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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen dichten und thermisch isolierenden
Tank, insbesondere zum Lagern von Flüssiggas, beispielsweise Methan, bei
einer Temperatur von ungefähr –160°C, wobei der
Tank in einer Tragstruktur eines Schiffs integriert ist.
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Aus
dem
französischen Patent 2 629 897 ist ein
dichter und thermisch isolierender Tank bekannt, der in der Tragstruktur
eines Schiffes integriert ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende
Dichtsperren aufweist, deren erste in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen
Produkt steht, und deren zweite zwischen der primären Sperre
und der Tragstruktur angeordnet ist, wobei die Tragstruktur für jeden
Tank einerseits Wände,
die im wesentlichen parallel zur Schiffsachse verlaufen und die
inneren Wände
des Doppelrumpfs bilden, und andererseits zwei querverlaufende Trennwände aufweist,
die sich im wesentlichen senkrecht zur Schiffsachse erstrecken,
wobei die beiden Dichtsperren abwechselnd mit zwei thermisch isolierenden
Sperren vorgesehen sind. Die primäre Isoliersperre ist in Anlage
an der sekundären Dichtsperre
durch Befestigungseinrichtungen gehalten, die im wesentlichen durchgehend
linear angeordnet und mechanisch mit der sekundären Isoliersperre verbunden
sind, wobei die Winkelverbindung der primären und sekundären Sperrelemente
in den Zonen, in denen die quergerichteten Trennwände an die
inneren Platten des Doppelrumpfs stoßen, in Form eines Verbindungsrings
erfolgt, dessen Struktur über
die gesamte Stoßkante
einer quergerichteten Trennwand mit der Innenplatte des Doppelrumpfs im
wesentlichen konstant bleibt. Ein derartiger Tank hat im allgemeinen
Polyederform, insbesondere die Form eines unregelmäßigen Oktaeders,
dessen Tankwinkel im allgemeinen eine Öffnung von 90° oder 135° haben, wodurch
ein Verbindungsring erforderlich ist, der sich an die verschiedenen
Winkelöffnungen
anpassen kann.
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In
dem
französischen Patent 2 629 897 besteht
der Verbindungsring aus mehreren Blechen mit variablen Formen, beispielsweise
gerade, gebogen oder winklig. Die Gesamtheit dieser Bleche ist miteinander
verschweißt,
um ein Innenvolumen mit quadratischem Querschnitt zu begrenzen,
und dessen eine Seite der Dicke der primären Isolierschicht entspricht.
In den Ausnehmungen im Inneren des Rings und zwischen dem Ring und
der Kante der Tankecke sind Isoliermaterialblöcke eingesetzt, um die Durchgängigkeit
der primären
und der sekundären
Isoliersperren zu gewährleisten.
Die Herstellung dieses Verbindungsrings erfordert somit mehrere
Schweiß-, Form-
und Montagevorgänge,
wodurch die Herstellung komplex und kostspielig wird.
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Aus
dem
US-Patent 3,895,152 ist
eine isolierende Tankstruktur bekannt, die aus quaderförmigen Elementen
besteht. Die Elemente sind aus einem Wadenblock aufgebaut, der mit
einem Boden und einem Deckel versehen ist, wobei Wabenblock, Boden und
Deckel aus unterschiedlichen Materialien bestehen können.
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Aus
der
deutschen Offenlegungsschrift
30 27 222 ist ein in die Tragkonstruktion eines Schiffes
eingebauter dichter und thermisch isolierender Ladetank bekannt,
bei dem zwischen einer ersten und einer zweiten Ab dichtungsbarriere
eine erste Isolierschicht aus starren Platten angeordnet ist, wobei
die Platten die erste Abdichtungsschicht vollkommen abstützen.
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Im
französischen Patent 2 724 623 ist
der Verbindungsring mit der Tragstruktur durch Schweißen an senkrecht
zu den Wänden
verlaufenden Verankerungsplatten verbunden. Die Verankerungsplatten
werden nach dem Aufbringen des Schutzanstrichs auf den Doppelrumpf
an die Innenwand des Doppelrumpfs angeschweißt. Das kontinuierliche Schweißen der
Verankerungsplatten an die Innenwand des Doppelrumpfs erzeugt einen
verstärkte Wärmefluß, der zu
einer Beeinträchtigung
der Farbe auf der Außenseite
der Innenwand des Doppelrumpfs führen
und ein Korrodieren der Innenwand des Doppelrumpfs bewirken kann,
welche mit dem Meerwasser in Kontakt ist, wenn das Schiff leer ist und
der Doppelrumpf als Ballast dient. Um diesen Nachteil zu beheben,
wird eine neue Farbschicht auf die durch das kontinuierliche Schweißen der
Verankerungsplatten beeinträchtigten
Bereiche des Doppelrumpfs aufgebracht, jedoch bietet ein derartiger neuer
Anstrich einen weniger wirksamen Schutz gegen Korrosion und erfordert
zusätzliche
Arbeiten, welche die Herstellungskosten erhöhen.
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Ferner
ist bekannt, daß bei
einem Verschieben des Schiffs in der Dünung die Verformung des Verbindungsrings
an den primären
und sekundären Dichtsperren
erhebliche Zugbelastungen erzeugt, die sich zu den Zugbelastungen
addieren, welche beim Kühlen
des Tanks auf diese Sperren einwirken.
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Im
französischen Patent 2 709 725 besteht der
Verbindungsring aus einem schräg
verlaufenden Band, das sich von der Stoßkante der Tankecke bis zur
Stoßstelle
zwischen der primären
und der sekundären
Sperre erstreckt, wodurch das Aufnehmen von in der primären und
der se kundären
Dichtsperre erzeugten Kräften
in unmittelbarer Nähe
der Stoßkante einer
Tankecke aufgrund des schräg
verlaufenden Bandes möglich
ist, auf das die Zusammensetzung der in der parallel zum Doppelrumpf
verlaufenden Tankwand und der in der parallel zur Trennwand verlaufenden
Tankwand erzeugten Kräfte
einwirkt. Ein derartiges Verankerungsband kann jedoch abbrennen
und erstreckt sich nachteilig durch die primäre Isoliersperre, um eine Verbindung
zwischen der primären
Dichtsperre und der sekundären
Dichtsperre zu bewirken.
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Es
soll ein Tank geschaffen werden, bei dem der Verbindungsring an
den Ecken des Tanks bei geringen Kosten eine einfache Struktur hat
und leicht zu montieren ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der verbesserte
Verbindungsring den Anstrich des Doppelrumpfs nicht beschädigt. Ferner
gewährleistet
der verbesserte Verbindungsring die durchgehende Dichtigkeit der
primären
und der sekundären Sperre
sowie die Durchgängigkeit
der thermischen Isolierung, wobei er gleichzeitig eine Festigkeit
aufweist, die derjenigen der Tragstruktur in der Nähe der Dichtsperren
vergleichbar ist, um die Widerstandsfähigkeit der Dichtsperren gegen
Stöße zu steigern,
die auf die Wände
des Tanks durch die aufgrund des Rollens und Schlingerns des Schiffs
verursachte Bewegung der Flüssigkeit
beim Transport aufgebracht werden.
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Das
französische Patent 2 629 897 schlägt vor,
auf die thermische Brücke
zwischen der primären
Dichtsperre und der Tragstruktur zu verzichten, wodurch eine Verringerung
der Dicke und damit des Gewichts der primären Isoliersperre möglich ist,
so daß die
primäre
Isoliersperre wegen des verringerten Gewichts direkt an der sekundären Isoliersperre
angebracht werden kann. Nach dem
französischen
Patent 2 709 725 ist es wichtig, bei konstanter Tankwanddicke,
die Dicke der sekundären
Isoliersperre zum Nachteil der primären Isoliersperre zu erhöhen, da
bei einem Leck in der primären
Dichtsperre die unerwünschte
Kaltzone um so weiter von dem Doppelrumpf entfernt ist, desto dicker
die sekundäre
Sperre ist. In jedem Fall ist die Dicke der primären Isoliersperre das Ergebnis
eines Kompromisses zwischen der thermischen Isolierfunktion der
primären
Sperre und der Notwendigkeit, daß die primäre Isolierschicht eine gute
Festigkeit gegen von der Flüssigkeit
während
des Transports aufgebrachte Stöße bieten
soll.
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Da
ferner die primäre
Isoliersperre durch die primäre
Dichtsperre selbst in Anlage an der sekundären Dichtsperre gehalten ist,
wobei die primäre
und die sekundäre
Dichtsperre durch Verbindungseinrichtungen dicht mit der sekundären Isoliersperre verbunden
sind, ist es erforderlich, eine doppelte Gleitfuge an den Verbindungseinrichtungen
vorzusehen, um Belastungen durch die unterschiedliche Ausdehnung
der primären
Dichtsperre und der sekundären
Dichtsperre zu vermeiden. Wird nur eine Gleitfuge an den Verbindungseinrichtungen
vorgesehen, muß die
Dicke der verbindungseinrichtungen ausreichend groß sein,
um der Scherkraft widerstehen zu können, die durch das Fehlen
der Gleitfuge zwischen den beiden Dichtsperren erzeugt werden.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, einen Tank mit vereinfachter Isoliersperre
zu schaffen, der eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit
gegen von der Flüssigkeit
während
des Transports aufgebrachte Stöße bietet,
wobei gleichzeitig die Probleme der unterschiedlichen Ausdehnung
zwischen den Dichtsperren an den Verbindungseinrichtungen gelöst sind.
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Aus
dem
französischen Patent 2 724 623 ist bekannt,
eine sekundäre
Isoliersperre zu verwenden, die aus einer Schicht thermisch isolierendem
geschäumtem
Kunststoff, beispielsweise Polyurethanschaum, besteht, dem zur Verstärkung Glasfasern beigegeben
sind, um diesem gute mechanische Eigenschaften zu verleihen.
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Es
ist aus dem
französischen
Patent 2 683 786 ferner eine sekundäre Isoliersperre bekannt, die aus
mehreren Kästen
besteht, die jeweils einen quaderförmigen Sperrholzkasten aufweisen,
der im Inneren mit Längs-
und Querwänden
versehen und mit einem beispielsweise als A-Perlit@ bekannten isolierenden Partikelmaterial
gefüllt
ist.
