DE2112845A1 - Verfahren zum Verbinden von Flachmaterialstuecken unter Verwendung von Verbindungsteilen und Membrantanks - Google Patents

Description

unter Verwendung von Verbindungsteilen und Membrantanks

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Verschweißen von Tafeln, Z₀B₀ Blechtafeln, zum Zweck des Hersteilens von Wänden, Behältern oder dergleichen und mit Verbindungsteilen Irishes, nach lern erfindimgsgemäijem Verfahren hergestellter Fiw:.^r, i gkoi te behälter (Membrantank^ ).

Bei einem bekannten Schweißverfahren dieser Art wird ein Verbindungsstück in ^orm eines Htreifens verwendet. Bei diesem Verfahren wird ein Rand jeder von zwei einander benachbarten Tafeln oder Blechen so angeordnet, daß er den zugehörigen Rand desVerbindungsstreifens überlappt, und dann werden die Ränder der Tafeln oder Bleche unter gleichzeitiger Verwendung des Cti-eLfens durch Verschweißen miteinander verbunden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nicht möglich ist, dafür zu sorgen, daß die Ränder der Tafeln oder Bleche automatisch verschweißt werden.

Bei einem zweiten bekannten Verfahren, das ein automatisches Verschweißen ermöglicht, werden die Tafeln oder Bleche mit abgewinkelten oder abgekanteten Rändern verrohen, und dann werden benachbarte Tafeln oder Bleche unter Verwendung dieser Abkantutgen miteinander verschweißt» Ein

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ITachteil diese* Verfahrens, der sich insbesondere dann bemerkbar macht, wenn die miteinander verbundenen Bleche erheblichen gleichbleibenden oder sich ändernuen Belastungen ausgesetzt sind, besteht darin, daß an den Abrundungen der abgekanteten Ränder Biegespannungen auftreten, da die Schweißnähte nur in einem Abstand von den Hauptflächen der Bleche angeordnet werden können, d. h. oberhalb der abgerundeten Abschnitte der Ränder.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrurd-e, ein neuartiges Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, die Ränder bcmchbarter Bleche automatisch zu verschweißen, ohne daß sich der erwähnte Nachteil des vorstehend an zweiter Stelle genannten bekannten Verfahrens ergibt,

Das 8ri'indungsgeniäße Vorfahren zum Verschwelten zweier Bleche unter Verwendung aines Verbindungsteile, das längs seiner Ränder von den einander benachbarten Rändern zweier Bleche überlappt wird, umfaßt Maßnahmen, um ein Verbindungsteil zu verwenden, da« mit einer von seinen Rändern jeweils durch einen Abstand getrennten Schiene versehen ist, um ferner den betreffenden Rand jedes der beiden Bleche so anzuordnen, daß er einen Rand des Verbindungsteils überlappt, um eine Schweißmaschine auf dieser Schien© anzuordnen, und die Schweißmaschine dann längs der Schiene zu bewegen, während die Maschine das Verbindungsteil mit dem bzw. jedem Rand eines Blechs verschweißt, welcher das, Verbindungteil überlappt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung können die Verbindungsteile- einen allgemein T-förmigen Querschnitt haben, wobei der Schaftabschnitt des T-Querschnitts die Schiene zum Aufnehmen dex* Schweißmaschine bildet, während die beiden .Schenkel des T-Profils die Ränder bildtm, mit denen die Ränder der benachbarten Bleche verschweißt werden.

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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Schiene als gesondertes Bautei] ausgebildet sein und durch Unterstütz\inreii in einem Abstand von den Verbindunpsteilen geholten wenden.

Men kann eine große Znhl von Lleehen in li'oi'm einzelner Tafeln vorsehen, und iu diesem i'all werden die Verbindur.;_L-teile zu einer Rahmen"·:onsirulition vereinigt, die für jeden Blf-ch bzw. jede Tafel, eine Rahn'-giiöffnurig abgrenzt. ]-ei einer solchen Anordnung, insbesondere dann, wenn die Verbindungsteile einen allgemein T-förraicen Querschnitt haben, wird die Schweißmaschine nacheinander auf den Sch&ftabschnitt aller μ Verbindungsteile aufgemotzt,, so daß jedes ülech entlang allen seinen Rändern mit VerbindunjTsteilen verschweißt werden kann. Wenn die Schiene von den Verbind.ung.s-t eilen getrennt ist, kann die Schiene an ihren Unterstützungen lösber befestigt sein, und sie kann die Form einer endlosen rechteckigen Schleife habon_t die gegenüber der betreffenden Ivahmenöffnung vorsetzt und im Bereich jeder Ecke der Rahmenöffnung abgerundet ist. Diese Anordnung ermöglicht es der Schweißmaschine, sich über die ganze Länge der endlosen Schiene zu bewegen, um in einem einzigen Arbeitsgang alle Ränder eines bestimmten Blechs mit Verbindungsstücken zu verschweißen.

Wenn die VerbindunGsteile einen allgemein T-förmigen ä Querschnitt haben, sind die freien Enden der Schaftabschnitte vorzugsweise mit sich mach beiden Seiten erstreckenden Ansätzen oder Verdickungen versehen, die es ermöglichen, die Schweißmaschine zwangsläufig in ihrer Lace zu halten.

