DE1914943B2 - Kantenteil für einen auf der tragenden Wärmeisolation eines Flüssiggasbehälters abgestützen inneren Membrantank - Google Patents

Description

Bei den bis jetzt gebräuchlichen Kantenteilen sind jeweils Auswölbungen sowie ein mittlerer Verbindungsabschnitt vorgesehen, deren Größe bzw. Größen der Größe bzw. den Größen der Auswölbungen der miteinander zu verbindenden Wände entsprechen. Ein bekanntes Kantenteil ist durch Falten eines flachen Blechstücks geformt, wobei die beiden Schenkel des Kantenteils jeweils mit einer Aus.^ölbung der in Frage kommenden Größe versehen ist, die sich quer zu der Kante erstreckt. Das Kantenteil wird ap der Kante zwi sehen den beiden Auswölbungen mit einer öffnung versehen, die dann mit Hilfe eines getrennt hergestellten Verbindungsteils durch Verschweißen geschlossen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Auswölbung innerhalb jedes Schenkels eine gleichmäßige Größe erhält, die der Auswölbung der benachbarten Wand angepaßt ist Das Kantenteil kann zwei große Auswölbungen oder zwei kleine Auswölbungen oder eine kleine Auswölbung konstanten Querschnitts und eine große Auswölbung von ebenfalls konstantem Querschnitt aufweisen. In jedem Fall werden die Auswölbunger des Kantenteils durch das erwähnte Verbindungsstück miteinander verbunden. Dieses bekannte Kantenteil hat bestimmte Nachteile. Ein Nachteil besteht darin, daß es aus zwei Teilen hergestellt werden muß. Ferner ist nachteilig, daß es und insbesondere das Verbindungsstück eine zu große Steifigkeit aufweist. Im Gebrauch des Membrantanks treten geringe Änderungen des Neigungswinkels zwischen zwei benachbarten Wänden und daher auch zwischen den beiden Schenkeln jedes diese beiden Wände verbindenden Kantenteils auf, so daß hohe Spannungen auftreten und unter Ums»änden das Kantenteil abscheren oder das Verbindungsstück von dem Kantenteil abtrennen können.

In der französischen Patentschrift 14 47 913 ist ein ähnliches Kantenteil beschrieben, das ausschließlich durch Falten eines ebenen Blechzuschnitts geformt ist. so daß das Verbindungsstück bzw. der mittlere Ab schnitt einstückig mit den Auswölbungen ist. Der mittlere Abschnitt ist aber kompliziert gefaltet und befindet sich nahe der Faltlinie zwischen den beiden Schenkeln. Ferner sind in der französischen Zusatzpatentschrift 88 311 zu der vorstehend genannten französischen Patentschrift verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen des Kantenteils beschrieben, wobei der mittlere Abschnitt dieses eingangs genannte! Kantenteils verschiedene, abgesetzte und abgeknickte Dachformen hat, die jeweils aus ebenen Flächteilen bestehen. Diese Kantenteile bieten gegenüber den bis dahin bekannten Konstruktionen gewisse Vorteile. Da sie durch Falten eines flachen Blechzuschnitts hergestellt sind, ohne daß der Werkstoff übermäßig beansprucht wird, ist die Gefahr gering, daß im Gebrauch des Behälters eine zu hohe Beanspruchung auftritt, wenn sich der Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Kantenstücks geringfügig ändert. Jedoch sind immer noch Spannungen in dem kompliziert geformten mittleren, die Auswölbungen verbindenden Abschnitt vorhanden. Dies gilt insbesondere für ein Kantenteil mit zwei Auswölbungen von kleinerem Querschnitt, denn der mittlere Abschnitt hat in diesem Fall den kleineren Querschnitt, so daß er höheren Beanspruchungen ausgesetzt ist. Bei Anwendung dieser Konstruktion ist es bis jetzt üblich, den mittleren Abschnitt so auszubilden, daß er die gleiche Querschnittsgröße hat wie die Auswölbungen der Schenkel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Kantenteil dahingehend zu verbessern, daß im Gebrauch des Membrantanks eine geringere Gefahr hoher Beanspruchungen, insbesondere im mittleren Abschnitt, besteht. Außerdem soll es leicht so ausgebildet werden können, daß es an jeder der drei obenerwähnten Verbindungsstellen a, b und c verwendet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgebe ist bei dem eingangs genannten Kantenteil vorgesehen, daß die Querschnittsgröße mindestens einer der Auswölbungen in Richtung auf den mittleren Abschnitt fortschreitend zunimmt, und daß die andere Auswölbung einen größten Querschnitt hat, der größer ist als der kleinste Querschnitt der ersten Auswölbung.