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Diese
Isoliersperren sind jedoch von komplexer Struktur und verursachen
hohe Herstellungskosten.
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Ferner
soll ein Tank mit verbesserter Isoliersperre geschaffen werden,
der gute mechanische Eigenschaften aufweist, während er gleichzeitig einfach
und wirtschaftlich herstellbar ist.
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Um
einen Tank zu schaffen, bei dem der Verbindungsring an den Ecken
des Tanks bei geringen Kosten eine einfache Struktur hat und leicht
zu montieren ist, ist ein dichter und thermisch isolierender Tank
vorgesehen, der in der Tragstruktur eines Schiffes integriert ist,
wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dichtsperren aufweist, deren
erste in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen Produkt steht, und
deren sekundäre
zwischen der primären
Sperre und der Tragstruktur angeordnet ist, wobei die Tragstruktur für jeden
Tank einerseits Wände,
die im wesentlichen parallel zur Schiffsachse verlaufen und die
inneren Wände
des Doppelrumpfs bilden, und andererseits zwei querverlaufende Trennwände aufweist,
die sich im wesentlichen senkrecht zur Schiffsachse erstrecken,
wobei die beiden Dichtsperren abwechselnd mit zwei thermisch isolierenden
Sperren vorgesehen sind. Die primäre Isoliersperre ist in Anlage
an der sekundären
Dichtsperre durch Befestigungseinrichtungen gehalten, die im wesentlichen
durchgehend linear angeordnet und mechanisch mit der sekundären Isoliersperre
verbunden sind, wobei die Winkelverbindung der primären und
sekundären
Sperrelemente in den Zonen, in denen die quergerichteten Trennwände an die
inneren Platten des Doppel rumpfs stoßen, in Form eines Verbindungsrings
erfolgt, dessen Struktur über
die gesamte Stoßkante
einer quergerichteten Trennwand mit der Innenplatte des Doppelrumpfs
im wesentlichen konstant bleibt. Erfindungsgemäß weist jeder Verbindungsring
einen vorgefertigten Verbundträger
auf, der aus einer starren metallischen Bewehrung, insbesondere
aus rostfreiem Stahl, gebildet ist, die in einem thermisch isolierenden
Material, insbesondere einem Polyurethanschaum, eingebettet ist,
wobei die starre Bewehrung eine mittige Zone der festen Verankerung
im wesentlichen an der Schnittstelle zwischen der Teilungsebene
des Verbindungswinkels ausgehend von der Stoßkante und der Verlängerung
der sekundären Dichtsperre
zu beiden Seiten der Stoßkante
begrenzt, um die mechanische Verbindung der sekundären Dichtsperre
an der mittigen Zone der festen Verankerung der Bewehrung zu ermöglichen,
wobei die entgegengesetzten Enden der Bewehrung durch Befestigungseinrichtungen
fest mit der Tragstruktur verbunden sind, die jeweils von einer
quergerichteten Trennwand und einer inneren Platte des Doppelrumpfs
getragen sind.
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Vorzugsweise
besteht der vorgefertigte Verbundträger aus mehreren einstückigen Teilen,
die gebildet werden, indem Polyurethan oder ein anderes Isoliermaterial
in eine Form, in der die Bewehrung vorab angeordnet ist, eingespritzt
oder geklebt wird, um einen Schaumstoff zu bilden.
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Vorteilhafterweise
besteht die Bewehrung des Verbundträgers aus einem Metallband,
das sich in Querrichtung erstreckt und ein im allgemeinen Wförmiges Profil
hat, dessen beide Außenschenkel zu
beiden Seiten der Stoßkante
im wesentlichen parallel zu jeweiligen Tragwänden verlaufen, wobei die Außenschenkel
fest mit den genannten Befestigungseinrichtungen verbunden sind,
und wobei die beiden mittleren Schenkel an ihrer Spitze die genannte
mittlere Verankerungszone bilden, wobei der Ab stand zwischen der
Spitze und jeder Tragwand der Dicke der sekundären Isoliersperre entspricht.
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Die
Befestigungseinrichtungen bestehen erfindungsgemäß aus einer umfangsmäßig verlaufenden
Anordnung von Gewindebolzen, die zu beiden Seiten der Stoßkante an
ihrer Basis senkrecht an jede Tragwand angeschweißt sind.
Das örtlich
begrenzte Schweißen
der Bolzen an die Tragwände
erzeugt einen Wärmefluß, der so
gering ist, daß keine Beeinträchtigung
des Anstrichs des Doppelrumpfs riskiert wird.
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Nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist der vorgefertigte Verbundträger auf seiner der inneren
Platte des Doppelrumpfs gegenüberliegenden
Seite mehrere in Querrichtung regelmäßig voneinander beabstandete
und senkrecht zur quergerichteten Trennwand verlaufende Vertiefungen
auf, und seine der quergerichteten Trennwand gegenüberliegende
Seite weist mehrere in Querrichtung regelmäßig voneinander beabstandete
und senkrecht zur inneren Platte des Doppelrumpfs verlaufende Vertiefungen
auf, wobei die Vertiefungen durch Ausnehmungen in dem Isoliermaterial
des verbundträgers
gebildet sind, welche in Richtung der jeweiligen Tragwand an einem
Außenschenkel
des W-förmigen Bewehrungsbandes
enden, wobei der Außenschenkel
den Boden jeder Vertiefung bildet, welcher mit einer Öffnung für den Durchtritt
eines Gewindebolzens der Befestigungseinrichtungen versehen ist,
die den Vertiefungen entsprechend angeordnet sind, wobei die Bewehrung
durch eine auf den Bolzen zu schraubende Mutter fest an dem Bolzen
gehalten ist, indem diese am Boden jeder Vertiefung zur Anlage kommt.
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Ferner
weist die W-förmige
Bewehrung Verstärkungsflügel auf,
die sich jeweils zwischen den benachbarten Schenkeln des W erstrecken,
wobei die Flügel
in parallelen in Querrichtung regelmäßig verteilten Ebenen und senkrecht
zu den Wänden
der Tragstruktur angeordnet sind. Vor zugsweise sind die Verstärkungsflügel im wesentlichen
in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausnehmungen in Querrichtung
angeordnet.
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Vorteilhafterweise
weist die Bewehrung ein im wesentlichen winkelförmiges Verankerungsprofil, insbesondere
aus rostfreiem Stahl, auf, das in seiner Mitte derart an die mittige
Verankerungszone angeschweißt
ist, daß die
Schenkel des Winkelprofils sich zu beiden Seiten der Stoßkante im
wesentlichen in Richtung der sekundären Dichtsperre erstrecken, wobei
die sekundäre
Dichtsperre die Schenkel teilweise bedeckt, so daß diese
durch diskontinuierliches Schweißen mechanisch verbunden werden können, wodurch
eine transversale Ausdehnung zwischen der sekundären Dichtsperre und dem verankerungswinkelprofil
möglich
ist.
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Die
Durchtrittsöffnungen
für die
Bolzen haben im wesentlichen U-Form und die Vertiefungen weisen
in der Nähe
ihres Bodens einen Rücksprung von
45° in Richtung
der Basis des U auf, um das Einführen
des Verbundträgers
entlang der Winkelhalbierenden in eine Tankecke von 90° ohne Behinderung durch
die Anordnung der Bolzen zu ermöglichen.
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Ferner
ist die sekundäre
Dichtsperre durch Metallbahnen mit in Richtung des Tankinneren gebogenen
Rändern
gebildet, wobei die Metallbahnen aus Dünnblech mit geringem Ausdehnungskoeffizienten gebildet
und längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten eines Schweißträgers angeschweißt sind,
der durch eine Gleitfuge mechanisch an den Elementen der sekundären Isoliersperre
gehalten ist, wobei der Schweißträger einen
Teil der Befestigungseinrichtung zum mechanischen Halten der primären Isoliersperre
an der sekundären Dichtsperre
bildet. Die sekundäre
Dichtsperre ist mit dem Verbundträger durch sekundäre Dichtauskleidungen
mit zum Tankinneren hin gebogenen Rändern verbunden, wobei die
Auskleidungen aus Dünnblech
mit geringem Ausdeh nungskoeffizienten bestehen, die längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten eines Schweißträgers angeschweißt sind,
wobei die gebogenen Ränder
sich, beispielsweise im wesentlichen nach Art einer Pfeife oder
eines Keils, in der Nähe
des Verbundträgers
zunehmend verjüngen,
derart, daß im
proximalen Bereich der Auskleidung ein gerader Rand in der Verlängerung
eines der gebogenen Ränder
und am gegenüberliegenden
Seitenrand eine leicht nach unten gebogene Überlappungslasche gebildet
ist, die vom geraden Rand der benachbarten Auskleidung im wesentlichen
nach Art von Dachziegeln überlappt
ist, wobei die proximalen Bereiche der Auskleidungen miteinander
im Bereich der Überlagerung
jeder Überlappungslasche
dicht verschweißt
sind, wobei die Auskleidungen mechanisch mit dem durch die diskontinuierliche
Schweißung
mechanisch mit dem Verankerungswinkelprofil verbunden sind.
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In
diesem Fall ist ein im wesentlichen winkliges sekundäres Dichtungsprofil
aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen, dessen Schenkel
teilweise den proximalen Bereich der sekundären Dichtungsauskleidungen überdecken
und durchgehend in Querrichtung mit diesen verschweißt sind,
um die Kontinuität
der dichtenden Verbindung der sekundären Dichtsperre zu gewährleisten.
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Es
ist ferner vorgesehen, daß sich
die Überlappungslaschen
der Auskleidungen teilweise auf einem Schenkel des Verankerungsprofils
und teilweise auf einer Sperrholzplatte erstrecken, die eine Brücke zwischen
dem Verbundträger
und dem benachbarten Element der sekundäre Isoliersperre bildet und
als Fugenabdeckung für
den Zwischenraum zwischen dem Verbundträger und dem benachbarten Element der
sekundären
Isoliersperre dient, wobei die Sperrholzplatte mit zinnenartigen
Vertiefungen versehen ist und das Verankerungsprofil Ausnehmungen
auf weist, die zum Aufnehmen jeder der Überlappungslaschen der Auskleidungen
ausgebildet sind.
