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Die
Erfindung betrifft einen Kleincontainer gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Kleincontainer sind beispielsweise aus der
DE 200 13 000 bekannt. Sie besitzen
einen Behälter oder Tank, der in einem Gestell mit genormtem
Grundriss eingesetzt ist, das in der Regel das Aufeinanderstapeln
mehrerer Kleincontainer erlaubt. Insbesondere beim Einsatz im Lebensmittelbereich sind
auf der Außenseite des Behälters oftmals Kühl- oder
Beheizungseinrichtungen, z. B. bestehend aus Kühl- oder
Heizschlangen angebracht, die von einer entsprechenden Steuereinrichtung
geregelt werden. Um diese Kühl- oder Beheizungseinrichtungen
zu schützen, ist in der Regel ein Außenmantel
vorgesehen, der außen am Gestell angebracht oder gemeinsam
mit dem Behälter als Montageeinheit vorgefertigt sein kann
und beispielsweise aus Blech besteht. Zwischen Behälter
und Außenmantel sind meist Isoliermittel angeordnet, um
die Effizienz der Kühlung bzw. Heizung zu erhöhen.
Da der Außenmantel frei allen äußeren
Einflüssen, insbesondere auch Stößen und
Kollisionen mit anderen Objekten ausgesetzt ist, versteht es sich,
dass er hinreichend stabil ausgeführt sein muss, um diese
unbeschadet zu überstehen.
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Bei
der Konstruktion solcher Kleincontainer sind strenge Regeln zu beachten,
die im ADR/RID/IMGD-Code, dort insbesondere im Kapitel 6.5, zusammengefasst
sind. Beispielsweise finden sich dort Regelungen, die eine Mindestwanddicke des
Behälters, bezogen auf einen Referenzstahl, festschreiben.
Dies führt einerseits zu einem hohen Materialaufwand, also
hohen Herstel lungskosten und andererseits zu einem hohen Gewicht,
also hohen Transportkosten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Kleincontainer mit günstigen
Herstellungs- und Transportkosten bereitzustellen. Diese Aufgabe
wird gelöst durch einen Kleincontainer mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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Somit
weist der erfindungsgemäße Kleincontainer einen
in einem Gestell angeordneten, durch eine Isolationsschicht thermisch
isolierten Behälter, auf, bei dem mindestens eine Wandung
des Behälters als Doppelwandung mit einer inneren Wand
und einer äußeren Wand ausgeführt ist,
wobei die Isolationsschicht zwischen der inneren Wand und der äußeren
Wand der Doppelwandung angeordnet ist und/oder bei dem das Gestell
einen Grundrahmen, einen sich auf dem Behälter abstützenden
Stapelrahmen und Stützen aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass bei geeigneter Ausgestaltung
die Behälterwandung mehrere Aufgaben übernehmen
kann.
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So
kann einerseits durch Ausführung der Behälterwandung
als Doppelwandung mit eingelagerter Isolierschicht bei gleichzeitiger
Wahrung der Sicherheitsvorschriften die Funktion des bisher verwendeten
separaten Außenmantels übernommen werden, wodurch
dieser entfallen kann, was zu erheblicher Material- und Gewichtsersparnis
führt.
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Alternativ
oder zusätzlich kann die Behälterwandung einen
Teil der auf das Gestell wirkenden Kräfte aufnehmen, wenn
diese in die Wandung eingeleitet werden, so dass das Gestell nur
noch für die Aufnahme geringerer Lasten ausgelegt sein
muss, was ebenfalls spürbare Einsparungen hinsichtlich Material
und Gewicht mit sich bringt.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung ist zusätzlich
eine Heiz- oder Kühlvorrichtung vorgesehen, so dass die
gewünschte Temperatur im Kleincontainer gezielt ansteuerbar
ist. Dabei weist die Heiz- oder Kühlvorrichtung eine oder
mehrere außerhalb des Behälters angebrachte Steuerungen
und zwischen der inneren Wand und der äußeren
Wand angeordnete Heiz- oder Kühlschlangen auf. Die Heiz-
oder Kühlvorrichtung kann insbesondere auch ein oder mehrere
Heiz- oder Kühlkreisläufe aufweisen.
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Besonders
vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Steuerung ein Edelstahl-Schutzgehäuse
aufweist und/oder in einem druckgekapselten Gehäuse eingebaut
ist und die äußere Wand von mindestens einer Kabeldurchführung
durchsetzt ist, die vorzugsweise flüssigkeitsdicht und/oder
gasdicht ausgeführt ist, da derartige Kleincontainer für
Anwendungen, in denen sie explosionsgeschützt sein müssen,
einsetzbar sind. Besonders geeignet für solche Anwendungen sind
Kabeldurchführungen aus Edelstahl, die umlaufend mit der äußeren
Wand des Behälters verschweißt sind.