Die T-förmi^en Verbindungsteile können einen massiven QuM'schnitt haben und z. B. als Si,rangpi?Gßprofile ausgebildet oder aber aus einzdnen Mater ie.lscreifen hergestellt sein. Alternativ kann man solche Verbindungsstücke herstellen, indem m&n ein flaches Materialstück so faltet, daß der Schoft-

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abschnitt des T-Querschnitts zwei Abschnitte umfaßt, die an dem freien Ende des Schaftabschnitte miteinander verbunden sind und ach relativ zueinander verbiegen kennen. Wenn die herzustellende Wand oder der behälter oder dergleichen unterschiedlichen oder stoßartigen J .Beanspruchungen oder großen 'i'emp ereturänderungen ausgesetzt ist, würde es daher zweckmäßig sein, in dieser Weise ausgebildete Verbinäunpjsstücke zu verwenden, denn diese Verbindungsstücke würden gleichzeitig Dehnungsfugen zwischen benachbarten i'la-cheii bilden.

Die Schweißmaschine kann mit zwei Schweißeinheiten versehen sein, die so angeordnet sind, daß sich die ßchweißeinheiten dann, wenn die.Schweißmaschine auf der Schiene angeordnet ist, und wenn auf Jeder Seite der Schiene auf einen Abschnitt des Verbindungsteile ein Rand eines Blechs aufgelegt ist, auf entgegengesetzten Seiten: der Schiene in Richtung auf die Bleche erstrecken, und daß beim Bewegen der Schweißmaschine längs der Schiene die einander benachbarten Ränder der beidei Bleche gleichzeitig mit dem Verbindungsteil verschweißt werden«

Ferner kann die Schweißmaschine mit einer Einrichtung versehen sein, die mit Jedem Rand jeder zu verschweißenden Tafel bzw, jedes Blechs an einer vor den Schweißeinheiten liegenden Stelle zusammenarbeitet und bewirkt, daß der Rand des betreffenden Blechs fest gegen den damit zusammenarbeitenden Abschnitt des VerbindungsteiIs gedrückt wird.

Die Erfindung läßt sich vorteilhaft auf dem Uebiot der Herstellung von Behältern mit einem zusammenhängenden Tank für Flüssigkeiten anwenden, deren Temperatur sich bei einem im wesentlichen dem-Druck der Atmosphäre entsprechenden Tem—-peratur erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheide!, wie es z. ß. bei verflüssigten Gasen eier FaI] "ist, ζ. Β. bei

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verflüssigtem -Erdgas oder Methan oder verflüssigten Erdölgasen, wie Äthan, Butan, Äthylen und Propylen. Solche Behälter können als ortsfeste Speicherbehälter an Land ausgebildet sein oder in Tankschiffe für den Seetransport von Flüssiggasen eingebaut werden. Eine solche integrierte Behälterkonstruktion umfaßt im wesentlichen einen primären Membranbehälter aus einem dünxren und flexiblen, für I'lude undurchlässigen Werkstoff, bei dem es sich z. B. im lall eines Flüssiggases um ein Metall handelt, das keine KaItversprödung erleidet; dieser hembranbehälter bildet eine innere Auskleidung, die durch ein -Genäuse aus einem belastbaren wärmeisolierenden Material abgestützt ist, wo- M bei das Gehäuse in einen starren äußeren Kartei eingeschlossen ist, der das Gehäuse unterstützt. Auf der Außenseite des Gehäuses aus dem belastbaren Isoliermaterial kann eine zweite Membran ähnlich der ersten Membran vorhanden sein. Es ist allgemein üblich, die bzw. jede Membran vom Inneren des Behälters aus aus Blechen oder Tafeln aufzubauen, die an ihren Rändern einander verschweißt werden. Die Erfindung kann angewendet werden, um diese üchweißarbeiten unter Verwendung von zwischen benachbarten Tafeln oder Blechen angeordneten Verbindungsteilen durchzuführen.

Wenn die integrierte Behälterkonstruktion, z. B. eine erste und eine zweite Membran umfaßt, kann dieser Behälter \ aufgebaut werden, indem man zunächst eine erste Rahmenkonstruktion aus Verbindungsteilen auf dem starren äußeren M_antel montiert,.· indem man einen ersten Saoz von Blechen aus einem dünnen, flexiblen und für Elude undurchlässigen Werkstoff unter Anwendung des vorstehend geschilderten Verfahrens in die öffnungen der ersten Rahmenkonstruktion einschweißt, um die zweite Membran zu erzeugen, indem man dann Tafeln aus dem belastbaren wärmeisolierenden Material auf die Innenseite der zweiten Membran auflegt, wobei die Lage dieser Tafeln durch die Schienen der Verbindungsteile der

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ersten Rahmenkonstruktion bestimmt wird, indem man hierauf eine zweite Rahmenkonstruktion aus Yerbindungsteilen der genaniten Art auf den Innenflächen der isolierenden Tafeln montiert, und indem man schließlich einen zweiten Satz von Tafeln oder Blechen aus einem dünnen, flexiblen und für Flude undurchlässigen Material in die Rahmenöffnungen der zweiten Rahmenkonstruktion einbaut, wobei wiederum das vorstehend geschilderte Verfahren angewendet wird, um auf diese Weise die erste fHftere Membran auszubilden»

