kontaminationsarme bzw. kontaminationsfreie Lagerung von Produkten ermöglicht und dabei prozesssicher und effizient herstellbar ist.
Ein derartiger Großraumbehälter eignet sich insbesondere zur Lagerung von Trinkwasser, Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten.
Der Begriff „Metallscheibe“ bedeutet nicht, dass es sich um eine kreisrunde Metallscheibe handeln muss. Gleichwohl bietet es sich für den erfindungsgemäßen Großraumbehälter an, die Metallscheibe vorzugsweise kreisrund auszubilden. Im Sinne der Erfindung ist unter einer Metallscheibe jedoch zunächst allgemein eine flache bzw. ebene Metallfläche zu verstehen, die in der Draufsicht eine beliebige Form aufweisen kann, beispielsweise eine elliptische, rechteckige, quadratische oder eine frei wählbare Form aufweisen kann.
Dadurch, dass an einem oberen Endbereich der Behälterwand ein ringförmig umlaufendes Trägerelement festgelegt ist, wird ein besonders geeignetes und von der Behälterwand unabhängig gestaltbares Trägerelement für das Behälterdach geschaffen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausgestaltung des Behälterdachs als Metallscheibe, welche das obere offene Ende der Behälterwand freitragend überspannt, wird eine Dachkonstruktion gewählt, die besonders leicht ist. Es eignet sich dabei in besondere Weise, wenn die Metallscheibe dünn ausgebildet ist. Derartige als Behälterdächer ausgebildete Metallscheiben werden im Stand der Technik auch als Membrandächer bezeichnet. Eine Ausbildung der Metallscheibe derart, dass diese das obere offene Ende der Behälterwand freitragend überspannt, lässt sich durch den Verzicht auf Verstrebungen, Stützen, Träger oder Verstärkungselemente vergleichsweise kostengünstig realisieren.
Die erfindungsgemäße Metallscheibe überspannt das obere offene Ende der Behälterwand stützen- und trägerfrei.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das obere offene Ende der Behälterwand dadurch verschlossen wird, dass an eine dem Aufnahmeraum zugewandte Unterseite der Metallscheibe mit dem Trägerelement und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt ist. Optional kann der umlaufende Rand oder die Oberseite der Metallscheibe zusätzlich mit dem Trägerelement mittels einer durchgängigen zweiten Schweißnaht verschweißt sein. Durch die Verschweißung der Metallscheibe, insbesondere des Randes der Metallscheibe, mit dem Trägerelement kann vorzugsweise ein beim Stand der Technik (Klemmen) vorhandener Totraum vermieden werden.
Durch die Verschweißung mittels einer Schweißnaht, zwei Schweißnähten oder noch mehr Schweißnähten, welche die Metallscheibe von der Unterseite her und von der Oberseite her mit dem Trägerelement verschweißen, werden vorzugsweise sowohl ein Totraum bzw. Spalten als auch unbehandelte Zonen vermieden. Bei dieser Art der Verschweißung ist eine Korrosion an dieser Stelle nicht zu befürchten.
Die Metallscheibe überspannt somit das obere offene Ende freitragend und wird nur von dem ringförmigen Trägerelement getragen.
Durch die Kombination der vorgenannten Maßnahmen lässt sich somit ein stabiler, effizient herstellbarer und kontaminationsarmer bzw. kontaminationsfreier Großraumbehälter herstellen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Teilevielfalt reduziert wird. Zur Herstellung eines derartigen Großraumbehälters ist es ausreichend, für jeden Durchmesser ein Trägerelement und eine daran angepasste Metallscheibe als Behälterdach bereitzustellen, diese können unabhängig von der Höhe des Behälters bzw. der Höhe der Behälterwand für alle Behälter mit demselben Durchmesser verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Großraumbehälter weist vorzugsweise einen Aufnahmeraum mit einem Fassungsvermögen bzw. einem Volumen von 40 bis 50.000 m³ auf. Der Durchmesser kann vorzugsweise 3 m bis 50 m betragen. Für eine Ausgestaltung des Großraumbehälters als Trinkwasserbehälter hat sich ein Volumen von 100 bis 10.000 m³ und ein Durchmesser von 5 bis 40 m als besonders geeignet herausgestellt.
Von Vorteil ist es, wenn die Metallscheibe horizontal verlaufend das obere offene Ende der Behälterwand überspannt. Die Metallscheibe kann allerdings auch einen gewölbten Verlauf ausbilden, beispielsweise einen nach innen oder nach außen gewölbten Verlauf.
Insbesondere kann zumindest ein geringfügiges Durchhängen der Metallscheibe trotz der nachfolgend noch vorgeschlagenen Verspannung nicht immer vollständig vermieden werden.
Dadurch, dass die Metallscheibe das obere offene Ende horizontal verlaufend überspannt, ist in vorteilhafter Weise auch die Gesamthöhe des Behälters niedriger als bei einem Kegeldach.
Von Vorteil ist es, wenn die Metallscheibe ohne Überlappung mit dem Trägerelement (oder dem oberen Endbereich der Behälterwand) verschweißt ist.
Es hat sich gezeigt, dass sich eine besonders vorteilhaft Verbindung zwischen der Metallscheibe und dem Trägerelement herstellen lässt, wenn die Metallscheibe ohne Überlappung mit dem Trägerelement verschweißt ist. Somit lässt sich ein Totraum bzw. ein Spalt zwischen der Metallscheibe und dem Trägerelement in besonders vorteilhafter Weise vermeiden, ferner entstehen keine unbehandelten Zonen. Die erste und die zweite Schweißnaht können unmittelbar benachbart bzw. aufeinander zu verlaufen.
Von Vorteil ist es, wenn der Außendurchmesser der Metallscheibe im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Trägerelements entspricht. Die Metallscheibe kann somit frei schwebend ohne Überlappung mit dem Trägerelement (oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand) verschweißt werden. Die Metallscheibe lässt sich durch eine derartige Ausgestaltung in besonders vorteilhafter Weise, ohne dass Toträume entstehen, an das Trägerelement, vorzugsweise eine Kante, insbesondere eine dem Rand der Metallscheibe zugewandte Außenkante des Trägerelements, anschweißen.