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Eine
besonders kostengünstige Herstellung des Kleincontainers
ist möglich, wenn die Wandung des Behälters aus
aus Segmenten zusammen gesetzt ist, die miteinander verschweißt
sind. Insbesondere hat sich eine Ausführungsform mit drei
Segmenten, nämlich einem Unterboden, einem Mantel und einen
Oberboden bewährt, bei der der Unterboden und der Mantel
sowie der Oberboden und der Mantel miteinander verschweißt
sind.
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Der
Unterboden kann durch seine Struktur wesentlich dazu beitragen,
dass eine möglichst vollständige Entleerung des
Behäl ters möglich ist. Diese Strukturierung kann
sehr kostengünstig und einfach durch Tiefziehen erreicht
werden.
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Versieht
man weiter den Grundrahmen mit einem Zentrierteller und den Unterboden
mit einer zylindrischen Prägung, wird das Zusammensetzen
von Gestell und Behälter, das beispielsweise zur Erstmontage
oder bei Reparaturen notwendig ist, wesentlich vereinfacht.
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Eine
besonders einfache Einleitung von auf das Gestell wirkenden Kräften
in den Behälter ist möglich, wenn der Stapelrahmen
zumindest in Bereichen, in denen er sich auf dem Behälter
abstützt, ein Winkelprofil aufweist.
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Weitere
Gewichtsvorteile sind erzielbar, wenn die Stützen des Gestells
als Hohlprofile gefertigt sind.
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Eine
besonders stabile Anordnung des Behälters im Gestell kann
erreicht werden, wenn die innere Wand des Behälters auf
dem Grundrahmen abgestützt ist. Dies geschieht vorteilhafterweise
mit Rundrohrfüßen, wobei deren Zahl auf drei beschränkt
werden kann, um Gewicht zu sparen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn bei der Doppelwandung der Abstand zwischen
innerer Wand und äußerer Wand zumindest abschnittsweise
nicht konstant ist. Dadurch ist es insbesondere möglich, die
Form der äußeren Wand auch in solchen Bereichen
möglichst einfach zu gestalten, in denen die innere Wand
strukturiert ausgeführt ist. Dies trägt ebenfalls
zur Kostensenkung bei.
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Im
Folgenden werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung
anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es
zeigt
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1:
einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Kleincontainer,
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2a:
einen vergrößerten Ausschnitt aus 1,
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2b:
einen vergrößerten Ausschnitt aus 2a,
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3a:
die innere Wand eines Unterbodens des Kleincontainers aus 1,
betrachtet von schräg oben,
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3b:
einen Ausschnitt aus der in 3a gezeigten
inneren Wand, betrachtet von außen,
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4:
eine Seitenansicht des Kleincontainers aus 1, wobei äußere
Wände und Isoliermaterial als transparent angenommen sind,
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5:
eine Seitenansicht des Kleincontainers aus 1,
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6:
eine Ansicht des Kleincontainers aus 1, betrachtet
von schräg unten,
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7:
eine Ansicht des Kleincontainers aus 1, betrachtet
von schräg oben,
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8:
eine Ausschnittsvergrößerung eines Details der 7,
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9:
eine Kabeldurchführung durch eine äußere
Wand eines Kleincontainers und
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10:
eine Tabelle, in der an einem konkreten Beispiel die erzielbare
Gewichtsreduktion verdeutlicht wird.
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Gleiche
Objekte werden in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet,
sofern nichts anderes erwähnt ist.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Kleincontainer 10. Man erkennt ein Gestell, zusammengesetzt
aus Stützen 11, Grundrahmen 12 und Stapelrahmen 13 und
einen Behälter 14. Die Wandung des Behälters 14 ist
aus drei Abschnitten, nämlich einem Unterboden 15,
einem Mantel 16 und einem Oberboden 17 zusammengesetzt.
In der dargestellten Ausführungsform sind Unterboden 15,
Mantel 16 und Oberboden 17 jeweils doppelwandig
ausgeführt und weisen jeweils eine innere Wand 15.1, 16.1, 17.1 und
eine äußere Wand 15.2, 16.2, 17.2 auf.