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Des
weiteren ist die primäre
Dichtsperre durch Metallbahnen mit zum Tankinneren gebogenen Rändern gebildet,
wobei die Metallbahnen aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehen, die längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten des Schweißträgers angeschweißt sind,
welcher mechanisch von der sekundären Isoliersperre gehalten
ist. Die primäre Dichtsperre
ist mit dem Verbundträger
durch primäre aus
Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehende Dichtauskleidungen
verbunden, deren Ränder
in Richtung des Tankinneren gebogen und längsseitig mit den gebogenen
Rändern
an den beiden Seiten des Schweißträgers verschweißt sind, wobei
sich die gebogenen Ränder
der primären
Auskleidungen nahe dem Verbundträger
zunehmend, beispielsweise im wesentlichen nach Art einer Pfeife oder
eines Keils, derart verjüngt,
daß im
proximalen Bereich der Auskleidung ein gerader Rand in der Verlängerung
eines der gebogenen Ränder
und am gegenüberliegenden
Seitenrand eine leicht nach unten gebogene Überlappungslasche gebildet
ist, die vom geraden Rand der benachbarten Auskleidung im wesentlichen
nach Art von Dachziegeln überlappt
ist, wobei die Überlappungslaschen
der primären
Auskleidungen mit den benachbarten primären Auskleidungen im Überlappungsbereich
verschweißt
sind, wobei die Überlappungslaschen
der primären
Auskleidungen sich von dem gebogenen Rand aus teilweise auf dem
proximalen Bereich der primären
Auskleidungen erstrecken, derart, daß der Endbereich des proximalen
Bereichs im wesentlichen treppenstufenartig nach unten gebogen ist,
wobei die Höhe der
Stufe der Dicke der primären
Isoliersperre entspricht, und wobei der Endbereich diskontinuierlich mit
dem proximalen Bereich der darunter liegenden sekundären Auskleidung
verschweißt
ist, um diese mechanisch miteinander zu verbinden.
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In
diesem Fall ist ein im wesentlichen winkliges primäres Dichtungsprofil
aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen, dessen Schenkel
teilweise den proximalen Bereich der primären Dichtungsauskleidungen überdecken
und durchgehend in Querrichtung mit diesen verschweißt sind,
um die Kontinuität
der dichtenden Verbindung der primären Dichtsperre zu gewährleisten.
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Vorteilhafterweise
bedecken die Schenkel des primären
Dichtungsprofils eine Anordnung von Schrauben, die den proximalen
Bereich der primären Auskleidung
durchsetzen, um diese an der primären Isoliersperre zu befestigen.
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Bei
einer Ausführungsvariante
ist die primäre Isoliersperre
durch eine stoßfeste
mechanische Schutzeinrichtung ersetzt, wobei die thermische Isolierung
ausschließlich
durch die sekundäre
Isoliersperre erfolgt. Die Schutzeinrichtung besteht beispielsweise
aus mehreren, im wesentlichen quaderförmigen starren Sperrholzplatten
mit geringer Dicke, beispielsweise in der Größenordnung von 21 mm, zwischen
denen die genannten Befestigungseinrichtungen hindurchgehen.
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Das
Vorsehen einer nicht thermisch isolierenden Schutzeinrichtung anstelle
der primären
Isoliersperre ermöglicht
es, sämtliche
Probleme der unterschiedlichen Ausdehnung der primären und
der sekundären
Dichtsperre vermeiden und somit auf die Verwendung einer doppelten
Gleitfuge verzichten zu können
sowie sämtliche
Probleme einer Scherwirkung bei der Verwendung einer einfachen Gleitfuge zu
umgehen, da die beiden Dichtsperren die gleiche thermische Ausdehnung
aufweisen. Somit ist die Schutzeinrichtung durch die primäre Dichtsperre selbst
in Anlage an der sekundären
Dichtsperre gehalten, wobei die Dichtsperren dicht mit dem selben Schweißträger verbunden
sind.
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Ferner
weist die sekundäre
Sperrschicht mehrere im wesentlichen quaderförmige Elemente auf, die jeweils
aus einer Isoliermaterialschicht gebildet ist, welche sandwichartig
zwischen zwei Sperrholzplatten angeordnet ist, die den Boden bzw.
den Deckel eines Elements der sekundären Isoliersperre bilden, wobei
die Platten auf ihrer Innenseite mit der Isoliermaterialschicht
verklebt sind und über
ihre Außenseite
die Verbindung mit der Tragstruktur bzw. der sekundären Dichtsperre
herstellen.
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Des
weiteren weist der Schweißträger eine Anordnung
von teilweise aus dessen Dicke ausgestanzten Laschen auf, die abwechselnd
zu beiden Seiten der Ebene des Trägers abstehen, um in Ausnehmungen
in der Oberseite der Schutzeinrichtung einzugreifen und so ein provisorisches
Halten der Schutzeinrichtung an der sekundären Dichtsperre vor dem Anbringen
der primären
Dichtsperre zu bewirken.
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Wie
an sich bekannt, bestehen die Befestigungseinrichtungen aus L-Profilbändern, die
jeweils eine kurze und eine lange Seite im rechten Winkel zueinander
aufweisen, wobei die lange Seite den Schweißträger bildet und die kurze Seite
in eine umgekehrte T-Nut in der Dicke der den Deckel der Elemente
der sekundären
Isoliersperre bildenden und die sekundäre Dichtsperre stützenden
Platte eingesetzt ist, wobei das freie Ende des Schweißträgers in bezug
zur primären
Dichtsperre in Richtung des Tankinneren ragt.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
besteht die Isoliermaterialschicht aus einem Polyurethanschaum mit
einer Dichte zwischen 90 und 120 kg/m;, vorzugsweise ungefähr 100 kg/m;,
um die mechanische Tragfähigkeit
der dem Druck und den Bewegungen der Ladung ausgesetzten Dichtsperren
zu gewährleisten.
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Darüber hinaus
weist die Schutzeinrichtung Sperrholzkeile auf, die zu beiden Seiten
der Stoßkante
des primären
und des sekundären
Dichtungswinkelprofils und der stufenförmigen Endbereiche der primären Dichtauskleidungen
angeordnet sind.
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Nach
einem anderen Ausführungsbeispiel besteht
die Isoliermaterialschicht der sekundären Isoliersperre aus einem
Block mit Wabenzellenstruktur, wodurch eine hohe mechanische Festigkeit
erreicht wird.
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Vorteilhafterweise
weist der Wabenzellenblock Strahlungsreflektorelemente auf, die
wenigstens einen Teil der ebenen Innenseiten der Zellen der Wabenstruktur
bedecken, wobei die Strahlungsreflektorelemente versilberte Folien
oder polierte Aluminiumfolien sein können.
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Aus
dem
französischen Patent 2 586 082 ist bekannt,
bei einem Anordnen der Strahlungsreflektorelemente im Volumen der
sekundären
Isoliersperre, die Wärmeabstrahlungsverluste
verringert werden können,
wodurch die von der sekundären
Sperre bewirkte Isolierung verbessert wird.
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Vorzugsweise
sind wenigstens einige der Wände
des Wabenzellenblocks derart perforiert, daß eine Fluidverbindung zwischen
den Zellen und der Außenseite
des Blocks gewährleistet
ist, und das von der sekundären
Isoliersperre eingenommene Volumen ist einem geringen absoluten
Druck zwischen 0,1 und 300 Millibar, vorzugsweise zwischen 2 und
3 Millibar ausgesetzt. Das Aufbringen eines geringen Drucks im von
der sekundären
Isoliersperre eingenommenen Volumen ermöglicht eine erhebliche Verringerung
der Wärmeverluste
durch Konvektion. Die Kombination eines geringen Drucks mit Strahlungsreflektorelementen
ermöglicht
die Gewährleistung
einer optimalen Verringerung der thermischen Verluste.
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Ferner
handelt es sich bei dem unter geringem Druck stehenden Gas, das
das Volumen der sekundären
Isoliersperre einnimmt um ein Inertgas, das zufriedenstellende Isolationseigenschaften
verleiht.
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Des
weiteren ist das von der sekundären
Isoliersperre eingenommene Volumen permanent mit einer regelbaren
Unterdruckpumpe verbunden, um den Druck in diesem Volumen in Abhängigkeit
von der gewünschten
Verdampfung des in dem Tank als Treibstoff für den Antrieb des Schiffs gelagerten
Flüsiggases
zu regeln.
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Vorzugsweise
ist die Unterdruckpumpe selbst-regelnd, derart, daß sie bei
einem Anstieg des Drucks im Volumen auf einen vorbestimmten Druckschwellenwert,
beispielsweise ungefähr
7 Millibar, zu arbeiten beginnt und bei Erreichen eines vorbestimmten
unteren Druckschwellenwertes, beispielsweise ungefähr 2 bis
3 Millibar, zu arbeiten aufhört.
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Vorteilhafterweise
ist der Wabenzellenblock aus einer gefalteten Kartonbahn gebildet.
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Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung weist der Tank Einrichtungen zum Befestigen
der sekundären
Isoliersperre an der Tragstruktur auf, wobei diese Befestigungseinrichtungen
im wesentlichen senkrecht zu den Innenwänden der Tragstruktur angeschweißte Bolzen
aufweisen, die jeweils am freien Ende ein Gewinde aufweisen, wobei
die relative Anordnung der Bolzen und der Elemente der sekundären Isoliersperre
zueinander derart ist, daß die
Bolzen rechtwinklig zu den beiden gegenüberliegenden Umfangsrändern der
Bodenplatte der Elemente der sekundären Isoliersperre angeordnet
sind, wobei eine Ausnehmung in der den Deckel des Elements bildenden
Platte und durch die Dicke des Wabenzellenblocks rechtwinklig zu
jedem Bolzen vorgesehen ist, wobei der Boden der Ausnehmung von
der Bodenplatte gebildet ist, welche eine Öffnung für den Durchtritt eines Bolzens
aufweist, wobei eine an dem Bolzen angeordnete Scheibe am Boden
der Ausnehmung anliegt und durch eine auf den Bolzen aufgeschraubte
Mutter gehalten ist, um die Befestigung des Elementes der sekundären Isoliersperre
an der Tragstruktur zu bewirken. Vorzugsweise wird jede Ausnehmung
nach dem Befestigen des sekundären Isoliersperrelements
an der Tragstruktur mit einem thermisch isolierenden Stopfen verschlossen,
wobei die zwischen den Elementen der sekundären Isoliersperre bestehenden
Fugen ebenfalls mit einem thermisch isolierenden Material gefüllt werden.