Von Vorteil ist es, wenn das Trägerelement im Querschnitt betrachtet wenigstens zwei zueinander rechtwinklig verlaufende Abschnitte aufweist, wobei das Trägerelement derart mit dem oberen Endbereich der Behälterwand verbunden ist, dass ein erster Abschnitt des Trägerelements im Wesentlichen parallel zu der Behälterwand verläuft und an der Behälterwand festgelegt ist, und ein zweiter Abschnitt des Trägerelements im Wesentlichen parallel zu der Metallscheibe verläuft.
Es hat sich gezeigt, dass das Trägerelement eine besonders gute Stabilität bietet und sich ferner auch die Metallscheibe besonders vorteilhaft festschweißen lässt, wenn das Trägerelement wenigstens zwei zueinander rechtwinklig verlaufende Abschnitte aufweist.
Vorzugsweise verlängert der erste Abschnitt des Trägerelements die Behälterwand nach oben. Besonders zu bevorzugen ist es dabei, wenn der erste Abschnitt des Trägerelements planparallel bzw. im Wesentlichen planparallel zu der Behälterwand verläuft. Das heißt, wenn die Behälterwand von oben betrachtet eine Kreisform aufweist, dann weist vorzugsweise auch das Trägerelement eine entsprechende Kreisform bzw. einen entsprechenden angepassten Durchmesser auf.
Von Vorteil ist es, wenn sich der zweite Abschnitt ausgehend von dem Ende des zweiten Abschnitts, der an den ersten Abschnitt angrenzt, radial nach außen erstreckt.
Von Vorteil ist es, wenn das Trägerelement mit dem oberen Endbereich der Behälterwand stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, vorzugsweise verschweißt, ist.
Das ringförmige Trägerelement kann beliebig stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Behälterwand verbunden werden. In besonderer Weise eignet sich ein Verschweißen des Trägerelements mit der Behälterwand. Es kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement auf das obere Ende bzw. die obere Kante der Behälterwand aufgesetzt und dort stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise durch Schweißen, mit der Behälterwand verbunden ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement am oberen Endbereich der Behälterwand mit einer Innenseite oder einer Außenseite der Behälterwand verschweißt ist derart, dass sich ein erster Abschnitt des Trägerelements und der obere Endbereich der Behälterwand überlappen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Metallscheibe mittels der ersten Schweißnaht und/oder der zweiten Schweißnaht im Wesentlichen mit einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Trägerelements verschweißt ist.
Es hat sich als besonders geeignet herausgestellt, wenn die Metallscheibe mit einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Trägerelements verschweißt ist. Bei dem Übergangsbereich kann es sich um eine Kante, insbesondere um eine dem Rand der Metallscheibe zugewandte Außenkante des Trägerelements handeln. Dadurch, dass die erste und (gegebenenfalls) die zweite Schweißnaht die Metallscheibe jeweils im Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt verschweißen, ergibt sich eine besonders stabile Verbindung, wobei ein Totraum bzw. eine Spalte und unbehandelte Zonen vermieden werden.
Von Vorteil ist es, wenn das Trägerelement im Querschnitt als U-Profil oder als Winkelprofil ausgebildet ist.
Eine Ausbildung des Trägerelements als U-Profil oder als Winkelprofil hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Grundsätzlich kann das Trägerelement aber beispielsweise auch als rechteckiges, beispielsweise quadratisches, oder sonstiges Profil ausgebildet sein.
Das U-Profil kann in verschiedenen Ausrichtungen befestigt werden.
Bei dem Winkelprofil kann es sich insbesondere um ein Profil handeln, welches im Querschnitt L-förmig ausgebildet ist. Vorgesehen sein kann dabei auch, dass das Winkelprofil im Querschnitt betrachtet, zwei gleichlange Abschnitte aufweist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das U-Profil des Trägerelements derart angeordnet ist, dass sich im Querschnitt betrachtet, an das von dem zweiten Abschnitt abgewandte Ende des ersten Abschnitt ein dritter Abschnitt anschließt der im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Abschnitt verläuft oder sich im Querschnitt betrachtet an das von dem ersten Abschnitt abgewandte Ende des zweiten Abschnitts ein dritter Abschnitt anschließt der im Wesentlichen parallel zu dem ersten Abschnitt verläuft.
Die beiden vorgenannten Ausrichtungen des U-Profils haben sich im Hinblick auf die Stabilität als besonders geeignet herausgestellt. Ferner lässt sich bei den vorgenannten Ausrichtungen des U-Profils auch die Metallscheibe besonders vorteilhaft mittels der beiden Schweißnähte mit dem Trägerelement verbinden.
Von Vorteil ist es, wenn eine Wurzel der ersten Schweißnaht und eine Wurzel der zweiten Schweißnaht zusammenkommen bzw. ineinander übergehen.
Es hat sich als besonders geeignet herausgestellt, sowohl im Hinblick auf eine besonders stabile Verschweißung der Metallscheibe mit dem Trägerelement als auch im Hinblick darauf, dass Toträume bzw. Spalte und unbehandelte Zonen vermieden werden sollen, wenn die beiden Schweißnähte derart gesetzt werden, dass die Wurzeln der beiden Schweißnähte zusammenkommen bzw. ineinander übergehen. Es ergibt sich somit eine wurzelverbundene Doppelverschweißung.
Die erste und/oder die zweite Schweißnaht können vorzugsweise glatt ausgeführt sein.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Metallscheibe als dünne und flexible Metallscheibe ausgebildet ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Metallscheibe derart gestaltet ist, dass die Metallscheibe zu einer Rolle zusammenrollbar und zum Abdecken des oberen Endes der Behälterwand wieder aufrollbar ist.