Zwischen der inneren Wand 15.1, 16.1, 17.1 und
der äußeren Wand 15.2, 16.2, 17.2 ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine Isolationsschicht 15.3, 16.3, 17.3 angeordnet, die
im einfachsten Fall als Hohlraum oder Zwischenraum zwischen gegenüberliegenden
Wandabschnitten gebildet ist.
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Den
Oberboden 17 durchsetzt zur Befüllung des Behälters 14 ein
Mannloch 18, das mit einem Deckel 19 verschließbar
ist. Der Deckel 19 kann beispielsweise als Schraubdeckel
oder Spannringdeckel ausgeführt sein. Den Unterboden 15 durchsetzt ein
Behälterauslauf 20, der mittels einer Absperrklappe 21 oder
eines Kugelhans verschließbar ist. Die innere Wand 15.1 des
Unterbodens 15 weist zumindest abschnittsweise ein Gefälle
in Richtung auf den Behälterauslauf 20 auf, das
die Entleerung von Füllgut unterstützt. Die äußere
Wand 15.2 des Unterbodens 15 weist eine zylindrische
Prägung 22 auf, die mit einem im Grundrahmen 12 vorgesehen
Zentrierteller 23 im Eingriff steht und so die optimale
Zentrierung des Behälters 14 im Grundrahmen 12 sicherstellt.
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Weiter
ist der Schnittdarstellung der 1 ein Rundrohrfuß 24 zu
entnehmen, der die innere Wand 15.1 des Unterbodens 15 am
Grundrahmen 12 abstützt.
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Der
Bereich B, der durch eine kreisförmige Begrenzungslinie
in 1 markiert ist, definiert den in 2a vergrößert
dargestellten Ausschnitt der 1.
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2a zeigt
eine vergrößerte Darstellung des in 1 mit
dem Buchstaben B gekennzeichneten Bereichs, Dieser Darstellung sind
ein Teil einer Stütze 11, eines Grundrahmens 12,
eines Unterbodens 15 und eines Mantels 16 zu entnehmen,
wobei Untererboden 15 bzw. Mantel 16 jeweils eine
innere Wand 15.1 bzw. 16.1 und eine äußere
Wand 15.2 bzw. 16.2 aufweisen.
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Ebenfalls
in 2a zu erkennen ist das in der Doppelwandung des
Unterbodens 15 bzw. des Mantels 16 eingelagerte
Isoliermaterial 15.3 und 16.3, dessen Stärke
zumindest abschnittsweise nicht konstant ist, wobei „abschnittsweise
nicht konstant” sowohl Unterschiede zwischen unterschiedlichen Bereichen
der Kleincontainerwandung, z. B. Oberboden 17 und Mantel 16,
als auch Unterschiede innerhalb eines Bereiches der Kleincontainerwandung,
z. B. innerhalb des Unterbodens 15, umfasst.
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Konkret
weist im Ausführungsbeispiel der 2a einerseits
generell der Mantel 16 eine dünnere Isolationsschicht 16.3 auf
als der Unterboden 15, während andererseits auch
eine Variation der Stärke des Isoliermaterials 15.3 an
unterschiedlichen Stellen des Unterbodens 15 gegeben ist.
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Der
Bereich E, der durch eine kreisförmige Begrenzungslinie
in 2a markiert ist, definiert den in 2b vergrößert
dargestellten Ausschnitt der 2a.
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2b zeigt
eine vergrößerte Darstellung des in 2a mit
dem Buchstaben E gekennzeichneten Bereichs. In dieser Darstellung
ist ein Übergang zwischen einem Unterboden 15 mit
innerer Wand 15.1 und äußerer Wand 15.2 und
einem Mantel 16 mit innerer Wand 16.1 und äußerer
Wand 16.2 im Detail zu erkennen.
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Insbesondere
ist ersichtlich, dass die innere Wand 15.1 des Unterbodens 15 im
Kontaktbereich eine höhere Wandstärke aufweist
als die innere Wand 16.1 des Mantels 16. Es hat
sich gezeigt, dass eine derartige Variation der Wandstärke
bei Schweißnahtverbindungen solange tolerabel ist, wie
der Materialversatz der Komponenten nicht mehr als 50% beträgt.
Diese Erkenntnis ist zur Gewichtsreduktion deshalb von erheblicher
Relevanz,. als die im ADR/RID/IMGD-Code geforderte Mindestwandstärke
jeweils in jedem Bereich der Behälterwandung erfüllt
sein muss. Um eine vollständige Entleerung des Kleincontainers 10 zu
fördern, ist der Unterboden 15 in der Regel strukturiert,
was insbesondere bei der vorteilhaften Strukturierung durch Tiefziehen
in bestimmten Abschnitten, nicht aber an der Kante des Unterbodens 15,
die mit dem Mantel 16 verschweißt wird, zu einer
Wanddickenreduzierung führt. Diese Kante weist somit eine
höhere Dicke als zwingend erforderlich ist auf. Ohne das
Vorsehen eines Unterschiedes der Wandstärken von Unterboden 15 und Mantel 16 in
ihrem Kontaktbereich müsste somit der Mantel 16 stärker
als gefordert ausgeführt werden, was erhebliche Gewichtsnachteile
mit sich brächte.