Alternativ ist es möglich, die integierte Behälterkonstruktion aufzubauen, indem man allgemein T-förmige Verbindungsteile verwendet, die jedoch zwei durch einen Abstand getrennte Paare von Schenkeln aufweisen; in diesem Fall wird •nur eine einzige Rahmenkonstruktion aus solchen Verbindungsteilen an der starren äußeren Wand angebracht, und ein erster und ein zweiter Satz von MembranfIachen werden nacheinander in die beiden Sätze von Rahmenöffnungen eingeschweißt, die durch die beiden Sätze von paarweise vorgesehenen Schenkeln gebildet ßind; hierbei werden die isolierenden Tafeln zwischen den beiden Sätzen von Membranblechen angeordnet, nachdem die die zweite Membran bildenden Bleche eingeschweißt worden sind, Jedoch bevor die die erste Membran bildenden Bleche des zweiten Satzes eingeschweißt werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Teilansicht den Aufbau einer Wand.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsfor πι eines eine Zweitmaschine tragenden Verbindungsteile.

Fig· 3 is* ein Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Verbindungfiteiis.

Fig. 4 zeigt im Querschnitt eine dritte Ausführungsform eines eine Schweißmaschine- tragenden Verbindungsteils.

Fig. 5 ist ein Teilschnitt durch eine Wand einer unter Anwendung der Erfindung hergestellten integrierten Behälterkonstruktion.

Fig. 6 und 7 ähneln Fig. 5t zeigen jedoch zwei abgeänderte Ausführungsformen von gemäß der Erfindung herstellbaren integrierten Behälterkonstruktionen.

Die in Fig. 1 gezeigte Wand setzt sich aus mehreren M rechteckigen Metalltafeln 1 und einer ein Gitterwerk bildenden Rahmenkonstruktion 2 zusammen. Die Rahmenkonstruktion 2 ist aus Rahmenteilen 5 aus Metall aufgebaut, die einen allgemein T-förmigen Querschnitt haben und so miteinander verschweißt sind, daß sie rechteckige Rahmenöffnungen zum Aufnehmen der Blechtafeln 1 abgrenzen. Die paarweise vorhandenen Schenkel 4- (Fig. 2) der Rahmenteile 3 bilden üandflansche für die Blechtafeln 1, und die Schaftabschnitte 5 <ier Rahmenoder Verbindungsteile erstrecken sich im rechten Winkel zur Ebene der Wand sämtlich in der gleichen Richtung· Jede Tafel 1 hat solche Abmessungen, daß sie in den Raum zwischen den Schaftabschnitten 5 der eine Rahmenöffnung begrenzenden g Verbindungsteile paßt, und daß ihre Ränder die durch die Schenkel 4 gebildeten Randflansche überlappen. Dann wird eine Schweißmaschine 6 nacheinander auf die Schal'tabschnitte der verschiedenen einzelnen Rahmenteile aufgesetzt, die eine bestimmte Rahmenöffnung abgrenzen, und die Zweitmacchine wird längs ,jedes Rahmentcils so bewugt, daß ihr Schweißkopf 7, z. B. eine Schweißelektrode auf den zugehörigen Rand der Tafel "gerichtet ist, um das Festschreiben der Tafel zu bewirken. Die Lchweißmaschine 6 trägt außerdem einen nicht dargestellton Finger, der vor dem Zweitkopf 7 während der Bewegung der SchwciLmoschiiie mit der Blechtafel zusui.".iiienarbt.-itet, um

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ihren Rand fest gegen den zugehörigen bchenkel 4· zu drücken und so ein zuverlässiges Verschweißen zu erleichtern. Gegebe-^ nenf'lls kann die Schweißmaschine, v/ie in i'itj. 2 j.e:ei_t, aul' Jeder Seite mit einem bchweiL opf 7 und einem Iiali"efin_L:er . versehen sein, so d^JJ die einander benachbarten Ränder zweier Blechtafeln gleichzeitig e-.uf buioen oeiten des iiah^enteils 3 mit den zugehörigen Schenkeln 4- verschweißt werden können. Bei dieser* Aus-führur.gef orin Kind die Kahiüen teile ^ &emkß l^?ig. 2 am freien Ende des ochaftabschnitts 5 niit nach auLfen ratenden Vei'dickun^en δ verseilen, dcjnit" die ^chwcißiuaschine 6 s.-.arg|- läufig in ihrer Lage gehalren wird. Gemäß Fig. 2 kann die iichweißmaschine 6 einen Wagen IC umfassen, der zwei Sätze von Rädern 11 und 12 aufweist, welche die Verdickungen S übergreifen und mit ihnen zusammenarbeitai. Die allgemein T-förmig profilierten Rahmen- oder Verbindungsteile 3 können gemäß l^ig· 2 einen massiven Querschnitt haben und z. B. als Strangpreßprofile hergestellt oder aus Metallstreifen zusammengesetzt sein. Gemäß Fig. 3 ist es alternativ möglich, die Kahmenteile 5 durch entspxechendes Halten, aus einem flachen Metallblech herzustellen. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform entsteht der Schaftabschnitt 5 des Rahmenteils dadurch, daß das Blech auf sich selbst zurückgefaltet wird, so daß sich die beiden Hälften des Schaftabschnitts · rdativ. zueinander durchbiegen können. Derartige Rahmenteile können somit verwendet werden, um zwischen benachbarten Blechtafeln 1 als Dehnun£sfugen bei Konstruktionen zur v/irkung zu kommen, bei denen die Wand möglicherweise sich ändernden oder stoßsrtigen Beanspruchungen oder erheblichen 'Temperaturänderuncen ausgesetzt ist. Wenn die in dieser V<eise ausgebildeten Rahmenteile- keine Dehnung.sfugen zu bilden brauchen, kann man die beiden »Schenkel 4- miteinander versch¹. eißen, so de_ß eine feste Verbindung zwischen benachbarten Elecutafein 1 entsteht. . .