Es hat sich im Hinblick auf den Transport der Metallscheibe als besonders geeignet herausgestellt, wenn diese zu einer Rolle zusammenrollbar und als Flachdach zum Abdecken des oberen Endes der Behälterwand abrollbar ist. Die Metallscheibe ist hierzu entsprechend dünn und flexibel ausgebildet.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Metallscheibe gespannt ist.
Ein Spannen der Metallscheibe hat sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, damit die dünne Metallscheibe keine Falten aufweist. Die Metallscheibe kann dabei gespannt werden, bevor die Metallscheibe mit dem Trägerelement verschweißt wird.
Von Vorteil ist es, wenn die Metallscheibe eine Stärke von 0,5 bis 4,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt 0,5 bis 2,5 mm, weiter bevorzugt 0,8 bis 2,5 mm, nochmals weiter bevorzugt 1,0 mm bis 2,0 mm, aufweist.
Die vorgenannten Maße haben sich als besonders geeignet herausgestellt, um einerseits sicherzustellen, dass die Metallscheibe eine geeignete Stabilität aufweist, um das offene Ende der Behälterwand freitragend zu überspannen und andererseits die Materialkosten möglichst gering gehalten werden. Ferner soll auch das Eigengewicht der Metallscheibe, damit diese freitragend das obere offene Ende der Behälterwand überspannen kann, möglichst gering sein.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Metallscheibe aus einer Mehrzahl von miteinander verschweißten, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden, Metallstreifen oder Platten gebildet ist.
Es hat sich als besonders geeignet herausgestellt, die Metallscheibe aus einer Mehrzahl von vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Metallstreifen auszubilden. Die Herstellung kann dabei vorzugsweise in der Fabrik erfolgen. Anschließend kann dann die aus den Metallbahnen gebildete Metallscheibe vorzugsweise zu einer Rolle zusammengerollt werden. In der aufgerollten Form kann dann die Metallscheibe besonders einfach zur Baustelle transportiert und dort wieder abgewickelt und als Flachdach auf das obere Ende der Behälterwand aufgebracht werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Behälterwand aus Metall, vorzugsweise durch wendelförmig gebogene Blechbahnen, gebildet ist.
Die Herstellung von Behälterwänden aus Metall, insbesondere durch wendelförmig gebogene Blechbahnen, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Ein besonders geeignetes Verfahren wird als Endlosbandverfahren bezeichnet und dient dazu, Behälterwände aus Blechstreifen auszubilden. Bei diesen Systemen werden Stahlbänder vorprofiliert und spiralförmig miteinander innen und außen verschweißt. Vorgesehen sein kann dabei eine angeformte, umlaufende Verstärkungsrippe auf der Außenseite, welche eine hohe Stabilität bei der Aufnahme statischer und dynamischer Lasten gewährleistet. Die Behälterinnenseite wird dabei als kantenlose Oberfläche ausgeführt. Ein mit dem Endlosbandverfahren hergestellter Behälter kann in besonders vorteilhafter Weise auf der Baustelle erstellt werden. Der Behälter wächst dabei nach oben, indem jeweils weitere Blechbahnen dem unteren Ende des Behälters zugeführt werden. Vorzugsweise wird dabei das erfindungsgemäße Behälterdach angebracht, bevor der Behälter seine Endhöhe erreicht hat. Vorzugsweise wird das Behälterdach montiert, wenn die Behälterwandung eine Höhe von 1 bis 4 m, insbesondere 2 bis 3 m, aufweist. Somit lassen sich die Schweißnähte in besonders vorteilhafter Weise setzen.
Von Vorteil ist es, wenn die Behälterwand als Zylinder, vorzugsweise als Kreiszylinder ausgebildet ist.
Es hat sich für den erfindungsgemäßen Großraumbehälter als besonders geeignet herausgestellt, wenn die Behälterwand als Zylinder, vorzugsweise als Kreiszylinder ausgebildet ist. Somit lassen sich besonders hohe Kräfte aufnehmen. Die Metallscheibe ist dabei in der Draufsicht entsprechend gestaltet und weist vorzugsweise die Form einer Kreisscheibe auf. Der Behälter weist somit insgesamt eine zylindrische Mantelfläche bzw. Behälterwand auf.
Derartige Behälter eignen sich insbesondere, um einen Aufnahmeraum mit einem Volumen von 40 bis 50.000 m³ bereitzustellen und weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 3 bis 50 m auf. Für Trinkwasserbehälter eignet sich insbesondere Großraumbehälter mit einer Behälterwand, die als Kreiszylinder ausgebildet ist und einen Durchmesser von 5 bis 40 m aufweist und bei denen der Aufnahmeraum ein Volumen von 100 bis 10.000 m³ aufweist.
Es hat sich gezeigt, dass sich als Material für die Behälterwand und/oder das Trägerelement und/oder die Metallscheibe und/oder den Behälterboden insbesondere Edelstahl, vorzugsweise hochlegierte, austenitische und ferritisch-austenitische Edelstähle eignen. Es eignen sich dabei insbesondere Edelstähle mit der Werkstoffnummer (Europäische Normung) 1.4404, 1.4571, 1.4162 und 1.4462.
In besonderer Weise eignet es sich, wenn die Behälterwand und/oder das Trägerelement und/oder die Metallscheibe und/oder der Behälterboden aus demselben Material ausgebildet sind.
Als Wandstärke für die Behälterwand hat sich eine Wandstärke von 1,5 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm, weiter bevorzugt 3 bis 4 mm, insbesondere 3 mm, als besonders geeignet herausgestellt. Die geeignete Wandstärke kann anhand der statischen Erfordernisse bestimmt werden.
Von Vorteil ist es, wenn der Behälterboden aus Beton, Stahlbeton, vorzugsweise Stahl, insbesondere Edelstahl, gebildet ist. Von Vorteil kann es sein, wenn ein Fundament aus Beton oder Stahlbeton bereitgestellt wird und auf dieses ein Behälterboden aus Stahl, insbesondere Edelstahl, aufgelegt wird. Der Behälterboden kann vorzugsweise mit einem unteren Ende der Behälterwand verschweißt werden. Der Behälterboden kann vorzugsweise aus einer Mehrzahl von vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden, miteinander verschweißten Metallstreifen oder Platten gebildet sein.