Der Lösungsgedanke besteht darin, daß es bei der Herstellung von Kantenteilen mit Auswölbungen, bei denen sich die Querschnittsgröße mindestens einer Auswölbung in Richtung auf den mittleren Abschnitt vergrößert, möglich ist, diesem einen genügend großen Querschnitt zu geben, so daß die darin auftretenden Spannungen auf ein Minimum verringert werden und die Kantenteile weniger leicht brechen. Somit kann der mittlere Abschnitt die erforderliche konstante Querschnittsgröße unabhängig von der Größe der Auswölbungen in den Schenkeln des Kantenteils und die Abmessungen der Auswölbungen der durch das Kantenteil zu verbindenen Wände erhalten.

Ein erfindungsgemäßes Kantenteil zur Verwendung an einer der mit c bezeichneten Verbindungsstellen ist so geformt, daß die eine Auswölbung eine gleichmäßige Querschnittsgröße hat, die größer ist als die kleinste Querschnittsgröße der anderen, sich nach außen verjüngenden Auswölbung, um die Herstellung einer Verbindung mit der kleinen Auswölbung der betreffenden Wand /u ermöglichen, wobei sich jedoch der Querschnitt dieser kleinen Auswölbung in Richtung auf den durch die beiden Wandflächen gebildeten Winkel vergrößert, so daß diese Auswölbung in die erste Auswölbung am mittle-en Abschnitt übergeht.

Bei einem K.antenteil für eine der oben mit a bezeichneten Verbindungsstellen nimmt die Größe beider Auswölbungen in Richtung auf den mittleren Abschnitt zu, so daß dieser unabhängig davon, daß die Auswölbungen der beiden Schenkel außen einen kleinen Querschnitt haben, einen großen Querschnitt aufweist. Die erfindungsgemäßen Kantenteile werden in Verbindung mit Kantenteilen für die oben mit b bezeichneten Verbindungsstellen verwendet, bei denen die Auswölbungen der beiden Schenkel einen großen Querschnitt haben, der den großen Auswölbungen der zu verbindenden Wände entspricht.

Somit können alle Kantenteile zur Herstellung der Verbindungsstellen a, b und c rnittiere Abschnitte von konstanter Querschnittsgröße aufweisen. Die an den Verbindungsstellen a und c zu verwendenden Kantenteile können einen mittleren Abschnitt haben, der den gleichen großen Querschnitt hat wie der Abschnitt des Kantenteils mit einen großen Querschnitt aufweisenden Auswölbungen zu^r Herstellung einer der Verbindungsstellen b. Wenn hier davon gesprochen wird, daß der Verbindungsabschnitt einen großen Querschnitt entsprechend dem Querschnitt der größten Auswölbungen aufweist, so bedeutet dies, daß der mittlere Abschnitt gleichmäßig in die Auswölbungen übergeht, jedoch als solcher eine komplizierte Querschnittsform aufweisen kann, die in der französischen Patentschrift 14 47 913 oder der zugehörigen Zusatzpatentschrift 88 311 beschrieben ist.
Vorzugsweise wird jedes Kantenteil aus einem einzi-

gen flachen Blechzuschnitt geformt, der entsprechend dem erforderlichen Flächenwinkel von z. B. 90° gebogen wird. Beide Schenkel werden mit einer einzigen Auswölbung versehen, die vom freien Rand des Schenkels in Richtung zum mittleren Abschnitt an der Kante des Flächenwinkels verlaufen und in diesem zusammentreffen. An diesem mittleren Abschnitt wird das Kantenteil so geformt, daß ein Abschnitt entsteht, der in die Auswölbungen der beiden Schenkel übergeht, die Auswölbungen miteinander verbindet und eine überschüssige Materialfläche bildet, die Zusammenziehungs- und Ausdehnungsbewegungen des Kantenteils in Längsrichtung der Kante und damit der Behälterkante zuläßt.