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Die
den Deckel bildende Platte weist vorzugsweise zwei parallele Nuten
auf, die jeweils einen Schweißträger aufnehmen
und voneinander um einen Abstand entfernt sind, der der Breite einer
Metallbahn entspricht, wobei der Mittelbereich der den Deckel bildenden
Platten zweier benachbarter Elemente jeweils durch eine Metallbahn
bedeckt ist, während eine
andere Metallbahn der gleichen Breite die Verbindung zwischen den
beiden genannten Metallbahnen herstellt.
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Zur
Lösung
der Aufgabe ist ein dichter und thermisch isolierender Tank gemäß Anspruch
1 vorgesehen. Der Tank ist in die Tragstruktur eines Schiffs integriert
ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dichtsperren aufweist,
von denen die erste in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen Produkt steht,
und die zweite zwischen der primären Dichtsperre
und der Tragstruktur angeordnet ist, wobei eine thermisch isolierende
sekundäre
Sperre zwischen der sekundären
Dichtsperre und den Wänden der
Tragstruktur angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist der Tank eine stoßfeste mechanische
Schutzeinrichtung auf, die zwischen den beiden Dichtsperren angeordnet
ist, wobei die Schutzeinrichtung durch mechanisch mit der sekundären Isoliersperre verbundene
metallische Befestigungseinrichtungen elastisch in Anlage an der
sekundären
Dichtsperre gehal ten ist, wobei die thermische Isolierung allein durch
die sekundäre
Isolierschicht gewährleistet
ist.
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Vorteilhafterweise
ist die sekundäre Dichtsperre
durch Metallbahnen mit in Richtung des Tankinneren gebogenen Rändern gebildet,
wobei die Metallbahnen aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten gebildet und längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten eines Schweißträgers angeschweißt sind,
der durch eine Gleitfuge mechanisch an den Elementen der sekundären Isoliersperre
gehalten ist, wobei der Schweißträger einen
Teil der Befestigungseinrichtung zum mechanischen Halten der Schutzeinrichtung
an der sekundären
Dichtsperre bildet.
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Die
Schutzeinrichtung besteht vorteilhafterweise aus mehreren, im wesentlichen
quaderförmigen
starren Sperrholzplatten mit geringer Dicke, beispielsweise in der
Größenordnung
von 21 mm, zwischen denen die genannten Befestigungseinrichtungen
hindurchgehen.
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Die
Befestigungseinrichtungen sind vorzugsweise L-Profilbänder, die
jeweils eine kurze und eine lange Seite im rechten Winkel zueinander
aufweisen, wobei die lange Seite den Schweißträger bildet und die kurze Seite
in eine umgekehrte T-Nut in der Dicke der den Deckel der Elemente
der sekundären
Isoliersperre bildenden und die sekundäre Dichtsperre stützenden
Platte eingesetzt ist, wobei das freie Ende des Schweißträgers in
bezug zur primären
Dichtsperre in Richtung des Tankinneren ragt.
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Ferner
weist die sekundäre
Sperrschicht mehrere im wesentlichen quaderförmige Elemente auf, die jeweils
aus einer Isoliermaterialschicht gebildet sind, welche sandwichartig
zwischen zwei Sperrholzplatten angeordnet ist, die den Boden bzw.
den Deckel eines Elements der sekundären Isoliersperre bilden, wobei
die Platten auf ihrer Innenseite mit der Isoliermaterialschicht
verklebt sind und über
ihre Außenseite
die Verbindung mit der Tragstruktur bzw. der sekundären Dichtsperre
herstellen.
-
In
bekannter Weise ist die primäre
Dichtsperre durch Metallbahnen mit zum Tankinneren gebogenen Rändern gebildet,
wobei die Metallbahnen aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehen, die längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten des Schweißträgers angeschweißt sind,
welcher unmittelbar von der sekundären Isoliersperre gehalten
ist.
-
Vorteilhafterweise
weist der Schweißträger eine
Anordnung von teilweise aus dessen Dicke ausgestanzten Laschen auf,
die abwechselnd zu beiden Seiten der Ebene des Trägers in
Ausnehmungen in der Oberseite des Umfangsrandes der Schutzeinrichtung
gebogen sind und so ein provisorisches Halten der Schutzeinrichtung
an der sekundären Dichtsperre
vor dem Anbringen der primären Dichtsperre
zu bewirken.
-
Vorteilhafterweise
ist die Schutzeinrichtung durch die primäre Dichtsperre in Anlage an
der sekundären
Dichtsperre gehalten, wobei die primäre und die sekundäre Dichtsperre
dichtend mit des Befestigungseinrichtungen verbunden sind.
-
Ferner
handelt es sich bei der Isoliermaterialschicht um einen Polyurethanschaum
mit einer Dichte zwischen 90 und 120 kg/m3,
vorzugsweise ungefähr
100 kg/m3.
-
Gemäß einer
anderen Variante besteht die Isoliermaterialschicht aus einem Wabenzellenblock, der
eine hohe mechanische Festigkeit verleiht. Vorteilhafterweise weist
der Wabenzellenblock Strahlungsreflektorelemente auf, die wenigstens
einen Teil der ebenen Innenseiten der Zellen der Wabenstruktur bedecken,
wobei die Strahlungsreflektorelemente versilberte Folien oder polierte
Aluminiumfolien sein können.
-
Vorzugsweise
sind wenigstens einige der Wände
des Wabenzellenblocks derart perforiert, daß eine Fluidverbindung zwischen
den Zellen und der Außenseite
des Blocks gewährleistet
ist, und das von der sekundären
Isoliersperre eingenommene Volumen ist einem geringen absoluten
Druck zwischen 0,1 und 300 Millibar, vorzugsweise zwischen 2 und
3 Millibar ausgesetzt.
-
Vorteilhafterweise
ist der Wabenzellenblock aus einer gefalteten Kartonbahn gebildet.
-
Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung weist der Tank Einrichtungen zum Befestigen
der sekundären
Isoliersperre an der Tragstruktur auf, wobei diese Befestigungseinrichtungen
im wesentlichen senkrecht zu den Innenwänden der Tragstruktur angeschweißte Bolzen
aufweisen, die jeweils am freien Ende ein Gewinde aufweisen, wobei
die relative Anordnung der Bolzen und der Elemente der sekundären Isoliersperre
zueinander derart ist, daß die
Bolzen rechtwinklig zu den beiden gegenüberliegenden Umfangsrändern der
Bodenplatte der Elemente der sekundären Isoliersperre angeordnet
sind, wobei eine Ausnehmung in der den Deckel des Elements bildenden
Platte und durch die Dicke des Wabenzellenblocks rechtwinklig zu
jedem Bolzen vorgesehen ist, wobei der Boden der Ausnehmung von
der Bodenplatte gebildet ist, welche eine Öffnung für den Durchtritt eines Bolzens
aufweist, wobei eine an dem Bolzen angeordnete Scheibe am Boden
der Ausnehmung anliegt und durch eine auf den Bolzen aufgeschraubte
Mutter gehalten ist, um die Befestigung des Elementes der sekundären Isoliersperre
an der Tragstruktur zu bewirken.
-
Die
den Deckel bildende Platte weist vorzugsweise zwei parallele Nuten
auf, die jeweils einen Schweißträger aufnehmen
und voneinander um einen Abstand entfernt sind, der der Breite einer
Metallbahn entspricht, wobei der Mittelbereich der den Deckel bildenden
Platten zweier benachbarter Elemente jeweils durch eine Metallbahn
bedeckt ist, während eine
andere Metallbahn der gleichen Breite die Verbindung zwischen den
beiden genannten Metallbahnen herstellt.
-
Um
einen Tank mit verbesserter Isoliersperre zu schaffen, der gute
mechanische Eigenschaften aufweist, während er gleichzeitig einfach
und wirtschaftlich herstellbar ist, ist ein dichter und thermisch isolierender
Tank vorgesehen, der in der Tragstruktur eines Schiffes integriert
ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dichtsperren aufweist,
deren erste in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen Produkt steht,
und deren zweite zwischen der primären Sperre und der Tragstruktur
angeordnet ist, wobei die Tragstruktur für jeden Tank einerseits Wände, die
im wesentlichen parallel zur Schiffsachse verlaufen und die inneren
Wände des
Doppelrumpfs bilden, und andererseits zwei querverlaufende Trennwände aufweist,
die sich im wesentlichen senkrecht zur Schiffsachse erstrecken,
wobei die beiden Dichtsperren abwechselnd mit zwei thermisch isolierenden
Sperren vorgesehen sind, wobei die primäre Isoliersperre in Anlage
an der sekundären
Dichtsperre durch Befestigungseinrichtungen gehalten ist, die im
wesentlichen durchgehend linear angeordnet und mechanisch mit der
sekundären
Isoliersperre verbunden sind. Erfindungsgemäß weist die sekundäre Isoliersperre
mehrere im wesentlichen quaderförmige
Elemente auf, die jeweils aus einem hohe mechanische Festigkeit
verleihenden Wabenzellenblock gebildet sind, wobei jeder Block sandwichartig
zwischen zwei Sperrholzplatten angeordnet ist, die den Boden bzw. den
Deckel eines Elements der sekundären
Isoliersperre bilden, wobei die Platten auf ihrer Innenseite mit
dem mittleren Block verklebt sind und über ihre Außenseite die Verbindung mit
der Tragstruktur bzw. der sekundären
Dichtsperre herstellen.
-
Vorteilhafterweise
ist die sekundäre Dichtsperre
durch Metallbahnen mit in Richtung des Tankinneren gebogenen Rändern gebildet,
wobei die Metallbahnen aus Dünnblech
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten gebildet und längsseits
mit ihren gebogenen Rändern
an den beiden Seiten eines Schweißträgers angeschweißt sind,
der durch eine Gleitfuge mechanisch an den Elementen der sekundären Isoliersperre
gehalten ist, wobei der Schweißträger einen
Teil der Befestigungseinrichtung zum mechanischen Halten der primären Isoliersperre
an der sekundären
Dichtsperre bildet.
