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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Schutzvorrichtung
für einen Behälter zum
Einschluß von
Werkstoffen, insbesondere gefährliche
und/oder giftige und auf einen Eisenbahnwaggon, welcher zumindest
eine, typischerweise zwei dieser Vorrichtungen enthält.
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Die
gefährlichen
Werkstoffe, insbesondere Gase wie beispielsweise Chlor, werden in
Tanks transportiert, die auf Eisenbahnwaggons oder auf Sattelschlepperlaster
montiert sind. Die Umhüllung derartiger
Tanks ist nicht dafür
vorgesehen, heftige Stöße, wie
sie bei einem Unfall auftreten, auszuhalten. Es wird deshalb vorgeschlagen,
die LKWs mit Sicherheitsplanken auszustatten, und die Enden der Eisenbahnwaggons
mit Stützstrebenvorrichtungen gegen
das Auffahren zu versehen.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Stützstrebenvorrichtung gegen
das Auffahren mit geringer Höhe
keinen ausreichenden Schutz gewährleistet,
insbesondere im Falle eines Aufpralls mit einem leeren Waggon bei
Rangiermanövern. Eine
Erhöhung
der Höhe
der Stützstrebenvorrichtung führt nicht
zur Lösung
dieses Problems, da im Falle des Aufpralls auf einen hohen Abschnitt
der Stützstrebenvorrichtung
das Kraftmoment, das auf den Verankerungspunkt dieser Vorrichtung
ausgeübt wird,
die maximal erlaubten Werte unter Deformation oder Herausreißen der
Stützstrebenvorrichtung überschreitet.
Die herausgerissene bzw. deformierte Stützstrebenvorrichtung stützt sich
heftig auf die Außenfläche der
Umhüllung
des Behälters
oder des Tanks mit dem unakzeptablen Risiko, diese Umhüllung zu
durchdringen und zerbrechen, und die gefährlichen und/oder giftigen
Werkstoffe freizugeben.
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Gleichermaßen stellt
der Einsatz von Sicherheitsplanken für Lkws bei einem heftigen Aufprall
ein Risiko der Freigabe der in den Tanks transportierten Produkte
dar. Überraschenderweise
können
so die eingesetzten und gegenwärtig
vorgeschlagenen Sicherheitsvorrichtungen das Risiko der Freisetzung gefährlicher
Werkstoffe erhöhen.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
196 26 496 A1 offenbart eine Behälterschutzeinrichtung für Schienenfahrzeuge,
insbesondere für
Kessel- oder geschlossene Schüttgutwagen,
die an beiden Enden stirnseitig vor dem Behälter am Untergestell befestigt ist.
Um beim stirnseitigen Einleiten von hohen Kräften in den Kessel- oder Schüttgutwagen
den Behälter besser
vor hohen Zugspannungen, die zum Versagen der Konstruktion führen können, zu
schützen,
ist die Behälterschutzeinrichtung über den
Behälteräquator hinaus
nach oben verlängert
und oberhalb des Behälteräquators
am Behälter
befestigt.
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Die
US 466,356 A offenbart
eine Schutzvorrichtung für
Tankwaggons, welche eine Bogenform aufweist und außerhalb
des Tanks angeordnet ist. Die Schutzvorrichtung erstreckt sich von
dem Kupplungsträger
nach oben bis zu dem obersten Abschnitt des Tanks und nach außen, um
die gesamte Kopfseite des Tanks zu schützen. Eine kopfseitige Verankerung
der Schutzvorrichtung erstreckt sich von der Schutzvorrichtung im
wesentlichen horizontal zu einer Position, welche an dem horizontalen
Abschnitt der Oberseite des Tanks sowie in Umfangsrichtung auf beiden
Seiten des Tanks sowie nach unten bis zu dem Kupplungsträger angeordnet
ist. Die Verankerung der Schutzvorrichtungen der Kopfseite ist kontinuierlich.