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Pig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der kein allgemein T-förmiges Rahmenteil 3 vorgesehen ist, sondern bei der ein Streifen 13 verwendet wird, welcher an bes-cina. tui über seine Länge verteilten Stellen mit aufrecht angeordneten Unterstützungen 14 für eine gesonderte Schiene 15 versehen ist. Diese gesonderte Schiene 15 bildet eine endlose rechteckige Schleife, wie es in i'ig. 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist, die im Bereich der Ecken der betreffenden nahmenöffnung abgerundet ist, wobei der Krümmunäßmittelpunkt . Jeder Abrundung mit der zugehörigen Ecke der Blechtafel 1 zusammenflallt. Die Schiene 15 wird mit den Unterstützungen 14 durch spannvorrichtungen 16 verbunden, so daß die schiene j| nacheinanuer bei allen Bahmenöffnungen verwendet werden kann, bis die Wandkonstruktion fertiggestellt ist. Somit ist die Anordnung nach Fig. 4 derart, daß die Schiene jeweils über einer bestimmten Rahniehöffnung angeordnet wird, und daß die ■Schweißmaschine 6 längs der gesamten Schiene 15 bewegt wird, so daß alle Bänder der betreffenden Blechtafel 1 in einem einzigen Arbeitsgang mit den zugehörigen Verbindungsteile]! 13 verschweißt werden.

Wenn das Verfahren nach der Erfindung bei einer integrierten Behälterkonstruktion für Flüssiggas angewendet werden soll, die mindestens eine erste Membran umfaßt, was, wie erwähnt, bekannt ist, kann die Membran aus einem Werkstoff " mit einem sehr niedrigen Wäremausdehnungsbeiwert bestehin, z. B. aus einer Eisen-Nickel-Legierung, wie die unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Invar" bekannt ist. Bei diesem Werkstoff würde es genügen, Verbindungsteile mit massivem Querschnitt zu verwenden, denn in diesem Fall werden die Membranbleche an ihren Flachseiten mit den Verbindimgeteilen verschweißt, so daß die erwähnten, auf Biegespannungen zurückzuführenden Schwierigsten fortfallen. Wenn der zu verwendende -Werkstoff jedoch einen höheren Wärmeausdehnungsboiwert aufweist, wie es z. B. bei Aluminium oder nichtrostendem

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% Stahl der Fall ist, kann es vorteilhaft sein, Verbindunv;s- ψ teile der in Fig. 3 gezeigten Art zu verwenden, um die Mem- £ bran von den Spannungen zu entlasten, die anderenfalls beim

Füllen des Behälters mit Flüssiggas Vzw. beim Entleeren des Behälters auftreten würden.

Fig. 5 veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer integrierten Behälterkonstruktion für Flüssiggase, die eine erste Sperre in Form einer Membran und eine zweite Sperre in Form einer Wäree isolierung umfaßt. In diesem Fall ist eine rechteckige Rahmenkonstruk-A tion aus Balsaholz-Rahmengliedern 17 mit Verkleidungen 17a aus Sperrholz an einem starren äußeren Mantel 18 befestigt, und die Rähmenglieder 17 tragen eine Rahmenkonstruktion, die sich aus Verbindungsteilen 19 von allgemein T-förmigem Querschnitt zusammensetzt. Die durch die Rahmenglieder 17 abgegrenzten Zwischenräume Jl sind mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt, das solche Eigenschaften besitzt, daß es das Eindringen von Flüssiggas verhindert; mit anderen Worten, bei dem Isoliermaterial in den Zwischenräumen 31 handelt es sich z. B. um Balsaholz oder Polyurethanschaum. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Polyurethanschaummaterial verwendet, und dieses Material ist in Form von Schichten in jedem Zwischenraum 31 eingespritzt worden; hierbei sond die Verkleidungen 32 zwischen , den Rahmenteilen 17 und dem Schaumiuaterial geneigt angeordnet. Das Verfahren zum Einbringen des Polyurethanschaums und'die Ausbildung der Verbindungen oder Fugen zwischen dem Schaumiiiaterial und den Rahmenteilen 17 aus Balsaholz sind z. B. in dem Patent (Patentanmeldung

