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Frei stehender viereckiger großer Behälter Die Erfindung betrifft
einen frei stehenden viereckigen großen Behälter, wie er in der chemischen Lebensmittel-
und Genußmittelindustrie zur Aufnahme oder Behandlung größerer Mengen an Flüssigkeit
oder lireilgem Gut, beispielsweise zur Lagerung. zum Kochen oder Kühlen, dient.
Er besteht insbesondere aus rost- und säurebeständigem Stahl oder anderen nichtrostenden
Materialien. wie z. B. Aluminium oder in gewissen Fällen auch Kunststoff, er kann
aller auch aus Flußstahl gefertigt sein und gegehenenfalls inllen plattiert oder
mit Kunststoffolien heschichtet sein.
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Derartige Behälter werden üblicherweise mit geraden Seitenwänden
ausgebildet, die jedoch wegen des erheblichen Fliissigkeitsseitendruckes durch aufgeschraubte
oder angeschweißte Profilträger aus Stahl gegen Ausbiegen gesichert werden müssen.
Das Aussteifen mittels Profileisen hat jedoch den Nachteil, daß die Profileisen
durch das Waschen und Stehen in feuchten Räumen stark abrösten, und selbst durch
wiederholt aufgebrachte Farbanstriche kann das Durchrosten der Aussteifungsträger
nicht verhindert werden.
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Zur Behebung dieses Nachteils ist man schon dazu iibergegangen, nicht
nur den Behälter selbst, sondern auch die Außenversteifungen rostfrei zu gestalten.
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Dies bedingt jedoch eine erhebliche Steigerung der Herstellungskosten
und beläßt noch immer den bedeutenden Nachteil, daß die Außenversteifungen mit ihren
vielen Schmutzecken schlecht zu reinigen sind und speziell in der Lebensmittelindustrie
Anlaß zur Bakterienbildung geben.
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Eine andere bekannte Art, die geraden Seitenwände solcher großen
Behälter zu versteifen, besteht darin, den Behälter bis zum oberen Rand in Beton
mit Stahlbewehrung einzumauern. wie dies heutzutage in Brauereien üblich ist. Die
Herstellungskosten derartiger vollständig eingemauerter Behälter sind aber sehr
erheblich.
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Bei dem erfindungsgemäßen Behälter sind diese Nachteile beseitigt,
und man erhält einen Behälter, der trotz seines dünnwandigen Materials keine äußere
Versteifungen und auch keine äußere Betonummantelung benötigt und damit wesentliche
Fertigungs-und Baukosten einsparen läßt sowie auch außen vollkommen glatt und damit
leicht zu reinigen ist und iiberdies auch noch ein gefälliges Äußeres besitzt.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der auf die Seitenwandung
eines Flüssigkeitsbehälters ausgeübte spezifische Druck vom oberen Rand bis zum
Boden herunter linear anwächst, wie dies in Fig. 1 in der üblichen Darstellungsweise
schematisch verdeutlicht ist. Die resultierende Gesamtkraft Re der dreieckigen Kräftefläche
gebot durch den Schwerpunkt 5
der Kräftefläche, der bei einem Dreieck bekanntlich
in einem Drittel der Höhe des Dreiecks liegt.
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Es wurde nun gefunden, daß die bisherige Ausbildungsart, nämlich
die Behälterwandung unter Zuhilfenahme von Aussteifungen auf Biegung heanspruchen
zu lassen, falsch ist und es richtiger ist, die dünne Wandung in sich überwiegend
auf Zug beanspruchen zu lassen. Betrachtet man nämlich einen schmalen Vertikalstreifen
der dünnen Behälterwandung für sich, so kann er in etwa als Seil behandelt werden.
das, wie in Fig. 2 schematisch verdeutlicht. durch die dreieckige Kräftefläche des
Flüssigkeitssleitendfuckes belastet wäre. Die Durchhangslinie eines solchen auf
Zug beanspruchten Seiles ist bekanntlich eine Parabel, deren Längsachse in einem
Drittel der Gesamthöhe liegt. Die Behandlung des statisch unbestimmten Wandungsgebildes
als Seil hat eine ausreichende Berechtigung, weil der obere Bördelrand solcher dünnwandiger
Behälter für sich in etwa einen biegungsstei fen profilähnlichen Rahmen darstellt,
der die kleinere obere Gegenkraft A aufzunehmen in der Lage ist. Das übrige gibt
die Steifigkeit des Wandungsmaterials hinzu.