Dieser mittlere Abschnitt umfaßt in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen konvexen Überbrückungsabschnitt zwischen zwei quer zu den Auswölbungen der beiden Schenkel verlaufenden U-förmigen Trögen. Der Überbrückungsabschniu ist zweckmäßigerweise noch mit einer zur Kante parallelen konkaven Auswölbung von kleinem Querschnitt versehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch eine Außenansicht eines Teils eines würfelförmigen Membrantanks, dessen Wände mit parallelen Auswölbungen von kleinem Querschnitt und mit quer dazu verlaufenden parallelen Auswölbungen von großem Querschnitt versehen sind.

Fig.2 perspektivisch ein Kantenteil zur Verwendung an einer Verbindungsstelle 6 nach F i g. 1,

Fig.3 perspektivisch ein Kantenteil zur Verwendung an einer Verbindungsstelle a nach Fig. 1,

Fig.4 perspektivisch ein Kantenteil zur Verwendung an einer Verbindungsstelle cnach F i g. 1 und F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 2. Gemäß F i g. 1 ist bei dem Membrantank 1 jede Wand mit einem ersten Satz von Auswölbungen 2 versehen, die konvex in das Innere des Tanks hineinragen, parallel zueinander in einer Richtung verlaufen und die gleiche Querschnittsgröße haben, sowie mit einem zweiten Satz von Auswölbungen 3. die ebenfalls konvex in das Innere des Tanks hineinragen, untereinander parallel sind, eine konstante Querschnittsgröße haben, die Auswölbungen 2 des ersten Satzes im rechten Winkel schneiden und einen kleineren Querschnitt haben als die Auswölbungen des ersten Satzes. An der Stelle a ist jeweils eine Verbindung zwischen zwei Auswölbungen der beiden eine Kante bildenden Wände, und zwar einer Seitenwand 4 und der oberen Wand 6 vorhanden, wobei die Auswölbungen 3 den kleinen Querschnitt haben. Längs einer weiteren Kante des Tanks sind Verbindungsstellen b zwischen zwei Auswölbungen der beiden benachbarten Wände, d. h. der Seitenwände and 5 vorhanden, wobei hier Auswölbungen 2 verbunden sind, die den großen Querschnitt haben. An der Stelle c ist eine Verbindung zwischen zwei weiteren Wänden, und zwar der Seitenwand 5 und der oberen Wand 6 vorhanden, wobei hier Auswölbungen 2 mit dem größeren Querschnitt in der oberen Wand mit Auswölbungen 3 mit dem kleineren Querschnitt in der Seitenwand verbunden sind.

Das in F i g. 2 dargestellte Kantenteil 7 ist aus einem einzigen rechteckigen flachen Blechstück hergestellt, das längs einer Kante 8 so gefaltet worden ist, daß der erforderliche Flächenwinkel von z. B. 90° vorhanden ίο ist. Jeder der beiden Schenkel la und 76 ist mit einer Auswölbung 9 bzw. 10 versehen, die sich von der freien Kante des betreffenden Schenkels aus in Richtung auf den mittleren Teil des Kantenteils erstreckt. Innerhalb dieses mittleren Teils ist das Kantenteil 7 mit einem Abschnitt 11 (F i g. 5) versehen, der in die Auswölbungen 9 und 10 der beiden Schenkel übergeht und sie so miteinander verbindet, daß ein Vorrat an überschüssigem Blech vorhanden ist, der eine Zusammenziehung längs der Verbindungsstelle ermöglicht. Der Abschnitt 11 umfaßt einen konvexen Überbrückungsabschnitt 12, dessen Querschnitt kleiner ist als derjenige der Auswölbungen 9 und 10 der Schenkel, und der durch U-förmige Tröge 13 abgegrenzt ist, die in die zugehörigen Auswölbungen 9 und 10 der Schenkel übergehen. Der mittlere Teil des Überbrückungsabschnitts 12 ist vorzugsweise mit einer konkaven Vertiefung versehen, um einen kleinen gefalzten Trog in der Zone zu schaffen, die anderenfalls den am höchsten liegenden Teil des Überbrückungsabschnitts bilden würde. Das in F i g. 3 gezeigte Kantenteil 7 ist ebenso ausgebildet wie das Kantenteii in F i g. 2, abgesehen davon, daß die Auswölbungen der beiden Schenkel des Kan tenteils eine andere Form haben. Insbesondere hat der Abschnitt 11 des Kantenteils nach F 1 g. 3 den gleichen Querschnitt wie der entsprechende Abschnitt des Kantenteils nach F i g. 2. Jedoch weisen die untereinander gleichartigen Auswölbungen 9i und 1Oi der beiden Schenkel 7a und 76 eine sich fortschreitend ändernde Querschnittsgröße auf. Genauer gesagt umfaßt jede Auswölbung einen Abschnitt 9a bzw. 10a, der dem freien Rand des betreffenden Schenkels benachbart ist und einen kleinen konstanten Querschnitt hat, sowie einen benachbarten Abschnitt 96 bzw. 106, der sich in Richtung auf den mittleren Abschnitt 11 erstreckt, in diesen übergeht und eine fortschreitend zunehmende Querschnittsgröße besitzt.