-
Vorteilhafterweise
weist der Wabenzellenblock Strahlungsreflektorelemente auf, die
wenigstens einen Teil der ebenen Innenseiten der Zellen der Wabenstruktur
bedecken, wobei die Strahlungsreflektorelemente versilberte Folien
oder polierte Aluminiumfolien sein können.
-
Vorzugsweise
sind wenigstens einige der Wände
des Wabenzellenblocks derart perforiert, daß eine Fluidverbindung zwischen
den Zellen und der Außenseite
des Blocks gewährleistet
ist, und das von der sekundären
Isoliersperre eingenommene Volumen ist einem geringen absoluten
Druck zwischen 0,1 und 300 Millibar, vorzugsweise zwischen 2 und
3 Millibar ausgesetzt.
-
Ferner
handelt es sich bei dem unter geringem Druck stehenden Gas, das
das Volumen der sekundären
Isoliersperre einnimmt um ein Inertgas, das zufriedenstellende Isolationseigenschaften
verleiht. Des weiteren ist das von der sekundären Isoliersperre eingenommene
Volumen permanent mit einer regelbaren Unterdruckpumpe verbunden,
um den Druck in diesem Volumen in Abhängigkeit von der gewünschten Verdampfung
des in dem Tank als Treibstoff für
den Antrieb des Schiffs gelagerten Flüssiggases zu regeln.
-
Vorzugsweise
ist die Unterdruckpumpe selbst-regelnd, derart, daß sie bei
einem Anstieg des Drucks im Volumen auf einen vorbestimmten Druckschwellenwert,
beispielsweise ungefähr
7 Millibar, zu arbeiten beginnt und bei Erreichen eines vorbestimmten
unteren Druckschwellenwertes, beispielsweise ungefähr 2 bis
3 Millibar, zu arbeiten aufhört.
-
Vorteilhafterweise
ist der Wabenzellenblock aus einer gefalteten Kartonbahn gebildet.
-
Gemäß einer
besonderen Ausführungsform weist
der Tank Einrichtungen zum Befestigen der sekundären Isoliersperre an der Tragstruktur
auf, wobei diese Befestigungseinrichtungen im wesentlichen senkrecht
zu den Innenwänden
der Tragstruktur angeschweißte
Bolzen aufweisen, die jeweils am freien Ende ein Gewinde aufweisen,
wobei die relative Anordnung der Bolzen und der Elemente der sekundären Isoliersperre
zueinander derart ist, daß die
Bolzen rechtwinklig zu den beiden gegenüberliegenden Umfangsrändern der
Bodenplatte der Elemente der sekundären Isoliersperre angeordnet
sind, wobei eine Ausnehmung in der den Deckel des Elements bildenden
Platte und durch die Dicke des Wabenzellenblocks rechtwinklig zu
jedem Bolzen vorgesehen ist, wobei der Boden der Ausnehmung von
der Bodenplatte gebildet ist, welche eine Öffnung für den Durchtritt eines Bolzens
aufweist, wobei eine an dem Bolzen angeordnete Scheibe am Boden
der Ausnehmung anliegt und durch eine auf den Bolzen aufgeschraubte
Mutter gehalten ist, um die Befestigung des Elementes der sekundären Isoliersperre
an der Tragstruktur zu bewirken. Vorzugsweise wird jede Ausnehmung
nach dem Befestigen des sekundären Isoliersperrelements
an der Tragstruktur mit einem thermisch isolierenden Stopfen verschlossen,
wobei die zwischen den Ele menten der sekundären Isoliersperre bestehenden
Fugen ebenfalls mit einem thermisch isolierenden Material gefüllt werden.
-
Die
den Deckel bildende Platte weist vorzugsweise zwei parallele Nuten
auf, die jeweils einen Schweißträger aufnehmen
und voneinander um einen Abstand entfernt sind, der der Breite einer
Metallbahn entspricht, wobei der Mittelbereich der den Deckel bildenden
Platten zweier benachbarter Elemente jeweils durch eine Metallbahn
bedeckt ist, während eine
andere Metallbahn der gleichen Breite die Verbindung zwischen den
beiden genannten Metallbahnen herstellt.
-
Bei
einer Variante ist die primäre
Isoliersperre durch eine stoßfeste
mechanische Schutzeinrichtung ersetzt, wobei die thermische Isolierung
einzig durch die sekundäre
Isoliersperre erfolgt.
-
Zum
besseren Verständnis
der Erfindung werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben:
-
Es
zeigen:
-
1 – eine Teilansicht
einer Ecke eines erfindungsgemäßen Tanks
gemäß der ersten
Aufgabe der Erfindung im Schnitt entlang einer zur Spitze des von
der Ecke gebildeten Dieders senkrechten Ebene;
-
2 – eine perspektivische
Darstellung des vorgefertigten Verbundträgers der 1,
der zur Verbindung an einer Ecke des Tanks dient;
-
3 – eine vergrößerte Darstellung
des in der 2 bei III eingekreisten Details;
-
4 – eine Teilansicht
eines Ausführungsbeispiels
gemäß der zweiten
Aufgabe der Erfindung im Schnitt entlang einer Querebene, die senkrecht zum
Doppelrumpf des Schiffs verläuft;
-
5 – eine vergrößerte perspektivische Teilansicht
des in der 4 dargestellten Schweißträgers;
-
6 – eine Draufsicht
auf eine sekundäre Dichtauskleidung
im ausgebreiteten Zustand, zur Verbindung der sekundären Dichtsperre
mit dem Verbundträger,
wie in 1 dargestellt;
-
7 – eine perspektivische
Teilansicht der sekundären
Dichtauskleidungen der 6 im zusammengefügten Zustand;
-
8 – eine vergrößerte Teilansicht
im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der 7, wobei
die Verbindungszone zwischen zwei benachbarten Auskleidungen über dem
Verankerungsprofil des Verbundträgers
dargestellt ist;
-
9 – eine vergrößerte Teilansicht
im Schnitt entlang der Linie IX-IX der 7, wobei
die Verbindungszone zwischen zwei benachbarten Auskleidungen über einer
Sperrholzplatte dargestellt ist, die als Fugenabdeckung zwischen
dem Verbundträger
und einem benachbarten Element der sekundären Isolierschicht dient;
-
10 – eine perspektivische
Teilansicht der in 9 dargestellten Platte;
-
11 – eine perspektivische
Teildarstellung des verankerungsprofils der 8;
-
12 – eine Draufsicht
auf eine primäre Dichtauskleidung
im ausgebreiteten Zustand, zur Verbindung zwischen einer primären Dichtsperre
und dem Verbundträger,
wie in der 1 dargestellt;
-
13 – eine perspektivische
Teildarstellung der Auskleidungen nach 12 im
zusammengefügten
Zustand;
-
14 – eine vergrößerte Teilansicht
im Schnitt entlang der Linie XIV-XIV
der 13;
-
15 – eine perspektivische
Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels
der sekundären
Isoliersperre gemäß der dritten
Aufgabe der Erfindung;
-
16 – eine perspektivische
Darstellung des Elements nach 15 im
zusammengefügten Zustand,
und
-
17 bis 19 – jeweils
vergrößerte Darstellungen
von eingekreisten Details der 16 gemäß den Pfeilen
XVII, XVIII und XIX.
-
1 zeigt
eine Ecke des erfindungsgemäßen Tanks,
der in die Tragstruktur integriert ist, wobei eine Wand von der
inneren Platte 1 des Doppelrumpfs eines Schiffs gebildet
ist und eine andere Wand von einer quergerichteten Trennwand 2 einer doppelten
Trennwand gebildet ist, die als Abtrennung zwischen zwei Tanks dient.
Die Tragwände 1 und 2 bilden
untereinander einen Winkel von 90° und
eine Stoßkante 3.
Die Anbringung der Querwände
an dem Doppelrumpf erfolgt durch Schweißen.
-
Der
erfindungsgemäße Tank
weist eine an der Tragstruktur des Schiffs befestigte sekundäre Isoliersperre
auf. Die sekundäre
Isoliersperre besteht aus mehreren rechteckigen quaderförmigen Elementen
4,
die anei nanderliegend im wesentlichen die gesamte Innenfläche der
Tragstruktur bedeckend angeordnet sind. Jedes Element
4 besteht
aus einer ersten Sperrholzplatte
5, die den Boden des Elements
4 bildet,
wobei auf der Bodenplatte
5 eine dicke Schicht thermischen
Isoliermaterials
6 liegt, die auf der Innenseite der Platte
5 aufgeklebt
ist. Auf der thermisch isolierenden Schicht
6 ist eine
zweite Sperrholzplatte
7 aufgeklebt, welche den Deckel
des Elements
4 bildet. Wie in der
4 zu erkennen,
kann ein Glasfasergeweben
8 zwischen der Schicht
6 und
der Deckelplatte
7 angeordnet sein. Dieses Gewebe
8 kann vorgesehen
sein, um der thermisch isolierenden Schicht
6 zusätzliche
gute mechanische Eigenschaften zu verleihen. Die Schicht
6 kann
aus einem alveolaren Kunststoffmaterial gebildet sein, beispielsweise
aus Polyurethanschaum. Selbstverständlich können mehrere Glasfasergewebe
in der Dicke der Schicht
6 angeordnet sein, wie im
französischen Patent 2 724 623 näher beschrieben.
Zwar ist dies nicht in den Figuren dargestellt, jedoch ist es zum
Befestigen der Elemente
4 an der Tragstruktur bekannt,
regelmäßig über den
Umfang des Elements
4 verteilte Vertiefungen vorzusehen,
bei denen es sich um zylindrische Ausnehmungen handelt, die durch
die Deckelplatte
7 und die Dicke der Schicht
6 hindurch
bis zur Bodenplatte
5 ausgebildet sind. Der Boden einer Vertiefung
ist somit durch die starre Bodenplatte
5 des Elements
4 gebildet.