P 19 09 693·6)· Die letzte Schicht aus dem Polyurethanschaum würde beim Erhärten normalerweise eine rauhe und unregelmäßige Oberfläche haben, und diese Oberfläche wird bis zur Höhe der Schenkel 22a der Verbindungsteile 19 abgehobelt, um eine glatte Stützfläche für die primäre Membran 20 au

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schaffen. Dieser Art) e its schritt könnte gegebenenfalls mit Hilf© einer mit drehender Bewegung arbeitenden Hobelvorrichtung ν durchgeführt werden, die. von einen. Wagen getragen wird, welcher längs Paaren paralleler bchaftabsehnitte 2^1 der Verbindungsteile 19 bewegt werden kann. Schließlich wird ein Satz von Membranblechen 20 in die Öffnungen, welche durch die Rahmenkonstruktion aus den Verbindungsstellen gebildet sind,- unter Anwendung eines Verfahrens eingeschweißt, wie es vorstehend anhand von. Fig. .1 bis 4 beschrieben wurae, um den primären Membranbehälter herzustellen..:, ν .

Wenn sichergestellt ist, daß der primäre frembranbehälter aort, wo die Verbindungsteile 19 angeordnet sind, eine ausreichende Festigkeit besitzt, kann man die Teile der Sperrholzverkleidung 17a, die sich zwischen den üchenkeln 22a der Verbindungsteile 19 und den Rahmengliedern aus Balsaholz erstrecken, fortlassen.

Fig. 6 veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer integrierten Behälterkonstruktion für Flüssiggase, die eine erste Sperre oder Membran und eine zweite Sperre oder Membran umfaßt, welche beide aus Tafeln aus einem dünnen, flexiblen und für i'lude undurchlässigen Werkstoff aufgebaut sind. Gemäß Jig. 6 ist eine tragende Rahmenkonstruktion aus Hartholz-Rahinenglie- _Λ dorn 17 an dem starren äußeren MaitBl 18 befestigt, eine ^

erste Rahmenkonstruktion 19 aus Verbindungsteilen ist mit den Rahmengliedern 17 verbunden, und ein erster Satz/ von Membrantafein 20 ist in die öffnungen der ersten Rahmenkonstruktion 19 eingeschweißt, um die zweite bzw. die äußere Membran zu bilden. Nachdem dies geschehen ist, werden Ιί-nrge s tr eckte Tafeln oder iPüllstücke 21 aus einem belastbaren, wärmeisolierenden Kateric-1, z. E, Balsaholz, auf die Schaftabschnitte 22 der Rahmenkonstruktion 19 aufgeschoben, so daß aic-r-e bchaftab-chniLte z. Ii. von ochlitzon 2J

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der Füllstücke 21 aufgenommen werden. V/ie bei 24 angedeutet, sind in den Schlitzen 23 vorzugsweise Klammern angeordnet, die in Eingriff mit den Schaftabschnitten 22 kommen, um die Füllstücke 21 in ihrer Luge zu halten. Hierauf werden weitere Tafeln 25 aus einem belastbaren wärmeisolierenden Material in den Räumen zwischen den Füllstücken 21 angeordnet, und dann wird an den tafeln 21 eine zweive Icalimenkonstruktion 26 aus Verbindungsteilen befestigt. Alternativ kann man an den Füllstücken 21 die zugehörigen Verbindungsteile für die zweite Rahmenkons tr uktitra 26 anbringen, bevor die i'üllstüoke an der ersten Rahmenkonstruktion 19 befestigt werden. Erforderlichenfalls kann man weitere Haltemittel vorsehen, um die Rahmenkonstruktionen 19, 26 und die Füllstücke 21 starr miteinander zu verbinden; zu diesem Zweck kann man z. B. die Schenkel der Verbindungsteile der Rahmenkonstruktion 26 längs der Seitenflächen der zugehörigen Fülletücke bis zur Höhe der oberen Enden der Schaftabschnitte 22 der Verbindungsteile der Rahmenkonstruktion 19 verlängern und Haltestifte durch die Schaftabechnitte 22 und die Füllstücke 21 führen.

Schließlich wird ein zweiter Satz von Membranblechen 27 in die Rahmenöffnungen der zweiten Rahmenkonstruktion eingeschweißt, um die erste Membran zu bilden. Bei einer abgeänderten Anordnung kann man die relativ dünnen Füllstücke 21 fortlassen, und in diesem Fall werden die Tafeln 25 so eingebaut, daß sie stumpf aneinanderstroBea, und zwar vorzugsweise derart, daß ihre Stoßkanten gegenüber den Verbindungsteilen der ersten Rahmenkonstruktion 19 versetzt sind. Bei dieser Anordnung mußLe man die Schlitze 23 in den Tafeln 25 ausbilden und die Verbindungsteile der zweiten Rahmenkonstruktion 26 an den Tafeln 25 anbringen.