Der Großraumbehälter kann mit weiteren technischen Ausrüstungen versehen sein. Beispielsweise kann bei einem Trinkwasserbehälter ein Zulauf und/oder eine Entnahme und/oder ein Überlauf (vorzugsweise mit Siphon) und/oder ein Über- und Unterdruckventil und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder ein Domdeckel und/oder eine Luftfilteranlage und/oder ein Mannloch und/oder ein Schauglas und/oder eine Treppenanlage, gegebenenfalls mit Podesten und/oder weiteren Armaturen, Rührwerken, Pumpen und Zuleitungen, vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Großraumbehälter ermöglicht kurze Bauzeiten, eine hohe Stabilität und eine maschinelle Vorort-Fertigung. Der erfindungsgemäße Großraumbehälter weist insbesondere glatte Oberflächen an der Innenseite der Behälterwand und des Trägerelements, der Unterseite der Metallscheibe und der Oberseite des Behälterbodens auf, wodurch der Großraumbehälter kontaminationsfrei bzw. kontaminationsarm ist und eine leichte Reinigung bzw. Wartung ermöglicht.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälters, insbesondere eines Trinkwasserbehälters, eines Lebensmittelbehälters oder eines Behälters für pharmazeutische Produkte, mit einem Behälterboden und einer umlaufenden Behälterwand, welche einen Aufnahmeraum ausbildet, sieht vor, dass ein oberes offenes Ende der Behälterwand mit einem Behälterdach, welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass an einem oberen Endbereich der Behälterwand ein ringförmig umlaufendes Trägerelement festgelegt wird, wobei das Behälterdach als Metallscheibe ausgebildet und derart aufgebracht wird, dass die Metallscheibe das obere offene Ende der Behälterwand freitragend überspannt und dadurch verschließt, dass ein umlaufender Spalt zwischen einer dem Aufnahmeraum zugewandten Unterseite der Metallscheibe und dem Trägerelement (vorzugsweise) und/oder dem oberen Endbereich der Behälterwand (weniger bevorzugt) mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt wird.
Optional kann außerdem zusätzlich eine Oberseite der Metallscheibe und/oder ein umlaufender Rand der Metallscheibe mit dem Trägerelement mittels einer durchgängigen zweiten Schweißnaht verschweißt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein stabiler, effizient und kostengünstig zu errichtender und kontaminationsarmer bzw. kontaminationsfreier Großraumbehälter geschaffen, der sich insbesondere für die Lagerung von Trinkwasser, Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten eignet.
Vorgesehen ist dabei, dass zunächst an einem oberen Ende der Behälterwand ein ringförmig umlaufendes Trägerelement festgelegt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement mit dem oberen Endbereich der Behälterwand stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, vorzugsweise verschweißt, wird. Besonders zu bevorzugen ist es dabei, wenn das Trägerelement auf ein oberes Ende der Behälterwand aufgesetzt und mit dem oberen Ende der Behälterwand verschweißt wird, so dass das Trägerelement das obere Ende der Behälterwand nach oben verlängert.
Vorgesehen ist, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Behälterdach als Metallscheibe ausgebildet und derart aufgebracht wird, dass die Metallscheibe das obere offene Ende der Behälterwand freitragend, das heißt stützen- und trägerfrei, überspannt und verschließt. Dies erfolgt dadurch, dass ein umlaufender Spalt zwischen einer dem Aufnahmeraum zugewandten Unterseite der Metallscheibe und dem Trägerelement und/oder dem oberen Endbereich der Behälterwand mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt wird. Optional kann zusätzlich an einer Oberseite der Metallscheibe ein umlaufender Rand der Metallscheibe mit dem Trägerelement mittels einer durchgängigen zweiten Schweißnaht verschweißt werden.
Vorzugsweise ist die Metallscheibe dabei ohne Überlappung mit dem Trägerelement oder dem oberen Endbereich der Behälterwand verschweißt, das heißt derart, dass die Metallscheibe das Trägerelement nicht überlappt. Dadurch wird die Entstehung eines Totraums bzw. unbehandelter Zonen zuverlässig vermieden.
Von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, wenn die erste Schweißnaht und die zweite Schweißnaht derart gesetzt werden, dass eine Wurzel der ersten Schweißnaht und eine Wurzel der zweiten Schweißnaht zusammenkommen bzw. ineinander übergehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Metallscheibe als dünne und flexible Metallscheibe ausgebildet wird.
Damit die Metallscheibe im Endzustand faltenfrei ist, kann vorgesehen sein, dass diese radial nach außen gespannt wird, bevor die Metallscheibe mittels der ersten Schweißnaht mit dem Trägerelement verschweißt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es von Vorteil, wenn die Metallscheibe zu einer Rolle zusammengerollt und zum Abdecken des oberen Endes der Behälterwand wieder aufgerollt und optional gespannt wird.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Metallscheibe dadurch aufgebracht wird, dass diese zunächst als Rolle zusammengerollt und beispielsweise vom Herstellungsort an die Baustelle gebracht und dort wieder abgerollt wird. Die Metallscheibe kann dabei vorzugsweise am Herstellungsort derart gefertigt werden, dass diese die gewünschten Abmessungen aufweist, um, nachdem die Metallscheibe mit dem Trägerelement und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand verschweißt wurde, gas- oder flüssigkeitsdicht das obere Ende der Behälterwand zu verschließen.
Bei der Metallscheibe kann es sich vorzugsweise um ein sogenanntes Membrandach handeln, welches dünn und derart flexibel ist, dass die Metallscheibe zusammengerollt werden kann, insbesondere zu Transportzwecken.
Die bereits bezüglich des erfindungsgemäßen Großraumbehälters genannten Stärken der Metallscheibe eignen sich hierfür in besonderem Maße.