Der Boden der Vertiefung ist perforiert, um eine Öffnung zu
bilden, deren Durchmesser für
den Durchtritt eines Bolzens bemessen ist. Diese Bolzen sind an
der Innenseite der Tragstruktur senkrecht zu dieser angeschweißt und weisen
ein freies Gewindeende auf. Die Bolzen sind entlang Linien angeordnet,
die sich parallel zur Kante
3 erstrecken, welche durch
den Stoß der
beiden Tragwände
1 und
2 gebildet
ist. Selbstverständlich sind
die Bolzen und die Vertiefungen derart angeordnet, daß beim Ansetzen
eines Elements
4 an die Tragwand, das Element
4 derart
relativ zur Wand positionierbar ist, daß sich ein Bolzen gegenüber einer Vertiefung
befindet.
-
Es
ist bekannt, daß die
Wände 1 und 2 eines Schiffs
einen Abstand zur theoretischen Fläche der Tragstruktur aufweisen,
was sich durch Herstellungsungenauigkeiten erklärt. In bekannter Weise, werden diese
Abstände
ausgeglichen, indem die Bodenplatten 5 mit der Tragstruktur über Wülste 9 aus
polymerisierbarem Harz (siehe 1) verbunden
werden, die es ermöglichen,
ausgehend von einer nicht perfekten Tragstrukturfläche, eine
Verkleidung aus benachbarten Elementen 4 zu bilden, die
Deckelplatten 7 aufweisen, welche in ihrer Gesamtheit eine
zu der gewünschten
theoretischen Fläche
praktisch abweichungsfreie Fläche
bilden. Die Harzwülste 9 sind
parallel zur Stoßkante 3 in
gegenseitigem Abstand angeordnet. Jedes Element 4 wird
in Richtung der Tragstruktur gedrückt, bis (nicht dargestellte)
Keile mit vorbestimmten Abmessungen, die beispielsweise an den vier
Ecken der Bodenplatte 5 angeordnet sind, an der Tragstruktur
anliegen. In dieser Position sind die polymerisierbaren Harzwülste 9 mehr
oder weniger zusammengedrückt
und dieses Verfahren ermöglicht
das Ausgleichen von Fehlern der Tragwand bezüglich der theoretischen Fläche im statischen
Zustand. Die Abmessungen der Keile wird nach einerpräzisen Aufstellung
der räumlichen
Positionierung der Innenseite der Tragwand berechnet.
-
Wenn
ein Element korrekt positioniert ist, erfolgt die Befestigung des
Elements 4 mittels der Bolzen, die durch die Öffnungen
in die Vertiefungen des Elements 4 eindringen, wobei die
Befestigung erfolgt, indem auf das Gewindeende der Bolzen eine Unterlegscheibe
und einer (nicht dargestellte) Anzugmutter angeordnet werden. Die
Scheibe wird durch die Mutter derart gegen den Boden der Vertiefung
gedrückt,
daß eine
Befestigung jedes Elements 4 an der Tragstruktur an mehreren über den
Rand der Bodenplatte 5 verteilten Punkten erfolgt, was
in mechanischer Hinsicht vorteilhaft ist.
-
Die
polymerisierbaren Wülste 9 härten nach einigen
Stunden durch Polymerisation, wodurch anschließend die Keile entfernt werden
können.
Vor dem Andrücken
der Elemente 4 an der Tragstruktur kann zwischen dieser
und den Wülsten 9 eine
(nicht dargestellte) Folie aus Polyan oder einem anderen Material
angeordnet werden, um zu verhindern, daß das Harz des Wulstes an der
Tragwand klebt, und um so eine dynamische Verformung der Tragwand
zu erlauben, ohne daß das
Element 4 den durch die Verformung zwischen den Einrichtungen
zur Befestigung der Elemente 4 an der Tragstruktur erzeugten Kräften ausgesetzt
wird.
-
Nach
der Befestigung werden die Vertiefungen geschlossen, indem (nicht
dargestellte) Stopfen aus thermisch isolierendem Material eingesetzt
werden, welche mit der Deckelplatte 7 des Elements 4 fluchten.
-
Ferner
wird in den Fugenbereichen, die zwei Elemente
4 trennen,
ein thermisch isolierendes Material angeordnet, beispielsweise ein
flexibles Isoliermaterial
10. Die allgemeine Struktur der
Vertiefungen zum Befestigen an den Bolzen kann vom Typ sein, der
im
französischen Paten 2 724 623 beschrieben ist.
-
Gemäß einer
Variante kann die sekundäre Isoliersperre
aus mehreren Kästen
bestehen, wie sie im
europäischen Patent
4 543 686 beschrieben sind, welches durch Bezugnahme Teil
der vorliegenden Anmeldung ist. Diese Kästen bestehen im allgemeinen
aus einem quaderförmigen
Kasten aus Sperrholz, in dem längs-
und querverlaufende Trennwände vorgesehen
sind, wobei das Innere des Kastens mit einem Isolierpartikelmaterial,
beispielsweise APerlit@, gefüllt
ist. Die Befestigung der Kästen
an der Tragstruktur erfolgt über
rechtwinklig gebogene Metallaschen am Umfangsrand der Basis des
Kastens.
-
In
der Oberseite der Deckelplatte 7 eines Elements 4 ist
wenigstens eine Nut 11 ausgebildet, die sich in Längsrichtung
des Schiffs erstreckt, das heißt
senkrecht zu den Wülsten 9.
Die Nuten 11 einen Querschnitt, der im wesentlichen die
Form eines umgekehrten T aufweist, wobei sich der Querstrich des
T vollständig
in der Dicke der Platte 7 erstreckt, während der Aufstrich des T aus
der Außenseite
der Platte 7 in das Tankinnere ragt. In jeder Nut 11 ist
eine Befestigungseinrichtung vorgesehen, die es ermöglicht auf
der sekundären
Isoliersperre einerseits eine sekundäre Dichtsperre und andererseits
eine primäre
Dichtsperre zu halten, die im folgenden noch beschrieben werden.
Die Befestigungseinrichtung ist durch einen L-förmig gebogenen Schweißflansch 12 gebildet,
wobei der kurze Schenkel 12a des L gleitend verschiebbar
in eine der Abzweigungen des Querstrichs der T-Nut 11 eingesetzt
ist, während
der lange Schenkel 12b des L durch den Aufstrich der T-Nut 11 und über die
primäre
Dichtsperre ins Innere des Tanks erstreckt. Der Schweißflansch 12 ist
durch ein Invar-Blech gebildet, das eine Gleitfuge an der Verbindungsstelle
mit der Platte 7 bildet. Der lange Schenkel 12b des
L-förmigen Schweißflanschs 12 bildet
einen Schweißträger zur
Verbindung mit der primären
Dichtsperre und der sekundären
Dichtsperre, wie im folgenden erläutert.
-
Wie
in 5 dargestellt, weist der Schweißträger 12b im
wesentlichen in der Mitte seiner Höhe mehrere Ausstanzungen 14 auf,
die Befestigungslaschen 15 bilden, welche teilweise aus
der Dicke des Schweißflanschs
ausgestanzt und im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Schweißträgers 12b gebogen
sind. Vorzugsweise sind die Befestigungslaschen 15 abwechselnd
auf der einen oder der anderen Seite der Ebene des Schweißträgers abstehend gebogen
und im wesentlichen miteinander fluchtend angeordnet, so daß sie sich über den
oberen Rand der gebogenen Ränder 13a der
Metallbahnen 13 erstrecken, wie in der 4 dargestellt.
-
Sobald
die sekundäre
Dichtsperre gebildet ist, werden zwischen den Schweißträgern 12b Sperrholztafeln 16 mit
einer Dicke von 21 mm angeordnet. Diese Tafeln 16 liegen
an den Metallbahnen 13 der sekundären Dichtsperre an und weisen
in ihrer Oberseite zwei Aufnahmen 16a auf, die sich entlang
den Rändern
gegenüber
den Schweißträgern 12b erstrecken,
wodurch es möglich
ist, die Befestigungslaschen 15 in diese Aufnahmen hinein
zu biegen, so daß ein
Lösen der
Tafeln 16 von der diese tragenden sekundären Dichtsperre
verhindert wird, und wodurch es möglich ist, die primäre Dichtsperre
zur endgültigen
Befestigung derselben anzubringen. Die Tafeln 16 bilden
eine stoßfeste
mechanische Schutzeinrichtung, welche die im allgemeinen vorgesehene primäre Isoliersperre
ersetzt, wobei die thermische Isolierung ausschließlich von
der sekundären
Isoliersperre bewirkt wird.
-
Die
primäre
Dichtsperre besteht aus Metallbahnen 17 aus Invar-Blechen
mit gebogenen Rändern 17a und
einer Dicke von ungefähr
0,5 mm. Die Breite der Metallbahnen 17 beträgt ungefähr 50 mm, derart,
daß die
gebogenen Ränder 17a zu
beiden Seiten am Schweißträger 12b anliegen;
auf diese Weise kann in bekannter Art und Weise mittels einer automatischen
Maschine eine dichte Schweißung zwischen
den Rändern 17a und
dem Schweißträger 12b erstellt
werden, wie dies zuvor im Falle der Ränder 13a und dem Schweißträger 12b geschehen
ist. Mit 18 ist die durchgehende Schweißung der gebogenen Ränder 17a an
dem Schweißträger 12b in
der 4 bezeichnet.
-
Wie
in der 4 dargestellt, erstreckt sich der obere Rand des
Schweißträgers 12b über die
gebogenen Ränder 17a hinaus
zum Tankinneren hin und die Befestigungslaschen 15 erstrecken
sich unter die Metallbahnen 17.
-
Im
folgenden wird die Ausbildung des Verbindungsrings beschrieben,
der zwischen der Tankwand 1, die sich entlang dem Doppelrumpf
des Schiffs erstreckt, und der Tankwand 2 angeordnet ist,
die entlang einer Querwand des Schiffs erstreckt. Der verbindungsring
besteht aus einem vorgefertigten Verbundträger 20 mit einer starren
Metallbewehrung 21, beispielsweise aus rostfreiem Stahl,
die in ein thermisch isolierendes Material 22, beispielsweise
Polyurethanschaum, eingebettet ist. Dieser Träger 20 hat bezüglich einer
von der zwischen den Tragwänden 1 und 2 des
Schiffs gebildeten Stoßkante 3 ausgehenden
Winkelhalbierenden die Form eines symmetrischen Prismas. Die Basen
des Prismas 20 verlaufen senkrecht zu den Wänden 1 und 2.