Eine erste Verbindungseinrichtung verbindet die Schutzvorrichtung
für die
Kopfseite mit einem äußeren Abschnitt
der Verankerung außerhalb
des Tanks. Zweite Verbindungseinrichtungen verbinden alle inneren
Abschnitte der Verankerung mit dem Tank. Dritte Verbindungseinrichtungen
verbinden die Schutzvorrichtung und/oder die Verankerung mit dem
Kupplungsträger.
In einer Ausführungsform
weisen die ersten Verbindungseinrichtungen ein an die Verankerung
und an die Schutzvorrichtung der Kopfseite geschweißtes Winkelstück auf,
und die zweiten Verbindungseinrichtungen weisen ein Pad auf, welches
mit der Verankerung und dem Tank verschweißt ist. Das Verankerungs-Pad
kann unterbrochen sein. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen
dem Tank und der Schutzvorrichtung der Kopfseite Dämpfungs- bzw. Polsterungsmaterial
vorgesehen, um auf die Schutzvorrichtung einwirkende Aufprallbelastungen
zu dämpfen.
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Die
US 3,994,239 A offenbart
eine Schutzvorrichtung für
die Kopfseite eines Tankwaggons, welche eine Schutzvorrichtung für die Kopfseite
eines Tankwaggons sowie einen Aufbau zum Befestigen der Basis der
Schutzvorrichtung an dem Befestigungsträger oder Kupplungsträger an den
Enden des Tankwaggons enthält.
Ein Paar sich längs
erstreckende Unterstützungselemente
verbinden den oberen Abschnitt der Schutzvorrichtung für die Kopfseite an
gegenüberliegenden
Seiten des Waggons mit Abschnitten des Unterstützungsaufbaus des Tankwaggons,
welche von der Schutzvorrichtung der Kopfseite des Tanks längs nach
innen angeordnet ist, z. B. mit dem Endträger, Seitenträger oder
den Aufsätzen des
Hauptquerträgers.
Die Unterstützungselemente sind
mit der Schutzvorrichtung der Kopfseite auf der nach außen gerichteten
Seite der Schutzvorrichtung der Kopfseite verbunden. Die Unterstützungselemente
können
durch Öffnungen
in der Schutzvorrichtung der Kopfseite verlaufen, oder die Unterstützungselemente
können
um die Schutzvorrichtung herum zur Außenseite hin gebogen sein.
Es kann ein Paar von Unterstützungselementen
oder ein einzelnes Unterstützungselement
verwendet werden, welches an beiden Enden der Schutzvorrichtung
Biegungen aufweist. Die Unterstützungselemente
sind an der Schutzvorrichtung durch Schweißen oder mechanische Befestigungen
angebracht. Die Unterstützungselemente
sind mit dem Unterstützungsaufbau des
Tankverbunds durch eine Schweißverbindung, einen
Schäkel
und/oder ein Rohr innerhalb eines Rohrs verbunden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend von der
US 3,994,239 A eine
Vorrichtung und einen Eisenbahnwaggon zur Verfügung zu stellen, welche das
Durchdringen der Umhüllung des
Behälters
oder des Transporttanks mit den gefährlichen und/oder giftigen
Produkten im Falle eines Unfalls verhindert.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Nebenanspruches
5 der vorliegenden Erfindung gelöst.
Die Unteransprüche
2 bis 4 haben vorteilhafte Weiterbildungen zum Inhalt.
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Es
ist gleichermaßen
ein Ziel der folgenden Erfindung, eine derartige Vorrichtung zu
offenbaren, welche geeignet ist, für in Dienst genommene Fahrzeuge,
insbesondere für
Eisenbahnwaggons oder für auf
Lastwagen, Sattelschlepper oder Anhänger befestigten Tanks angepaßt zu werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist besser verständlich mit Hilfe der nachfolgenden
Beschreibung der beigefügten
Figuren, welche als nicht erschöpfende
Beispiele gegeben werden und auf denen:
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1 eine
Seitenansicht eines Endes eines herkömmlichen Kesselwaggons für den Transport von
Chlor ist;
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2 eine
entsprechende Ansicht eines Waggons ist, welcher mit einer zusätzlichen
Abschirmung bzw. Wand versehen ist;
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3 eine
entsprechende Ansicht eines Waggons ist, welcher mit einem Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
versehen ist;
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4 eine
entsprechende Ansicht eines Waggons ist, welcher mit zwei Schutzwänden an
der Vorrichtung versehen ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Endes eines herkömmlichen Waggons ist.