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Zur
weiteren Veranschaulichung dieses Sachverhaltes dienen die 3a und 3b. 3a zeigt
eine beispielhafte Ausges taltung der inneren Wand 15.1 eines
Unterbodens 15 des Kleincontainers 10 aus 1 mit
einer Ausflussöffnung 300. Besonders in den in 3a schraffiert
dargestellten Bereichen ist durch Tiefziehbearbeitung die Wanddicke
reduziert, und zwar um bis zu 0,7 mm. In 3b ist
eine Vergrößerung des in 3a gezeigten
Bereichs um die Ausflussöffnung 300, jedoch nun von
aussen betrachtet, dargestellt, um die Bereiche reduzierter Wanddicke
noch klarer darzustellen.
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Um
den Aufbau des Kleincontainers 10 weiter zu verdeutlichen,
ist in 4 der Kleincontainer 10 aus 1 mit
teilweise entfernter äußerer Wand 15.2, 16.2, 17.2 und
transparenter Isolationsschicht 15.3, 16.3, 17.3 dargestellt.
In dieser Darstellung erkennt man neben Stützen 11,
Grundrahmen 12 Stapelrahmen 13 und Behälter 14,
nur innere Wände 15.1, 16.1, 17.1 der
Doppelwandung des Behälters 14. Zusätzlich
sind Heiz- oder Kühlschlangen 401 sowie eine Zuleitung
zu 402 zu den Heiz- oder Kühlschlangen zu erkennen.
Gegebenenfalls kann zwischen den Heiz- oder Kühlschlangen 401 und
der nicht dargestellten Isolationsschicht auch noch eine nicht dargestellte
Aluminiumfolie angeordnet werden, deren Reflektivität die
Nutzungseffizienz insbesondere von Heizschlangen 401 spürbar
erhöht.
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Weiter
sind Darstellung des Kleincontainers 10 in 4 drei
Rundrohrfüße 24 zu entnehmen, die die
innere Wand 15.1 des Unterbodens 15 am Grundrahmen 12 abstützen.
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5 zeigt
eine Seitenansicht des aus 1 bekannten
Kleincontainers 10. In dieser Darstellung erkennt man weiter
ein Schutzgehäuse 501, in dessen Inneren die Steuerung
für die Heizung oder Kühlung angeordnet ist.
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6 zeigt
die Ansicht des aus 1 bekannten Kleincontainers 10 von
schräg unten. In dieser Perspektive lässt sich
der Grundrahmen 12 mit dem Zentrierteller 23,
in den die zylindrische Prägung 22 im Unterboden 15 aufgenommen
ist, besonders gut erkennen.
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7 zeigt
die Ansicht des aus 1 bekannten Kleincontainers 10 von
schräg oben. In dieser Darstellung ist besonders gut zu
erkennen, wie die Einleitung von Stapelkräften in den Körper
des Behälters 14 durch geeignete Auslegung des
Stapelrahmens 13 erzielt werden kann. Wie aus dieser Figur
ersichtlich ist, untergreifen die Kanten des Oberbodens 17 zumindest
abschnittsweise den Stapelrahmen 13, der zwei Längsprofile 701, 702 und
zwei Querprofile 703, 704 aufweist. Bei den Längs-
bzw. Querprofilen 701, 702 bzw. 703, 704 handelt
es sich vorzugsweise um Winkelprofile, wobei unter einem Winkelprofil
insbesondere zwei gerade Metallstreifen, bei denen jeweils eine
der Längskanten des einen Streifens rechtwinklig mit einer
der Längskanten des anderen Streifens verbunden sind, zu
verstehen sind. In das Gestell eingeleitete Kräfte werden
somit zum Teil auf die die Winkelprofile untergreifenden Kantenabschnitte
des Oberbodens 17 übertragen. Besonders günstig
ist es, die Krafteinleitung über den Oberboden 17 zu
verteilen, indem eine Verstärkungsstruktur, insbesondere
eine Versteifungsprägung 705 vorgesehen ist. Ferner
sind auf dem Stapelrahmen 13 vorteilhafterweise Fangschuhe 706 vorgesehen,
in die Ausstülpungen des Grundrahmens 12 oder
Füße eines weiteren, gleichartigen Kleincontainers 10 eingreifen
können. Damit wird ein ungewolltes Verschieben gestapelter
Kleincontainer 10 relativ zueinander verhindert.