Es eignet sich ferner in besonderem Maße, wenn die Metallscheibe aus einer Mehrzahl von miteinander verschweißten, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden, Metallstreifen gebildet wird.
Ferner eignet es sich in besonderem Maße für das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Behälterwand aus Metall, vorzugsweise durch wendelförmig gebogene Blechbahnen, vorzugsweise aus Edelstahl, gebildet wird, insbesondere derart, wie dies von dem Endlosbandverfahren bekannt ist.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Großraumbehälter beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Großraumbehälter genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Großraumbehälter;
2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Großraumbehälter;
3 eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer ersten Ausführungsform;
4a eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer zweiten Ausführungsform;
4b eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer dritten Ausführungsform;
4c eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer vierten Ausführungsform;
5a eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer fünften Ausführungsform; und
5b eine prinzipmäßige Darstellung des Ausschnitts III der 2 in einer sechsten Ausführungsform; und
6 eine prinzipmäßige Darstellung des Verfahrens, um die Metallscheibe derart anzubringen, dass diese das obere offene Ende der Behälterwand freitragend überspannt.

Großraumbehälter und Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälters sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher eingegangen wird.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Großraumbehälters, der sich insbesondere als Trinkwasserbehälter, als Lebensmittelbehälter oder als Behälter für pharmazeutische Produkte eignet.
In 2 ist ein Längsschnitt durch den in 1 prinzipmäßig dargestellten Großraumbehälter dargestellt.
Wie sich den 1 und 2 entnehmen lässt, weist der Großraumbehälter einen Behälterboden 1 und eine umlaufende Behälterwand 2, welche einen Aufnahmeraum 3 für das aufzunehmende Medium ausbildet, auf. Bei dem aufzunehmenden Medium kann es sich grundsätzlich um ein flüssiges, gasförmiges oder festes Medium eignen.
Der im Ausführungsbeispiel dargestellte Großraumbehälter eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für feste und flüssige Medien.
Bei dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Großraumbehälter handelt es sich um einen Trinkwasserbehälter, hierauf ist die Erfindung und das Ausführungsbeispiel jedoch nicht beschränkt zu verstehen.
Wie sich aus den 1 und 2 ergibt, ist der Behälterboden 1 auf einem Fundament 4 angeordnet. Bei dem Fundament 4 kann es sich beispielsweise um ein Fundament aus Stahlbeton handeln. Der Behälterboden 1 kann vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt sein. Im Ausführungsbeispiel ist eine Herstellung aus Edelstahl vorgesehen.
Die Behälterwand 2 kann aus Beton oder Stahlbeton hergestellt werden. Die Behälterwand 2 kann vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, hergestellt sein. Im Ausführungsbeispiel ist die Behälterwand aus Edelstahl ausgebildet.
Die Behälterwand 2 ist im Ausführungsbeispiel durch wendelförmig gebogene Blechbahnen 20 aus Edelstahl gebildet. Vorzugsweise wird die Behälterwand 2 durch ein sogenanntes Endlosbandverfahren hergestellt. Die hierzu verwendeten Edelstahlbahnen bzw. die Edelstahlbänder sind vorprofiliert und spiralförmig miteinander innen und außen verschweißt. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die beiden Schweißnähte treffen, so dass eine wurzelverbundene Doppelverschweißung ausgebildet wird. Die Blechbahnen 20 weisen angeformte umlaufende Verstärkungsrippen 5, so wie in 1 prinzipmäßig dargestellt, auf. Optional kann die Behälterwand 2 an der Außenseite aber auch glatt (bis auf etwaige Schweißnähte) oder auf sonstige Weise ausgebildet sein; hierauf kommt es im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt an. Die Behälterwand 2 kann grundsätzlich beliebig hergestellt werden, beispielsweise auch etagenweise aus einzelnen Schüssen. Die Innenseite der Behälterwand 2 ist im Ausführungsbeispiel kantenlos ausgebildet.
Der Behälterboden 1 ist mit einem unteren Ende 2a der Behälterwand 2 vorzugsweise verschweißt.
Wie ferner aus den 1 bis 6 ersichtlich ist, ist ein oberes offenes Ende 2b der Behälterwand 2 mit einem Behälterdach 6 verschlossen. Das Behälterdach 6 weist dabei wenigstens einen Durchmesser von 3 m auf.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Großraumbehälter einen Durchmesser von 3 bis 50 m, vorzugsweise 5 bis 40 m, aufweist, so dass auch das Behälterdach 6 einen entsprechenden Durchmesser aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass der Aufnahmeraum 3 des Großraumbehälters ein Volumen von 40 bis 50.000 m³, vorzugsweise in einer Ausführung als Trinkwasserbehälter ein Volumen von 100 bis 10.000 m³, aufweist.
Die Behälterwand 2 ist vorzugsweise als Zylinder, insbesondere als Kreiszylinder, ausgeführt, so wie dies prinzipmäßig in den 1 und 2 dargestellt ist.
Wie insbesondere aus den 3 bis 5 ersichtlich ist, ist an einem oberen Endbereich der Behälterwand 2, im Ausführungsbeispiel am oberen Ende 2b der Behälterwand 2, ein ringförmig umlaufendes Trägerelement 7 festgelegt.
Erfindungsgemäß ist das Behälterdach 6 im Ausführungsbeispiel als Metallscheibe ausgebildet, welche das obere offene Ende 2b der Behälterwand 2 freitragend überspannt. Die Metallscheibe 6 verschließt das obere offene Ende 2b der Behälterwand 2 dadurch, dass eine dem Aufnahmeraum 3 zugewandten Unterseite 6a der Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 (vgl. 3, 4a, 4b, 4c und 5a) und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand 2 (vgl. 5b) mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht 8 gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt ist. Insbesondere kann vorgesehen, dass ein umlaufender Rand 6b der Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 und/oder mit dem Endbereich der Behälterwand 2 entsprechend verschweißt ist (vgl. insbesondere die 3, 4a und 5a).