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Bei
den 1 bis 5 wurden die gleichen Bezugszeichen
zum Kennzeichnen der gleichen Elemente verwendet.
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Auf 1 kann
man ein Ende eines Waggons 1 der herkömmlichen Art erkennen, welches eine
auf einem Drehgestell 3 montierte Plattform 5 aufweist,
welche einen Transporttank für
gefährliche Gase,
beispielsweise Chlor, trägt.
Die verbesserte Version eines Waggons 1, welche in 1 gezeigt ist,
enthält
aus Sicherheitsgründen
zum einen einen Puffer 9, dessen Fähigkeit zum Absorbieren der Schocks
verstärkt
ist, und andererseits eine Vorrichtung 11 aus Stützstreben,
welche eine metallische Barriere bildet, die auf der Plattform 5 verankert
ist, welche geeignet ist, die Puffer eines Waggons aufzuhalten,
dessen eines gegenüber
dem Waggon 1 angeordnete Ende sich infolge des Aufpralls
angehoben hätte
(Auffahren). Unglücklicherweise
muß befürchtet werden,
daß die
Vorrichtung 11 der Stützstrebenvorrichtung
eine begrenzte Wirksamkeit hat. Einerseits laufen die Puffer eines
leichten Waggons, insbesondere eines leeren, Gefahr, über die
Stützstrebenvorrichtung
hinüberzugleiten
und andererseits besteht im Falle eines heftigen Aufpralls (starker Stoß und/oder
Zurückweichen
des Waggons 1 ist unmöglich)
die Gefahr, daß die
Stützstrebenvorrichtung deformiert
oder ausgerissen wird und, wie mit dem Pfeil 13 symbolisiert
ist, die Umhüllung
des Tankendes 7 zu treffen. Daraus resultiert ein Durchdringen oder
ein Aufbrechen der Umhüllung
mit der Freisetzung von gefährlichen
Werkstoffen, welche in dem Tank enthalten sind, was verständlicherweise
im Falle von gefährlichen
und/oder giftigen Werkstoffen nicht zulässig ist.
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2 zeigt
ein Beispiel einer Vorrichtung, welche eine Abschirmung bzw. Wand 15 aus
einem die kinetische Energie absorbierender Werkstoff aufweist,
welches auf der Seite der Stützstrebenvorrichtung 11 angeordnet
ist, die im Falle eines Unfalls die Puffer eines anderen Waggons
aufzunehmen hat, d. h. auf der Seite, die der zum Tank 7 gerichteten,
entgegengesetzt ist. Der Werkstoff der Wand 15 ist in Richtung
des Stoßes
elastisch oder zumindest deformierbar. Dieser Werkstoff kann ein
Werkstoff sein, um internen plastischen Deformationsschichten, ein Zellmaterial,
Kunststoff aus plastischem Material oder vorteilhafterweise ein
Elastomer zu enthalten. Beispielsweise kann ein Elastomer verwendet
werden, mit einem Härtegrad
zwischen 45 und 75 Shore A, insbesondere ein Polyurethan, ein Kautschuk-Styren-Botadin
(SBR) oder ein Polychlorpren verwendet werden, deren Feuerfestigkeit
außerdem
verbessert werden kann. Bei dem Beispiel, welches in 2 dargestellt
ist, erstreckt sich die Wand 15 im wesentlichen auf die
Höhe der
Stützstrebenvorrichtung 11. Es
ist verständlich,
daß der
Einsatz einer Wand 15 deren Höhe höher als die der Stützstrebenvorrichtung 11 sein kann,
nicht den Erfindungsbereich der vorliegenden Erfindung verläßt. Obwohl
an der Stützstrebenvorrichtung 11 verankert,
kann der hohe Abschnitt der Wand 15, trotzdem er flexibel
ist, ein mäßiges Drehmoment
auf die Verankerungspunkte der Stützstrebenvorrichtung auf der
Plattform 5 ausüben.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu sehen, welche eine Abschirmung bzw. Wand 15 aufweist,
die an der Stützstrebenvorrichtung 11 verankert
ist und zwischen dieser Stützstrebenvorrichtungen
und Kesselwand des Tanks 7 angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist
die Wand 15 eine kräftige
Dicke und eine Höhe auf,
die größer als
die der Stützstrebenvorrichtung 11 ist.