Der träger 20 weist
eine Struktur auf, die über
die Erstreckung der Stoßkante 3 der
Tankecke im wesentlichen konstant bleibt. Bei der Bewehrung 21 handelt
es sich um ein Metallband, das zu einem im wesentlichen W-förmigen Profil
gebogen ist, wobei die beiden Außenschenkel 23 zu
beiden Seiten der Stoßkante 3 parallel
zu den Tragwänden
verlaufen. Die Außenschenkel 23 des
W sind auf ihrer mit der Außenseite
des übrigen
Trägers
fluchtenden Außenseite
nicht von thermisch isolierendem Material bedeckt.
-
Senkrecht
zu jedem Außenschenkel 23 sind Vertiefungen 24 ausgebildet,
die sich durch die Dicke des Isoliermaterials 22 des Trägers 20 erstrecken. Die
Vertiefungen 24 sind in regelmäßigem Abstand voneinander entlang
der Stoßkante 3 angeordnet, wie
in der 2 dargestellt. Die Vertiefungen 24 sind zu
der Außenseite
des Trägers 20 hin
offen, die dem benachbarten Element 4 der sekundären Isoliersperre
gegenüberliegt.
Die Vertiefungen weisen einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt
auf. Der Boden der Vertiefungen 24 ist durch den Außenschenkel 23 der
Bewehrung 21 gebildet, wobei in dem Außenschenkel 23 eine
U-förmige Öffnung rechtwinklig
zu jeder Vertiefung 24 ausgebildet ist, um den Durchtritt eines
Gewindebolzens 26 zu ermöglichen. Die Bolzen 26 sind
an ihrer Basis zu beiden Seiten der Stoßkante 3 senkrecht
an jeder Tragwand in Querrichtung des Schiffs in der Art der Gewindebolzen
für die
Befestigung der sekundären
Isoliersperre angeschweißt.
Eine Mutter 27 ist am freien Gewindeende des Bolzens 26 angebracht
und stützt
sich an dem Boden der Vertiefung 24 zum Befestigen der
Bewehrung 21 und somit des Trägers 20 der Tragstruktur ab.
Wie besser in 1 erkennbar, weist jede Vertiefung 24 in
der Nähe
ihres Bodens eine Hinterschneidung 24a von im wesentlichen
45° auf,
um das Einsetzen des Verbundträgers 20 in
eine Tankecke zu ermöglichen,
ohne durch die Bolzenanordnungen 26 behindert zu werden.
-
Zwischen
den Wänden
der Tragstruktur und den gegenüberliegenden
Flächen
des Verbundträgers 20 können polymersierbare
Harzwülste 9 vorgesehen
sein, wie dies bereits bei der sekundären Isoliersperre der Fall
war.
-
Die
beiden mittleren Schenkel 28 der W-förmigen Bewehrung bilden an
ihrer gemeinsamen Spitze 29 einen Verankerungsbereich mit
einer Festigkeit, die mit derjenigen der Tragstruktur des Schiffs vergleichbar
ist. Ein verankerungsprofil 30, beispielsweise aus rostfreiem
Stahl, ist an diese Spitze 29 geschweißt und weist die Form eines
rechten Winkels auf, dessen beide Schenkel sich zu beiden Seiten
der Stoßkante 3 im
wesentlichen in Richtung der sekundären Dichtsperre erstrecken.
Dieses Verankerungsprofil 30 dient dem Bewirken der mechanischen
Verbindung mit der sekundären
Dichtsperre, wie im folgenden erläutert. Zwischen den beiden
Mittelschenkeln 28 der W-förmigen Bewehrung sind mehrere Verstärkungsflügel 31 angeordnet,
die im wesentlichen trapezförmig
sind und sich in zu den Tragwänden 1 und 2 senkrechten
Ebenen erstrecken. In der Verlängerung
jedes trapezförmigen
Verstärkungsflügels 31 sind
zwei weitere dreieckige Flügel 32 zwischen
jeden Mittelschenkel 28 und den benachbarten Außenschenkel 23 der
Bewehrung 21 geschweißt.
Die Flügel 31 und 32 sind
in das thermisch isolierende Material 22 des Ver bundträgers 20 eingebettet
und im wesentlichen in der Mitte zwischen zwei Vertiefungen 24 vorgesehen.
-
Die
Bewehrung 21 begrenzt mit den Wänden 1 und 2 einen
Befestigungsring in der Ecke des Tanks.
-
In
der Verlängerung
jedes Schenkels des Verankerungsprofils 30 ist in der Außenfläche des isolierenden
Materials 22 eine Vertiefung 33 ausgebildet, die
in Richtung des Tankinneren gerichtet ist. Die Spitze der Vertiefungen 24 endet
in dieser Vertiefung 33. Das benachbarte Element 4 der
sekundären Isoliersperre
weist eine Deckelplatte 7 auf, die in der Nähe des Verbundträgers 20 derart
unterbrochen ist, daß ein
freier Raum gegenüber
der Vertiefung 33 des Verbundträgers 20 ausgebildet
ist. Somit kann eine als Fugenabdeckung dienende Sperrholzplatte 34 zwischen
dem Verbundträger 20 und
dem benachbarten Element 4 angeordnet werden, wobei diese
jeweils auf der Vertiefung 33 und dem freien Raum des benachbarten
Elements 4 liegt. Die Platte 34 bedeckt den Zwischenraum
zwischen dem Verbundträger 20 und
dem benachbarten Element 4, wobei dieser Zwischenraum mit
einem weichen thermisch isolierenden Material 10 ausgefüllt ist,
wie zuvor erwähnt.
-
Die
Verbindung der primären
Dichtsperre und der sekundären
Dichtsperre mit dem Verbundträger 20 erfolgt
durch spezielle Metallbahnen, die im folgenden als Auskleidungen
bezeichnet werden.
-
Wie
aus den 6 bis 11 ersichtlich,
unterscheiden sich die sekundären
Dichtauskleidungen 113 von den Metallbahnen der sekundären Dichtsperre
dadurch, daß sich
die gebogenen Ränder 113a nur über einen
Teil der Länge
der Auskleidungen 113 erstrecken, wobei sich jeder gebogene Rand 113a in
der Nähe
des verbundträgers
zunehmend pfeifen- oder keilartig verjüngt. Die schrägen Ränder 113b der
gebogenen Ränder 113a enden
in bestimmtem Abstand vom proximalen Rand der Auskleidung 113.
In der Verlängerung
eines der gebogenen Ränder 113a weist
die Auskleidung 113 im proximalen Bereich einen geraden
Rand 114 auf, während in
der Verlängerung
des anderen gebogenen Randes 113a eine Überlappungslasche 115 vorgesehen
ist, die geringfügig
nach unten gebogen ist, um über
vom geraden Rand 114 der benachbarten Auskleidung nach
Art von Ziegeln überlagert
zu werden. Eine durchgehende Schweißung wird zwischen dem geraden
Rand 114 einer Auskleidung 113 und der darunterliegenden Überlappungslasche 115 einer
benachbarten Auskleidung 113 vorgesehen, um eine durchgehende
Dichtigkeit an der sekundären
Dichtsperre zu gewährleisten,
wie aus den 8 und 9 ersichtlich.
Die Überlappungslaschen 115 der
sekundären
Dichtauskleidungen 113 erstrecken sich teilweise auf der
Fugenabdeckplatte 34 und einen Schenkel des Verankerungsprofils 30.
Die Platte 34 weist auf der Oberseite zinnenartige Ausnehmungen 34a auf, die
sich parallel zu den gebogenen Rändern 113a erstrecken
und die Überlappungslaschen 115 aufnehmen,
wie in den 9 und 10 dargestellt.
In der Verlängerung
bestimmter Zinnen 34a der Platte 34 sind Vertiefungen 30a ausgeformt
in den Schenkeln des Winkelprofils 30 ausgebildet, welche
gleichermaßen
die Überlappungslaschen 115 aufnehmen,
wie in den 8 und 11 dargestellt.
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Die Überlappungslaschen 115 ermöglichen das
Stützen
der Schweißnaht
mit dem geraden Rand 114 der benachbarten Auskleidung.
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Der
proximale Bereich der sekundären Dichtauskleidung 113 ist
diskontinuierlich an einen Schenkel des Verankerungsprofils 30 geschweißt, um die
mechanische Verbindung zu gewährleisten, wobei
gleichzeitig eine transversale Ausdehnung zwischen der sekundären Dichtauskleidung
und dem Verankerungsprofil möglich
bleibt.
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Die
durchgehende dichte Verbindung der sekundären Dichtsperre an der Eckverbindung
wird durch ein sekundäres
Dichtwinkelprofil 35, beispielsweise aus Invar, mit einem
rechwinkligen Profil gewährleistet,
dessen beide Schenkel jeweils den proximalen Bereich der sekundären Dichtauskleidungen zu
beiden Seiten der Stoßkante 3 überlagern,
wobei das sekundäre
Dichtprofil 35 zum Abdichten durchgehend mit den sekundären Dichtauskleidungen
verschweißt
ist. Auf diese Weise sind die Funktionen der Abdichtung und der
Verankerung der sekundären Dichtsperre
am Verbundträger
voneinander getrennt.