Fig." 7 veranschaulicht eine weitere Anwendungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Veri'ahrens, das insbesondere zur

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Anwendung bei einer integrierten Behälterkonstruktion geeignet ist, bei der die Membranen aus einem Werkstoff mit einem sehr niedrigen lärmeausdehnunesbeiwert bestehen, z. B. aus dem schon genannten Invar-Material; hierbei ist nur eine Rahmenkonstruktion 19 aus Verbindungsteilen auf den italunengliedern 17 angeordnet, und diese Vei'bindungsleile umfassen verlängerte Seitenwandabschnitte 28, welche relativ dünne isolierende Füllstücke 21 übergreifen und mit einem an den Rahmengliedern 17 befestigten Metallstreifen 29 verschweißt sind. Hierbei bilden die Metallstreifen 29 v/eitere schenkel, die von den Schenkeln 30 der Verbindungsteile 19 durch einen a Abstand getrennt sind} die Bauteile 19» 21 und 29 können vorgefertigt werden. Beide Sätze von Membranblechen 20 und

27 werden dann in die zugehörigen Rahmenöffnun£en eingeschweißt, wobei man die Schaftabschnitte 22 der Rahmenkonstruktion 19 bemitztj hierbei werden die Tafeln 20 in die durch di· Streifen 29 abgegrenzten Rahmenöffnungen eingeschweißt, während die Tafeln 27 in die Rahmenöffnungen eingeschweißt werden, die durch die Schenkel 30 der Rahmen- ' konstruktion j.9 abgegrenzt sind. Die isolierenden Tafeln 25 werden in den Zwischenräumen zwischen den Wandabschnitten

28 der Rahmenkonstruktion 19 angeordnet, bevor die Membran-

2? eingeschweißt werden.

Bei den anhand von Fig. 6 und 7 beschriebenen Anordnungen kann men die Räume Jl zwischen der zweiten Membran und dem starren äußeren Mantel 18 mit einem wärmeisolierenden Material füllen, z. B. einem losen Granulat, -wie es unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Perlite" erhältlich ist, oder man kann eine Füllung aus Polyurethanschaum oder Balsaholz vorsehen; die beiden zuletzt genannten Materialien würden den Vorteil bieten, daß sie die Tafeln der zweiten Membran 20 zwischen den Rahmengliedern 17 ab»tut»en,' und daß sie eine weitere Sperre für das gespeichert· Flüssige·· bilden.

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Die anhand von Fig. 6 und 7 beschriebenen Behälterkonstrüktionen bieten die folgenden Vorteile:

I. Die durch die Rahmenglieder 17 gebildete Rahmenkonstruktion kann so ausgebildet werden, daß es möglich ist, den Blechtafeln für die Membranen 20 und 27 sowie den Isolationsteilen 21 und 25 ausnahmslos oder nahezu ausnahmslos standardisierte Abmessungen zu geben, um so die Montage an der Baustelle zu erleichtern.

II. Da die durch die Tafeln 20 gebildete zweite Membran α mit den Rahmengliedern 17 verbunden ist, ist es nicht erforderlich, eine diese Membran umschließende'belastbare Isolierung vorzusehen.

Bei der Konstruktion nach Fig. 7 ergeben sich die folgenden zusätzlichen Vorteile:

III. Die durch die Tafeln 27· gebildete erste Membran ist mit den Rahmengliedern 17 durch die Wandabschnitte 28 der Verbindungsteile der Rahmenkonstruktion 19 starr verbunden. Zw^r bilden die Abschnitte 28 sich durch die isolierenden Füllstücke 21 und 25 hindruch. erstreckende Wärme!eitungswege, doch ist die Wirkung dieser Wärmeleitungswege dadurch auf ein Minimum herabgesetzt, daß die Verbindungsteile nur eine geringe Wandstärke haben.

IV. Da die die isolierenden Füllstücke 21 und 25 enthaltenden Räume durch die Abschnitte 28 der Verbindungsteile getrennt sind, besteht Gewähr dafür, daß beim Entstehen einer Öffnung in der ersten Membran 27 der Schaden örtlich begrenzt bleibt.

V. Da die isolierenden Füllstücke 21 und 23 durch die Wandabschnitte 28 in ihrer Lage gehalten und diese Wandab-

schnitte mit den Hahmengliedern 17 starr verbunden sind,
wird die erste hembran. 27 im wesentlichen in ihrer La^e
gehalten, und daher ist jeder ebene Wandabschnitt des Behälrers von den benachbarten ebenen V/andabschnitten unabhängig ; die an den Kanten oder ICclcen des Behälters vorgesehene Anordnung kann daher auf beliebige Weise so ausgebildet werden, daß die Räume"zwischen benachbarten ebenen V/andabschnitten ausgefüllt werden.

Anspruch^

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Claims (1)

1. Ansprüche

   1.V Verfahren gum Verschweißen zweier Flachmaterialstücke, z.B₀ Blechtafeln, unter Vermittlung durch ein Verbindungsteil, das an seinen Rändern von den einander benachbarten Rändern der beiden Flachmaterialstücke überlappt wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Verbindungsteil verwendet wird, das mit einer von seinen Rändern bzw. Längskanten Jeweils durch einen Abstand getrennten Schiene versehen ist und daß, nachdem ein Rand jedes Flachmaterialstücks zur Überlappung mit einem Rand desVerbindungsteils gebracht worden ist, eine Schweißmaschine auf die* Schiene aufgesetzt und längs der Schiene bewegt wird, während sie jeweils den Rand eines Flachmaterialstücks mit dem Verbindungsteil verschweißt..