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Der
Bereich A, der durch eine kreisförmige Begrenzungslinie
in 7 markiert ist, definiert den in 8 vergrößert
dar gestellten Ausschnitt der 7, eine
Ecke des Stapelrahmens 13.
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8 zeigt
eine Detailansicht des Ausschnitts A aus 7, der insbesondere
weiteren Aufschluss über den Aufbau des Stapelrahmens 13 gibt.
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9 zeigt
eine Kabeldurchführung 900 durch eine äußere
Wand 901 eines Kleincontainers 10, mit der ein
Heizkabel 902 und eine Fühlerleitung 903 durch
eine V2A-Verschraubung 904, die mit der äußeren
Wand 901 umlaufend verschweißt ist. Die wie in 9 gestaltete
Kabeldurchführung 900 sorgt für Flüssigkeits-
und Gasdichtigkeit, was insbesondere den Einsatz gemäß ATEX
im Ex-Bereich Ex II G EEx ed (ib) II C T4 ermöglicht, wenn
zusätzlich das Schutzgehäuse der Heizungs- oder
Kühlungssteuerung druckgekapselt ausgeführt ist.
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10 fasst
tabellarisch die nach den einzelnen Maßnahmen aufgeschlüsselten
Gewichtseinsparungen für einen typischen Kleincontainer 10 zusammen.
Die durch das Doppelwandungsprinzip in Kombination mit der Einleitung
eines Teils der wirkenden Kräfte in den Behälter
führt ausweislich dieser Tabelle zu einer Gewichtsreduktion
des Taragewichts des Behälters von über 15%; die
Materialkosten skalieren ähnlich.
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Die
ausweislich der 10 erzielten Gewichtseinsparungen
resultieren einerseits wesentlich daraus, dass durch die Auslegung
der Behälterwandung als Doppelwandung die Innenwandung
des Behälters bzw. Tanks dünner ausgeführt
werden kann. Da hier Unterboden 15, Mantel 16 und
Oberboden 17 alle mit Doppelwandung ausgeführt
sind, sind bei all diesen Bauteilen Gewichtseinsparungen möglich. Daneben
tritt, dass die Knickkräfte, für die das Gestell
ausgelegt sein muss, durch partielles Einleiten der Stapelkräfte
in den Behälter 14 – d. h. präziser formuliert
in dessen Körper – reduziert werden. Dies erlaubt
eine leichtere Bauform des Stapelrahmens 13 mit leichteren
Längsprofilen 701, 702, Querprofilen 703, 704 und
Fangschuhen 706 sowie der Stützen 11 und
ferner das Vorsehen eines Rohrrahmens als Grundrahmen 12.
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- 10
- Kleincontainer
- 11
- Stütze
- 12
- Grundrahmen
- 13
- Stapelrahmen
- 14
- Behälter
- 15
- Unterboden
- 15.1
- innere
Wand des Unterbodens
- 15.2
- äußere
Wand des Unterbodens
- 15.3
- Isolationsschicht
des Unterbodens
- 16
- Mantel
- 16.1
- innere
Wand des Mantels
- 16.2
- äußere
Wand des Mantels
- 16.3
- Isolationsschicht
des Mantels
- 17
- Oberboden
- 17.1
- innere
Wand des Oberbodens
- 17.2
- äußere
Wand des Oberbodens
- 17.3
- Isolationsschicht
des Oberbodens
- 18
- Mannloch
- 19
- Deckel
- 20
- Behälterauslauf
- 21
- Absperrklappe
- 22
- Zylindrische
Prägung
- 23
- Zentrierteller
- 24
- Rundrohrfuß
- 300
- Ausflussöffnung
- 401
- Heiz-
oder Kühlschlange
- 402
- Zuleitung
- 501
- Schutzgehäuse
- 701
- Längsprofil
- 702
- Längsprofil
- 703
- Querprofil
- 704
- Querprofil
- 705
- Versteifungsprägung
- 706
- Fangschuh
- 900
- Kabeldurchführung
- 901
- äußere
Wand
- 902
- Heizleitung
- 903
- Fühlerleitung
- 904
- V2A-Verschraubung
- A
- Bereichskennzeichung
- B
- Bereichskennzeichung
- E
- Bereichskennzeichnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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