Zusätzlich kann der umlaufende Rand 6b und/oder eine Oberseite 6c der Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 mit einer durchgängigen zweiten Schweißnaht 9 verschweißt sein, wie in den 3, 4a, 4b und 5a dargestellt. Alternativ oder zusätzlich zu einer zweiten Schweißnaht 9 kann beispielsweise aber auch vorgesehen sein, dass die Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 zusätzlich verklebt, vernietet oder verschraubt ist. Lediglich beispielhaft und schematisiert ist diesbezüglich in 4c eine Schraube 90 angedeutet.
Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist die Metallscheibe 6 derart angeordnet, dass diese horizontal verlaufend das obere offene Ende 2b der Behälterwand 2 überspannt. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Metallscheibe 6 gewölbt ausgebildet ist, beispielsweis nach innen oder nach außen gewölbt ausgebildet ist. In 1 sind drei Varianten für den Verlauf der Metallscheibe 6 beispielhaft strichliniert dargestellt.
Insbesondere im Falle der nach außen gewölbten Metallscheibe 6, aber gegebenenfalls auch im Falle der horizontal oder nach innen gewölbten Metallscheibe 6, kann optional ein Stabilisierungsmittel vorgesehen sein (in 1 ebenfalls strichliniert dargestellt), um eine Verspannung oder Stabilisierung der Metallscheibe 6 zu bewirken - dennoch kann die Metallscheibe 6 im Sinne der Erfindung freitragend sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Metallscheibe 6 ohne Überlappung mit dem Trägerelement 7 verschweißt ist, wie insbesondere in den 2, 3, 4a und 5a dargestellt. Der Außendurchmesser der Metallscheibe 6 entspricht in diesen Ausführungsbeispielen dabei im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Trägerelements 7. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Metallscheibe 6 das Trägerelement 7 überlappt. Ein Überlappen des Trägerelements 7 kann je nach Befestigungstechnik vorteilhaft sein, beispielsweise wenn zusätzlich zu der ersten Schweißnaht 8 eine Klebeverbindung, Nietverbindung oder Schraubverbindung vorgesehen ist. Beispielhaft zeigen die 4b, 4c und 5b Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Metallscheiben 6, die das Trägerelement 7 überlappen.
Wie insbesondere aus den 3 bis 5b ersichtlich ist, weist das Trägerelement 7 im Querschnitt wenigstens zwei zueinander rechtwinklig verlaufende Abschnitte auf.
Das Trägerelement 7 kann derart mit dem oberen Endbereich, im Ausführungsbeispiel dem oberen Ende 2b der Behälterwand 2, verbunden sein, dass ein erster Abschnitt 7a des Trägerelements 7 im Wesentlichen parallel zu der Behälterwand 2 verläuft und an der Behälterwand 2 festgelegt ist, und ein zweiter Abschnitt 7b des Trägerelements 7 im Wesentlichen parallel zu der Metallscheibe 6 verläuft, wie in den 3 bis 5a dargestellt. In den genannten Ausführungsbeispielen ist das ringförmige Trägerelement 7 mit dem oberen Endbereich der Behälterwand 2 bzw. direkt mit dem oberen Ende 2b der Behälterwand 2, mittels einer Schweißnaht 10 verschweißt. Das Trägerelement 7 verlängert somit die Behälterwand 2 am oberen Ende 2b nach oben.
Das Trägerelement 7 kann allerdings auch an einer Außenseite der Behälterwand 2 befestigt sein, beispielsweise derart, dass das Trägerelement 7 vorzugsweise auf gleicher Höhe (ggf. aber auch höher oder tiefer) mit der Behälterwand 2 abschließt. Das Trägerelement 7 kann damit zur Verstärkung der Behälterwand 2 einen Kragen ausbilden, beispielsweise wie in 5b dargestellt.
Wie aus den 3 bis 5b ersichtlich ist, wird die Metallscheibe 6 mittels der ersten Schweißnaht 8 und/oder der zweiten Schweißnaht 9 im Wesentlichen mit einem Übergangsbereich 70 zwischen dem ersten Abschnitt 7a und dem zweiten Abschnitt 7b des Trägerelements 7 verschweißt. Bei dem Übergangsbereich 70 kann es sich dabei vorzugsweise um eine Kante, insbesondere eine Außenkante, des Trägerelements 7 handeln.
Die erste Schweißnaht 8 und die zweite Schweißnaht 9 können, so wie dies prinzipmäßig in den 3, 4a und 5a angedeutet ist, derart gesetzt werden, dass eine Wurzel der ersten Schweißnaht 8 und eine Wurzel der zweiten Schweißnaht 9 zusammenkommen bzw. ineinander übergehen, so dass eine wurzelverbundene Doppelschweißnaht ausgebildet wird.
In den 3 bis 4c ist eine Ausbildung des Trägerelements 7 im Querschnitt als U-Profil dargestellt. In den 5a und 5b ist eine Ausbildung des Trägerelements 7 im Querschnitt als Winkelprofil dargestellt.
Grundsätzlich können auch noch weitere Profilgeometrien vorgesehen sein - auf die spezifische Geometrie kommt es im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt an, wobei sich allerdings insbesondere das U-Profil und das Winkelprofil als vorteilhaft herausgestellt haben. Grundsätzlich kann das Trägerelement 7 somit in vielfältigen Formen vorliegen, wenn diese geeignet sind, eine gas- oder flüssigkeitsdichte Verschweißung des Trägerelements 7 sowohl mit der Behälterwand 2 als auch mit der Metallscheibe 6 zu ermöglichen.
Das U-Profil kann in verschiedenen Ausrichtungen mit der Behälterwand 2 bzw. mit der Metallscheibe 6 verschweißt werden. Zwei besonders bevorzugte Ausrichtungen des Trägerelements 7 sind in den 3 und 4a dargestellt.