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß Verbindungsteile verwendet werden, die einen allgemein T-förmigen Querschnitt haben, daß;der Schaftabschnitt des T-Profils die Schiene zum Unterstützen der Sehweißmaschine bildet, und daß die beiden nach außen ragenden Schenkel des T-Profils die Randabschnitte bilden, mit denen Randabschnitte, benachbarter Flachmaterialstücke verschweißt werden.

   3 ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß jedes Verbindungsteil von T-förmigem Querschnitt am freien Ende seines Schaftabschnitts mit in entgegengesetzten Richtungen nach außen ragönden Verdickungen versehen ist, und daß diese Verdickungen die Lage der Schweißmaschine zwangsläufig bestimmen.

   4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß jedes T-förmige Verbindungsteil einen massiven Querschnitt hat, und z.B. als Strangpreßprofil hergestellt oder aus Materialstreifen zusammengesetzt ist.

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   5o "Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes T-förmige Verbindungsteil dadurch erzeugt wird, daß ein ebenes Flachmaterialstück so gefaltet wird, daß der Schaftabschnitt des T-Profüs zwei Teile umfaßt, die. am · freien Ende des Schaftabschnitts miteinander verbunden sind und sich relativ zueinander durchbiegen können.

   6„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schiene benutzt wird, die von den Rändern des¥e-rbindungsteils getrennt ist und durch Unterstützungen in einem Abstand von diesen Rändern gehalten wird.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schweißmaschine benutzt wird, die zwei Schweißköpfe umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie sich dann, wenn die Schweißmaschine auf der Schiene angeordnet ist, und wenn auf dem Verbindungsteil auf jeder Seite der Schiene ein Flachmaterialstück angeordnet worden ist, an beiden Seiten der Schiene vorbei erstrecken, so daß die Schweißmaschine längs der Schiene bewegt werden kann, um die einander benachbarten Ränder der beiden Flachmaterialstücke gleichzeitig mit dem Verbindungsteil zu verschweißen,

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch | gekennzeichnet , daß eine Schweißmaschine benutzt wird, die Haltemittel umfaßt, welche mit jedem Rand jedes zu verschweißenden Flachmaterialstücks jeweils an einem vor der sich bewegenden Schweißmaschine liegenden Punkt zusammenarbeitet, um den betreffenden Rand eines Flachmaterialstücks fest gegen den damit zusammenarbeitenden Abschnitt des Verbindungsteils zu drücken.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine große Zahl von Flachmaterialstücken in Form von Tafeln vorgesehen ist, und daß die Verbindungsteile so zusammengebaut werden, daß sie eine Rahmen-

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   konstruktion bilden, die für jede Tafel eine Rahmenöffnung bildet.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißmaschine nacheinander auf jeder der Schienen der Verbindungsteile angeordnet wird, um jede Tafel längs allen ihren Rändern mit den zugehörigen Verbindungsteilen zu verschweißen.

   11. Verfahren nach Anspruch 9 in Abhängigkeit von Anspruch 6, dadurch gekenn, zeichnet , daß eine einzige von den Unterstützungen abnahm^bare Schiene benutzt wird, daß diese Schiene eine endlose Schleife bildet, welche sich um eine Rahmenöffnung herum erstreckt, wenn die Schiene ihre Gebrauchsstellung einnimmt, daß die Schiene im Bereich aller Ecken der Rahmenöffnung abgerundet bzw. gekrümmt ist, daß die Schiene nacheinander über jeder der Rahmenöffnungen angeordnet wird, und daß die Schweißmaschine bei jedem Flachmaterialstück längs der gesamten Schiene bewegt wird, um jeweils ein Flachmaterialstück in die zugehörige Rahmenöffnung einzuschweißen.

   12. Verfahrenrnach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsteile zu einer Rahmenkonstruktion für eine Wand, einen Behälter oder dergl. zusammengefügt und die Flachmaterialstücke in die Öffnungen des Rahmens eingeschweißt werden.

   13o Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Aufbauen einer integrierten Behälterkonstruktion (Membrantank) für Flüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, wenn ihr Druck im wesentlichen dem Druck der Atmosphäre entspricht, insbesondere für Flüssiggase, dadurch gekennzeichnet , daß eine tragende Rahmenkonstruktion aus belastbarem, wärmeisolierendem Material ₃ z.B. Balsaholz, auf einem starren äußeren Mantel zusammengebaut

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   wird, daß eine aus den Verbindungsteilen gebildete Rahmenkonstruktion auf der tragenden Rahmenkonstruktion nach Anspruch befestigtwird, daß der durch die tragende Rahmenkonstruktion abgegrenzte Raum mit Wärmeisolationsmaterial ausgefüllt wird, daß mindestens dieses Wärmeisolationsmaterial und dessen Verbindungsstellen mit der tragenden Rahmenkonstruktion von solcher Qualität sind, daß sie eine Sperre für die Flüssigkeit bilden, daß die freie Oberfläche des Wärmeisolationsmaterials geebnet wird, und daß dann die Tafeln aus einem dünnen, flexiblen, für Flude undurchlässigen, insbes. kaltzähem, Werkstoff in die Öffnungen des Rahmens aus den Verbindungsteilen eingeschweißt werden, um einen primären Membrantank zu bilden (Fig. 5)ο