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Die
W-förmige
Bewehrung 21 des Verbundträgers 20 hat eine Dicke
von ungefähr
8 mm, das Verankerungsprofil 30 hat eine Dicke von ungefähr 6 mm
und jeder Schenkel des Profils hat eine Breite von 60 mm. Die Einheitslänge eines
Verbundträgers beträgt ungefähr 1 m,
mit einem Abstand von 200 mm zwischen jeder Vertiefung, wobei die äußeren Vertiefungen
etwa 100 mm von Rand des Trägers entfernt
sind. Die Verstärkungsflügel bilden
zusammen ein schräg
verlaufendes Band, das senkrecht zur Winkelhalbierenden der Tankecke
verläuft,
wobei die Flügel
eine Dicke von ungefähr
8 mm bei einer Gesamtlänge
in Schrägrichtung
von ungefähr
80 mm haben. Für
einen Träger
mit einer Länge
von ungefähr
1 m beträgt
die Zahl der Vertiefungen vorteilhafterweise 5, wobei diese
Vertiefungen zum Aufnehmen von Bolzen dienen, die einen Durchmesser
von 18 mm haben. Die Platte 34 hat eine Dicke von 12 mm,
wie die Deckelplatte 7 der Elemente der sekundären Isoliersperre,
und die Zinnen 34a in der Platte 34 sind alle
10 mm mit einer Breite von 10 mm und einer Tiefe von 3 mm vorgesehen,
während
die Vertiefungen 30a des Verankerungsprofils 30 etwa
alle 500 mm mit einer Breite von ungefähr 10 mm und einer Tiefe von
2 bis 3 mm ausgebildet sind. Die Überlappungslaschen 115 der
sekundären
Dichtauskleidungen können
eine Länge
von 100 mm, eine Breite von 10 mm und eine Dicke von 1,5 mm bei
einer sekundären
Dichtauskleidung mit einer Länge
von 400 mm und einer Breite von 540 mm im ausgebreiteten Zustand
aufweisen.
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Da
die Zinnen 34a in regelmäßigen Abständen von 10 mm ausgebildet
sind, nehmen nur die alle 500 mm an der Grenzfläche zwischen zwei sekundären Auskleidungen 113 befindlichen
Zinnen Überlappungslaschen 115 der
sekundären
Dichtauskleidungen 113 auf.
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Im
folgenden werden die primären
Dichtauskleidungen 117 unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben,
welche sich von den Metallbahnen 17 der primären Dichtsperre
dadurch unterscheiden, daß die
gebogenen Ränder 117a sich
in der Nähe
des Verbundträgers
zunehmend verjüngen. Die
im wesentlichen pfeifen- oder keilförmig abgeschrägten Ränder 117b der
gebogenen Ränder 117a enden
im Abstand von dem proximalen Rand der primären Dichtauskleidung 117.
Einer der gebogenen Ränder 117a ist
durch einen geraden Rand 118 verlängert, während der andere gebogene Rand 117a durch
eine Überlappungslasche 119 mit
einer Länge von
ungefähr
50 mm und einer Breite von 10 mm bei einer Dicke von 1,5 mm verlängert ist.
Zum Vergleich: die Höhe
der gebogenen Ränder
beträgt
20 mm. Die Überlappungslaschen 119 erstrecken
sich im Gegensatz zu den Überlappungslaschen 115 der
sekundären
Dichtauskleidung 113 teilweise in Richtung des Verbundträgers und
sind ausschließlich
in der Ebene der primären
Dichtsperre definiert. Der jenseits der Überlappungslasche 119 befindliche
Endbereich der primären
Dichtauskleidung 117 weist gerade Seitenränder auf,
und dieser Endbereich ist im wesentlichen treppenstufenartig in
einer Höhe
gebogen, die der Dicke der Tafel 16 der mechanischen Schutzeinrichtung
entspricht. Der Treppenstufenbereich weist einen im wesentlichen
in Richtung der Stoßkante 3 geneigten
Bereich 120 auf und endet in einer Lasche 121,
die diskontinuierlich am proximalen Bereich der sekundären Dichtauskleidung 113 angeschweißt ist, wie
in 1 dargestellt. Die diskontinuierliche Schweißung der
Lasche 121 mit der sekundären Auskleidung 113 bewirkt
die mechanische Verbindung. Mehrere Löcher 122 sind durch
die primäre Auskleidung 117 hindurch
in einer bezüglich
der Überlappungslasche 119 transversalen
Anordnung in der primären
Auskleidung 117 ausgebildet. Diese Löcher 122, beispielsweise
5 an der Zahl, dienen der Aufnahme von Befestigungsschrauben 123 zum
Befestigen des proximalen Bereichs der primären Auskleidung auf einer Tafel 16 der
mechanischen Schutzeinrichtung. Die Tafel 16, welche die
primäre Dichtauskleidung 117 stützt, weist
eine entsprechend dem schrägen
Bereich 120 der Auskleidung 117 ausgebildete schräge Fläche 16b auf.
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Es
ist bei den Überlappungslaschen 119 der primären Dichtauskleidung 117 nicht
erforderlich, Ausnehmungen in den Tafeln 16 der Schutzeinrichtung
vorzusehen, da diese Überlappungslaschen 119 an
der Grenzfläche
zwischen zwei Tafeln 16 angeordnet sind.
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Wie
in der 4 erkennbar, sind die Tafeln 16 der Schutzeinrichtung
kleiner als die primären
und sekundären
Dichtmetallbahnen, wodurch es möglich ist,
die Überlappungslaschen 119 in
den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Tafeln der Schutzeinrichtung
einzusetzen.
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Ein
im wesentlichen rechtwinkliges primäres Dichtprofil 36 aus
Invar gewährleistet
die dichte Verbindung der primären
Dichtsperre an der Tankecke. Die beiden Schenkel des primären Dichtprofils 36 erstrecken
sich jeweils in der Ebene der primären Dichtsperre zu beiden Seiten
der Stoßkante 3 und bedecken
die Öffnungen 122 der
primären
Dichtauskleidung 117, die ansonsten eine Leckstelle in
der Dichtigkeit der primären
Dichtsperre darstellen können.
Die Schenkel des primären
Dichtprofils 36 sind jenseits der Öffnungen 122 kontinuierlich
mit den primären
Auskleidungen 117 verschweißt. Die Abmessungen des primären Dichtprofils 36 sind
größer als die
Abmessungen des zweiten Dichtprofils 35, wie aus der
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1 ersichtlich.
Somit sind die Funktionen des Abdichtens und des Verankerns der
primären Dichtsperre
am Verbundträger
getrennt.
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Im
Raum zwischen den beiden Dichtprofilen 35 und 36 und
den schrägen
Bereichen der primären Auskleidungen 117 sind
zwei quaderförmige
Keile 37 mit schrägen
Rändern
eingesetzt, welche aus Sperrholz bestehen und die Kontinuität der Schutzeinrichtung
gewährleisten.
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Im
folgenden wird unter Bezugnahme auf die 15 bis 19 eine
Ausführungsvariante
der sekundären
Isoliersperre beschrieben.
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Jedes
Element 104 der sekundären
Isoliersperre besteht wie die Elemente 4 aus einer Sperrholzbodenplatte 5 mit
einer Dicke von 9 mm, einer Deckelplatte 7 aus Sperrholz
mit einer Dicke von 12 mm und einer dazwischen liegenden Schicht
Isoliermaterial 106, die im vorliegenden Fall aus einem
Wabenzellenblock besteht. Die Gesamtdicke des Elements 104 beträgt beispielsweise
ungefähr
270 mm, die Breite 1 m und die Länge
3 m.
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Der
Wabenzellenblock 106 wird vorzugsweise durch Falten einer
Kartonbahn hergestellt und die Zellen sind als hexagonale Maschen
von 20 mm mal 20 mm ausgebildet.
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Die
Seitenflächen
der Zellen des Blocks 106 sind von Löchern 107 mit einem
Durchmesser von ungefähr
3 mm durchsetzt, wobei die Löcher 107 alle 30
mm in Richtung der Dicke des Blocks 106 ausgebildet sind.
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Die
Löcher 107 im
Block 106 ermöglichen das
Erzeugen von Unterdruck in dem von der sekundären Isoliersperre eingenommenen
Volumen, beispielsweise durch Pumpen der Luft im Volumen bis auf
einen verringer ten Druck von etwa 2 Millibar. Die Löcher 107 ermöglichen
so das Ansaugen von Luft aus den Elementen 104.
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An
jedem Längsrand
eines Elements 104 sind mehrere Vertiefungen 108 vorgesehen,
beispielsweise vier, die sich durch die Deckelplatte 7 und
die Dicke des Blocks 106 erstrecken, wobei die Bodenplatte 5 den
Boden der Vertiefung 108 bildet. Eine Öffnung 109 ist in
der Bodenplatte 5 rechtwinklig zu jeder Vertiefung 108 ausgebildet,
um einen Gewindebolzen hindurchzuführen, wie dies zuvor in Zusammenhang
mit den Elementen 4 beschrieben wurde.
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Vor
dem Falten zur Wabenzellenstruktur kann der zur Bildung des Blocks 106 dienende
Karton mit einer versilberten oder aus poliertem Aluminium bestehenden
Folie, oder einem anderen Strahlenreflektormaterial, beschichtet
werden, um die Wärmestrahlungsverluste
zu verringern.
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Wie
in der 16 dargestellt, weist die Oberseite
der Deckelplatte 7 zwei voneinander um ungefähr 500 mm
beabstandete Längsnuten
auf, die symmetrisch zur Mitte der Platte angeordnet sind und zwei
Schweißträgerschenkel 12 aufnehmen,
zwischen denen eine Metallbahn 13 oder eine sekundäre Dichtauskleidung 113 der
sekundären
Isoliersperre angeordnet ist. Da die Breite eines Elements 104 ungefähr 1 m beträgt, kann
eine Metallbahn 13 von 500 mm über zwei benachbarten Elementen 104 angeordnet
werden, wobei diese mit ihren gebogenen Rändern 13a an einem
Schweißträgerschenkel 12 jedes
Elements 104 angeschweißt wird.
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1 zeigt,
daß der
Verbundträger 20 eine Schrägfläche 39 aufweist,
die sich senkrecht zur Winkelhalbierenden der Tankecke erstreckt
und einen Drainageraum 40 mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt
in der Nähe
der Stoßkante 3 bildet.
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Da
die primäre
Dichtsperre und die sekundäre
Dichtsperre nicht thermisch gegeneinander isoliert sind, weil die
zwischengefügte
Schutzeinrichtung nur Stoßschutz
gewährt,
besteht keine Gefahr, daß sich die
primären
Dichtauskleidungen 117 in ihrem schrägen Bereich 120 aufbiegen,
da praktisch kein Kontraktionsunterschied zwischen den beiden Dichtsperren
besteht.
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Durch
das Vorhandensein der Stoßdämpfungseinrichtung
wird die Dichtigkeit des Tanks durch anschlagende Wellen im Tank
nicht beeinträchtigt, wenn
der Tank nicht vollständig,
sondern beispielsweise zu weniger als 80% gefüllt wird.