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Gemäß dem Crrundmerkmal der Erfindung ist der neue frei stehende
viereckige große Behälter für die Aufnahme oder Behandlung größerer Mengen an Flüssigkeit
oder hreiigem Gut in der chemischen Lebensmittel- und Genußmittelindustrie dadurch
gekennzeichnet. daß seine Seitenwandungen im Vertikalschnitt jeweils eine gewölbte
Kontur hesitzen.
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Gemäß dem Hauptgedanken der Erfindung ist ein solcher frei stehender
großer viereckiger Behälter dadurch gekellllzeicllllet, daß seine Seitenwandungen
im Vertikalschnitt jeweils eine parabelförmige Kontur mit im wesentlichen horizontaler
Parabellängsachse
besitzen. Die Fig. 3 zeigt einen solchen Behälter
im Vertikalschnitt, bei dem die Parabellängsachse der Wandungskontur im wesentlichen
in einem Drittel der Höhe des Behälters verläuft. Das untere Drittel der Seitenwandung
ist mit kleineren Krümmungsradien stärker gewölbt als die darüberliegende Seitenwandfläche.
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Eine Parabel läßt sich im Scheitelgebiet mit für den Behälterbau
ausreichender Genauigkeit durch zwei Kreisbögen annähern. Demzufolge ist eine abgeänderte
Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen des frei stehenden
Behälters jeweils aus zwei ineinander übergehende Zylindermantelzonen bestehen,
deren Krümmungsachsen beide im wesentlichen in einem Drittel der Höhe des Behälters
angeordnet sind und von denen der Krümmungsradius der unteren Zylindermantelzone
kleiner als der Krümmungsradius der oberen Zylindermantelzone ist. In der Fig. 4
ist diese abgeänderte Ausführungsform an Hand eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht.
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Es hat sich erwiesen, daß für den Behälterbau eine ausreichend genaue
Annäherung an die Parabeigrundform auch dann erzielt ist, wenn die Krümmungsmittelpunkte
der beiden Annäherungskreisbögen statt in einem Drittel der Höhe etwa in der Hälfte
der Höhe des Behälters liegen, Diese in Fig. 5 als Ausführungsbeispiel verdeutlichte
abgeänderte Ausführungsform ist somit dadurch gekennzeichnet, daß bei den Seitenwandungen
des frei stehenden Behälters die beiden Krümmungsachsen der beiden Zylindermantelzonen
im wesentlichen in der Hälfte der Höhe des Behälters angeordnet sind.
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Der Flüssigkeitsseitendruck ist bekanntlich beeinflußt durch das
spezifische Gewicht der Flüssigkeit und demzufolge bei leichteren Flüssigkeiten
geringer als bei schwereren. In manchen Fällen ist es deshalb ausreichend, wenn
die beiden igrümmungsradien der gewölbten Behälterwandfläche gleich groß sind. Diese
in Fig. 6 als Ausführungsbeispiel verdeutlichte abgeänderte Ausführungsform ist
somit dadurch gekennzeichnet. daß die Seitenwandungen des frei stehenden Behälters
aus jeweils einer Zylindermantelzone bestehen, deren Krümmungsachse im wesentlichen
in der Hälfte der Höhe des Behälters angeordnet ist.
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PTENTNSPROCHE: 1. Frei stehender viereckiger großer Behälter für
die Aufnahme oder Behandlung größerer Mengen an Flüssigkeit oder breiigem Gut, insbesondere
in der chemischen, Lebensmittel- und Genußmittelindustrie, der insbesondere aus
nichtrostendem dünnwandigem Material, z. B. nichtrostendem säurebeständigem Stahl,
Aluminium oder Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß seine Seitenwandungen
im Vertikalschnitt jeweils eine gewölbte Kontur besitzen.