Das in F i g. 4 gezeigte Kantenteil hat die gleiche Form wie die Kantenteile nach F i g. 2 und 3, abgesehen davon, daß die Auswölbung 9 des einen Schenkels 7a den gleichen großen Querschnitt hat wie die Auswölbung 9 eines der Schenkel des Kantenteils nach F i g. 2, während die Auswölbung Hh des anderen Schenkels 76 des Kantenteils die gleiche Form hat wie die Auswölbung 1Oi des Schenkels 7b des Kantenteils nach F i g. 3.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

V-.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kantenteil für einen auf der tragenden Wärmeisolation eines Flüssiggasbehälters abgestützten inneren Membrantank, welches aus Blech hergestellt ist und einen Flächenwinkel bildet, bei dem jeder Schenkel mit einer Auswölbung versehen ist, und bei dem die Auswölbungen an der durch die beiden Schenkel bestimmten Kante in einem mittleren Abschnitt zusammentreffen, der eine überschüssige Materialfläche enthält, die Zusammenziehungsund Ausdehnungsbewegungen des Kantenteils in der Längsrichtung der Kante zuläßt, dadurch ander in waagerechter und senkrechter Richtung erstrecken und sich im rechten Winkel schneiden, wobei sich die horizontalen Auswölbungen jedoch bezüglich der Größe ihres Querschnitts von den vertikalen Aus-

S Wölbungen unterscheiden. Durch diese sich in zwei Richtungen erstreckenden Auswölbungen steht eine Matefialfläche zum Ausgleich einer Zusammenziehung der Wände wenn diese mit dem Flüssiggas in Berührung kommen, zur Verfügung, so daß die Gesamtab-

,0 messungen des Membrantanks unverändert bleiben. Bei einem solchen Membrantank sind an den Kanten Kantenteile vorgesehen oder Kanten gebildet, die mil zwei Auswölbungen versehen sind, die in einem mittleren Verbindungsabschnitt zusammentreffen. Die Aus-

gekennzeichnet. daß die Querschnittsgröße .5 Wölbungen erstrecken sich quer zu der betreffenden mindestens einer der Auswölbungen (10,, 1O₂) in Kante des Tanks und entsprechen den Auswolbungen

der Wände des Tanks. Der mittlere Abschnitt enthalt eine überschüssige Maierialfläche, die Zusammenziehungs- und Ausdehungsbewegungen des Kantenteils in der Erstreckungsricbtung der Kante zuläßt.

Der Ausdruck Kanten bezeichnet im folgenden die Verbindungsstelle, die durch die Randabschnitte von zwei aneinander angrenzenden Wänden oder durch Teile vcn Wänden oder durch eine Seitenwand und die

Richtung auf den mittleren Abschnitt (11) fortschreitend zunimmt, und daß die andere Auswölbung (9) einen größten Querschnitt hat, der größer ist als der kleinste Querschnitt der ersten Auswölbung.

2. Kantenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (11) einen konÜ

vexen Überbrückungsabschnitt (12) zwischen zwei .... . . ■

quer zu den Auswölbungen der beiden Schenkel (7a. 25 obere oder die untere Wand des Membrantanks gebildet werden. Die Erfindung befaßt sich ausschließlich mit Kantenteilen für Membrantanks, die ebene Wände oder ebene Wandteile haben. Solche Tanks können jede beliebige geometrische Form erhalten; gewöhn-30 lieh haben sie eine prismatische oder quaderformige

Tb) verlaufenden U-förmigen Trögen (13) umfaßt (F ig. 5).

3. Kantenteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsabschnitt (12) mit einer zur Kante (8) parallelen konkaven Auswölbung versehen ist (F i g. 3).

4. Kantenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Auswölbup gen eine gleichmäßige Querschnittsgröße hai, die Gestalt, doch könnten solche Behälter auch eine korn pliziertere Form haben und Wände mit gegeneinander geneigten ebenen Teilen umfassen. Ein solcher Tank kann z. B. so geformt sein, daß er in den vorderen Teil

.■•inem Tank mit ebenen Sei-

gleich der maximalen Querschnittsgröße der ande- 35 eines Tankschiffs paßt. Be·

ren Auswölbung ist (F i g. 4). tenwänden können zwei benachbarte Wände einen

5. Kantenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, düß die Querschnittsgröße beider Auswölbungen (9i, lOi) in Richtung auf den mittleren Abschnitt (11) zunimmt (F i g. 3).

Winkel einschließen, der im wesentlichen einem rechten Winkel entspricht, doch könnte der durch die beiden Wandflächen gebildete Winkel je nach der geometrischen Form des Tanks auch einen beliebigen anderen Wert haben, d. h_, es könnte z. B. eui stumpfer oder ein spitzer Winkel vorgesehen sein. Einige der Kanten eines Tanks können die Form von nach innen vorspringenden Kanten haben, so daß sie in den Behalterraum

Die Erfindung betrifft ein Kantenteil für einen auf ₄₅ hineinragende Raumwinkel bilden. Jedoch kann ein solcher Tank, insbesondere ein Tank, der eine nach oben ragende Verlängerung oder einen Schacht umfaßt, mit durch zwei Flächen gebildeten Ecken versehen sein, die nach außen oder innen vorspringen.
50 Da jede der Wände des Membrantanks mit in der Längsrichtung und in der Querrichtung verlaufender Auswölbungen unterschiedlichen Querschnitts versehen ist, sind bei einem rechteckigen oder quaderförmigen Behälter drei verschiedene Formen von durch zwei

der tragenden Wärmeisolation eines Flüssiggasbehälters abgestützten inneren Membrantank, welches aus Blech hergestellt ist und einen Flächenwinkel bildet, bei dem jeder Schenkel mit einer Auswölbung versehen ist und bei dem die Auswölbungen an der durch die beiden Schenkel bestimmten Kante in einem mittleren Abschnitt zusammentreffen, der eine überschüssige Materialfläche enthält, die Zusammenziehungs- und Ausdehnungsbewegungen des Kantenteils in der Längsrichtung der Kante zuläßt. Solche drucklosen Behälter werden z. B. in Hochseetankschiffen zum Transportieren von Flüssigerdgas benutzt.

Die Wände des Membranbehälters ziehen sich bei ihrer Berührung mit dem Flüssiggas stark zusammen, wenn eine solche Zusammenziehung nicht mit Hilfe äußerer Halterungen verhindert wird und er in Berührung mit der isolierung bleibt und durch sie abgestützt wird. Der Membrantank hat hierzu eine Doppelanordnung von eine Ausdehnung und Zusammenziehung ermöglichenden, konvexen, in den Membrantank hineinragenden Auswölbungen. Jede Wand des Membrantanks ist mit mehreren Auswölbungen jeweils gleicher Querschnittsabmessungen versehen, die sich parallel zuein-Flächen gebildeten Kantenverbindungen vorhanden Bei einer ersten mit a bezeichneten Verbindungsstelle ist eine Verbindung zwischen zwei Auswölbungen dei gleichen kleinen Querschnittsform vorhanden, die ir den beiden Wänden ausgebildet sind. Bei der zweiter mit b bezeichneten Verbindungsstelle ist eine Verbin dung zwischen zwei Auswölbungen der gleichen gro Ben Querschnittsform vorhanden, die in den beider Wänden ausgebildet sind. Bei der mit c bezeichneter dritten Art einer Verbindungsstelle ist eine Verbindung zwischen einer in der einen Wand ausgebildeten Aus wölbung der großen Querschnittsform mit einer in de benachbarten Wand ausgebildeten Auswölbung de kleinen Querschnittsform vorhanden.