3 zeigt eine Anordnung des U-Profils des Trägerelements 7 derart, das sich im Querschnitt betrachtet an das von dem ersten Abschnitt 7a abgewandte Ende des zweiten Abschnitts 7b ein dritter Abschnitt 7c anschließt, der im Wesentlichen parallel und auf Abstand zu dem ersten Abschnitt 7a verläuft.
Die 4a-c zeigen, dass das U-Profil des Trägerelements 7 derart angeordnet ist, das sich im Querschnitt betrachtet an das von dem zweiten Abschnitt 7b abgewandte Ende des ersten Abschnitts 7a ein dritter Abschnitt 7c anschließt, der im Wesentlichen parallel und auf Abstand zu dem zweiten Abschnitt 7b verläuft.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Metallscheibe 6 in einer Draufsicht betrachtet als Kreisscheibe ausgebildet ist, da auch die Behälterwand 2 im Querschnitt betrachtet kreisringförmig ausgebildet ist. Grundsätzlich kann die Metallscheibe 6 eine beliebige Form aufweisen. Die Form der Metallscheibe 6 ist derart gewählt, dass diese geeignet ist, das obere offene Ende 2b der Behälterwand 2 freitragend zu überspannen und dadurch zu verschließen, dass ein Rand 6b der Metallscheibe 6 mittels der beiden Schweißnähte 8, 9 mit dem Trägerelement 7 verschweißt wird.
Die Ausbildung der Metallscheibe 6 derart, dass diese die Form einer Kreisscheibe aufweist, eignet sich hierfür in besonderer Weise.
Die Metallscheibe 6 ist im Ausführungsbeispiel als dünne und flexible Metallfläche ausgebildet. Derartige dünne und flexible Metallflächen werden im Stand der Technik auch als Membrandach bezeichnet.
Die Metallscheibe 6 ist derart gestaltet, dass die Metallscheibe 6, wie in 6 dargestellt, vorzugsweise zu einer Rolle zusammengerollt werden kann. Um die Metallscheibe 6 als Flachdach zum Abdecken des oberen Endes 2b der Behälterwand 2 zu verwenden, wird die Metallscheibe 6 dann vorzugsweise auf der Baustelle wieder abgerollt. Vorzugsweise erfolgt dies dadurch, dass die Metallscheibe 6 auf der Oberseite des Behälters ausgerollt und mit dem ringförmigen Trägerelement 7 verschweißt wird.
Es kann in nicht näher dargestellter Weise vorgesehen sein, dass die Metallscheibe 6 um Falten zu entfernen bzw. die Metallscheibe 6 zu glätten, gespannt wird, bevor die Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 verschweißt wird.
Die Metallscheibe 6 weist im Ausführungsbeispiel eine Stärke von 0,5 bis 4,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt 0,5 bis 2,5 mm, weiter bevorzugt 0,8 bis 2,5 mm, nochmals weiter bevorzugt 1,0 mm bis 2,0 mm, beispielsweise 1,5 mm, auf.
Wie prinzipmäßig in 2 dargestellt ist, ist die Metallscheibe 6 aus einer Mehrzahl von miteinander verschweißten, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Metallstreifen 60 oder Platten gebildet. Eine derartige Herstellung ermöglicht es, die Metallscheibe 6 kostengünstig und individuell in der gewünschten Form bzw. dem gewünschten Durchmesser herzustellen.
Die vorstehende Beschreibung dient auch zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels für das erfindungsgemäße Verfahren. Ein Auflegen der Metallscheibe 6 auf das obere offene Ende 2b der Behälterwand 2, in dem die Metallscheibe 6 zunächst als Rolle vorliegt und dann abgewickelt bzw. abgerollt wird, ist in 6 dargestellt.
Ein Verschweißen der Metallscheibe 6 mit dem Trägerelement 7 und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand 2 kann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass zunächst ein umlaufender Spalt zwischen der dem Aufnahmeraum 3 zugewandten Unterseite 6a der Metallscheibe 6 und dem Trägerelement 7 und/oder dem oberen Endbereich der Behälterwand 2 verschweißt wird (erste Schweißnaht 8). Zusätzlich kann dann die Oberseite 6c der Metallscheibe 6 und/oder deren umlaufender Rand 6b mit dem Trägerelement 7 mittels der durchgängigen zweiten Schweißnaht 9 verschweißt werden. Die Verschweißung erfolgt vorzugsweise derart, dass sich eine wurzelverbundene Doppelverschweißung ergibt.
Ein vorteilhaftes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Großraumbehälters kann dabei vorzugsweise die nachfolgenden Schritte umfassen:

- Vorbereitung des Fundaments 4, auf dem der Behälterboden 1 aufgelegt wird. Der Behälterboden 1 kann dabei aus mehreren Metallstreifen, die miteinander verschweißt sind, gebildet werden.
- Erstellen der Behälterwand 2. Die Behälterwand 2 kann dabei vorzugsweise durch die wendelförmig gebogenen Blechbahnen 20 gebildet werden, wobei das Endlosbandverfahren eingesetzt werden kann.
- Anschweißen des Trägerelements 7 an das obere Ende 2b der Behälterwand 2, vorzugsweise wenn die Behälterwand 2 eine Höhe von 1 bis 4 m, vorzugsweise 2 bis 3 m, erreicht hat.
- Ausrollen der Metallscheibe 6, wobei die Metallscheibe 6 vorzugsweise aus miteinander verschweißten Metallstreifen 60 hergestellt ist.
- Verschweißen der Metallscheibe 6 mittels der ersten Schweißnaht 8 und zusätzlich mittels der zweiten Schweißnaht 9 mit dem Trägerelement 7 und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand 2 (wie beschrieben), vorzugsweise derart, dass sich eine wurzelverbundene Doppelverschweißung ergibt.
- Optional setzen einer zweiten Schweißnaht 9 derart, dass die Wurzel der zweiten Schweißnaht 9 mit der Wurzel der von unten gesetzten ersten Schweißnaht 8 zusammenkommt.