Sie kann aus dem gleichen Werkstoff wie die Vorrichtung gemäß 2 hergestellt
sein. Jedoch kann es vorteilhaft sein, sie mit starren oder biegsamen Platten
oder Beschlägen
bzw. Verstärkungen
auszustatten. Beispielsweise kann die Befestigung der Wand 15 durch
das Einfügen
von starren Platten 17 aus Metall, aus Holz oder Kunststoff
oder dergleichen erleichtert werden, während die Verteilung der Kräfte, die
auf die Oberfläche
der äußeren Kesselwand
des Tanks 7 ausgeübt
werden, d. h. die Verringerung des lokalen Drucks zur Vermeidung
der Durchdringung der Umhüllung,
durch das Vorhandensein der Platte oder des Profils 19 verbessert
wird. Gleichermaßen kann
unter Beanspruchung die Dehnung der Wand 15 durch Einfügung von
Fasern oder Drähten
in die Dicke der Wand 15 begrenzt werden.
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4 zeigt
eine Vorrichtung, welche mit einer auf jeder Seite der Stützstrebenvorrichtung 11 angeordneten
Wand 15 versehen ist.
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Die
Vorrichtungen gemäß 2, 3 und 4 präsentieren
den Vorteil, einfach an die in Betrieb stehenden Waggons hinzugefügt werden
zu können,
wie auch immer das Ende des Tanks 7 ist. Jedoch kann es
sich als vorteilhaft herausstellen, diese Vorrichtung durch eine
Abschirmung bzw. Wand 15 zu ersetzen bzw. zu komplettieren,
welche an den exponierten Bereich des Tanks bzw. Zonen angeformt
und/oder befestigt wird, wie in 5 dargestellt.
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Gemäß 5 ist
das Ende des Tanks 7 halbkugelförmig, wobei die Wand bzw. Abschirmung 15' aus einem Material
ist, welches die Schwingungen absorbiert, und vorteilhafterweise über ein
Viertel der Kugeln hinausgeht und den unteren Teil der Halbkugel.
Sie kann mit Beschlägen
oder Platten, welche kontinuierlich oder diskontinuierlich sind,
versehen sein, um die Verteilung der Kräfte auf der Oberfläche der
Umhüllung
des Tanks 7 zu verbessern, welche im Falle des Unfalls
durch die Puffer des Waggons, der mit dem abgebildeten Waggon kollidiert,
ausgeübt werden
können.
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Es
ist verständlich,
daß es
vorteilhaft ist, jedes Ende des Waggons mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auszustatten.
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Es
ist selbstverständlich,
daß die
vorliegende Erfindung sich nicht auf den Transport von Chlor begrenzt
ist, sondern sich auf den Transport aller Gase unter Druck, insbesondere
entflammbare, explosive und/oder giftige, auf den Transport von
toxischen, korrosiven, explosiven, verbrennbaren und/oder giftigen
Flüssigkeiten
und auch auf den Transport von radioaktiven Materialien, insbesondere in
gepanzerten Gefäßen begrenzt.