Im Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass auf die Oberseite 6c der Metallscheibe 6 abschließend noch eine Bitumenschicht oder dergleichen aufgebracht und diese mit Kies oder dergleichen beschwert wird.
Die Metallscheibe 6, die Behälterwand 2, das Trägerelement 7 und der Behälterboden 1 sind vorzugsweise aus demselben Material, vorzugsweise einem verschweißbaren Material, insbesondere Stahl, vorzugsweise Edelstahl, ausgebildet. Es können grundsätzlich beliebige schweißbare Materialkombinationen vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass als Material hochlegierte, austenitische und ferritisch-austenitische Edelstähle, vorzugsweise mit den Werkstoffnummern 1.4404, 1.4571, 1.4162 oder 1.4462, zum Einsatz kommen.

Claims

Großraumbehälter mit einem Behälterboden (1) und einer umlaufenden Behälterwand (2), welche einen Aufnahmeraum (3) ausbildet, wobei ein oberes offenes Ende (2b) der Behälterwand (2) mit einem Behälterdach (6), welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen ist, wobei an einem oberen Endbereich der Behälterwand (2) ein ringförmig umlaufendes Trägerelement (7) festgelegt ist, wobei das Behälterdach als Metallscheibe (6) ausgebildet ist, welche das obere offene Ende (2b) der Behälterwand (2) freitragend überspannt und dadurch verschließt, dass eine dem Aufnahmeraum (3) zugewandte Unterseite (6a) der Metallscheibe (6) mit dem Trägerelement (7) und/oder mit dem oberen Endbereich der Behälterwand (2) mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht (8) gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Oberseite (6c) und/oder ein Rand (6b) der Metallscheibe (6) mit dem Trägerelement (7) mittels einer durchgängigen zweiten Schweißnaht (9) verschweißt ist.
Großraumbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) horizontal oder gewölbt verlaufend das obere offene Ende (2b) der Behälterwand (2) überspannt.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) ohne Überlappung mit dem Trägerelement (7) verschweißt ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Metallscheibe (6) im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Trägerelements (7) entspricht
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) im Querschnitt wenigstens zwei zueinander rechtwinklig verlaufende Abschnitte (7a,7b) aufweist, wobei das Trägerelement (7) derart mit dem oberen Endbereich der Behälterwand (2) verbunden ist, dass ein erster Abschnitt (7a) des Trägerelements (7) im Wesentlichen parallel zu der Behälterwand (2) verläuft und an der Behälterwand (2) festgelegt ist, und ein zweiter Abschnitt (7b) des Trägerelements (7) im Wesentlichen parallel zu der Metallscheibe (6) verläuft.
Großraumbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) mittels der ersten Schweißnaht (8) und/oder der zweiten Schweißnaht (9) im Wesentlichen mit einem Übergangsbereich (70) zwischen dem ersten Abschnitt (7a) und dem zweiten Abschnitt (7b) des Trägerelements (7) verschweißt ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) im Querschnitt als U-Profil oder als Winkelprofil ausgebildet ist.
Großraumbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das U-Profil des Trägerelements (7) derart angeordnet ist, dass sich im Querschnitt betrachtet, an das von dem zweiten Abschnitt (7b) abgewandte Ende des ersten Abschnitt (7a) ein dritter Abschnitt (7c) anschließt der im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Abschnitt (7b) verläuft oder sich im Querschnitt betrachtet an das von dem ersten Abschnitt (7a) abgewandte Ende des zweiten Abschnitts (7b) ein dritter Abschnitt (7c) anschließt der im Wesentlichen parallel zu dem ersten Abschnitt (7a) verläuft.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) mit dem oberen Endbereich (2b) der Behälterwand (2) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wurzel der ersten Schweißnaht (8) und eine Wurzel der zweiten Schweißnaht (9) ineinander übergehen.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) als dünne und flexible Metallscheibe (6) ausgebildet ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) derart gestaltet ist, dass die Metallscheibe (6) zu einer Rolle zusammenrollbar und zum Abdecken des oberen Endes (2b) der Behälterwand (2) wieder aufrollbar ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) gespannt ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) eine Stärke von 0,5 bis 4,0 mm aufweist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) aus einer Mehrzahl von miteinander verschweißten Metallstreifen (60) oder Platten gebildet ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand (2) als Zylinder ausgebildet ist.
Großraumbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand (2) aus Metall gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Großraumbehälters mit einem Behälterboden (1) und einer umlaufenden Behälterwand (2), welche einen Aufnahmeraum (3) ausbildet, wonach ein oberes offenes Ende (2b) der Behälterwand (2) mit einem Behälterdach (6), welches wenigstens einen Durchmesser von 3 m aufweist, verschlossen wird, wonach an einem oberen Endbereich (2b) der Behälterwand (2) ein ringförmig umlaufendes Trägerelement (7) festgelegt wird, wobei das Behälterdach als Metallscheibe (6) ausgebildet und derart aufgebracht wird, dass die Metallscheibe (6) das obere offene Ende (2b) der Behälterwand (2) freitragend überspannt und dadurch verschließt, dass ein umlaufender Spalt zwischen einer dem Aufnahmeraum (3) zugewandten Unterseite (6a) der Metallscheibe (6) und dem Trägerelement (7) und/oder dem oberen Endbereich der Behälterwand (2) mittels einer durchgängigen ersten Schweißnaht (8) gas- oder flüssigkeitsdicht verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) ohne Überlappung mit dem Trägerelement (7) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) mit dem oberen Endbereich der Behälterwand (2) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schweißnaht (8) und die zweite Schweißnaht (9) derart gesetzt werden, dass eine Wurzel der ersten Schweißnaht (8) und eine Wurzel der zweiten Schweißnaht (9) ineinander übergehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) als dünne und flexible Metallscheibe (6) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (6) zu einer Rolle zusammengerollt und zum Abdecken des oberen Endes (2b) der Behälterwand (2) wieder aufgerollt, gespannt und verschweißt wird.