   14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Aufbauen einer integrierten Behälterkonstruktion für Flüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, und deren Druck im wesentlichen gleich dem Druck der Atmosphäre ist, insbes. Flüssiggase, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Rahmenkonstruktion aus Verbindungsteilen auf einem starren äußeren Mantel zusammengebaut wird, daß ein erster Satz von Tafeln aus einem dünnen, flexiblen und für Flude undurchlässigen Material in die Rahmenöffnungen mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch 9 eingeschweißt wird, um einen sekundären Membranbehälter zu bilden, daß Tafeln aus einem belastbaren, wärmeisolierenden Material über der sekundären ä Membran angeordnet und durch die Schaftabschnitte der Verbindungsteile der ersten Rahmenkonstruktion in ihrer Lage gehalten werden, daß eine zweite Rahmenkonstruktion aus Verbindungsteilen der genannten Art auf den Innanflächen der isolierenden Tafeln zusammengebaut wird, und daß ein zweiter Satz von Tafeln aus einem dünnen, flexiblen und für Flude undurchlässigen Material in die Rahmenöffnungen der zweiten Rahmenkonstruktion ebenfalls unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 9 eingeschweißt werden, um einen primären Membranbehälter zu bilden«

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   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zum Aufbauen einer integrierten Behälterkonstruktion für Flüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, und deren Druck im wesentlichen dem Druck der Atmosphäre entspricht, dadurch gekennzeichnet , daß eine Rahmenkonstruktion aus Verbindungsteilen auf einem starren äußeren Mantel zusammengebaut wird, daß diese Verbindungsteile einen allgemein T-förmigen Querschnitt haben, jedoch mit zwei durch einen Abstand getrennten Paaren von nach außen ragenden Schenkeln versehen sind, und daß ein erster und ein zweiter Satz von Membrantafeln aus einem dünnen, flexiblen und für Flude undurchlässigen Material nacheinander entsprechend Anspruch 9 in £ie die beiden Sätze von Rahmenöffnungen eingeschweißt werden, die durch die Sätze der paaapwe is envo rge s ehenen Schenkel gebildet werden, wobei Tafeln aus einem belastbaren, wärmeisolierenden Material zwischen den beiden Sätzen von Membrantafeln' angeordnet werden, bevor die Tafeln des zweiten Satzes eingeschweißt werden.

   16. Wärmeisolierter, integrierter Behälter (Membrantank) zum Speichern oder Transportieren von Flüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, wenn ihr Druck etwa dem Umgebungsdruck gleicht, insbes. für Flüssiggase, mit einer tragenden Rahmenkonstruktion aus belastbarem, wärmeisolierendem Material, z.B. Balsaholz, die auf einem starren äußeren Mantel aufgebaut ist und einen inneren Membranbehälter aus lagerflüssigkeitsfestem Werkstoff, insbes. kaltzähem Werkstoff, trägt, der auf seiner Außenseite von Wärmeisolationsmaterial umgeben ist, wobei der innere Membranbehälter aus Flächmaterialstücken besteht, die längs ihren Längskanten mit den Schenkeln von T-förmigen Verbindungsteilen verschweißt sind, welche eine auf die tragende Rahmenkonstruktion angebrachte Rahmenkonstruktion bilden, dadurch gekennzeichnet , daß der durch die tragende Rahmenkonstruktion (17) abgegrenzte Raum (Fachwerkraum) mit dem Wärmeisolationsmaterial (31) ausge-

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   füllt ist, und daß mindestens dieses Wärmeisolationsmaterial und dessen Verbindungsstellen mit der tragenden Rahmenkonstruktion von solcher Qualität sind, daß sie eine Sperre für die Flüssigkeit bilden. (Fig. 5)

   17. Wärmeisolierter, integrierter Behälter (Membrantank)

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   zum peichern oder Transportieren von lüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, wenn ihr Druck etwa dem Umgebungsdruck gleicht, insbes. für Flüssiggase, mit einer tragen Rahmenkonstruktion aus belastbarem, wärmeisolierendem Material, z.B. Balsaholz, die auf einem starren äußeren Mantel aufgebaut ist, und einen äußeren Behälter und einen inneren Hembranbehälter aus lagerflüssigkeitsfestem Werkstoff, insbes, kaltzähem Werkstoff, trägt, der auf seiner f Außenseite von Wärmeisolationsmaterial umgeben ist, wobei die Behälter aus Flachmaterialstücken (Blechtafeln) bestehen, die längs ihren Längskanten mit den Schenkeln von T-förmigen Verbindungsteilen verschweißt sind, welcher eine auf die tragende Rahmenkonstruktion angebrachte Rahmenkonstruktion bilden, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die tragende Rahmenkonstruktion aufgebrachte Rahmenkonstruktion aus solchen Verbindungsteilen mit allgemein T-förmigem Querschnitt aufgebaut ist, die zwei durch einen Abstand getrennte Paare von nach außen ragenden Schenkeln aufweisen, wobei die Flachmaterialstücke des inneren Flüssigkeitsbehälters am oberen und die des äußeren Behälters am unteren Schenkelpaar angeschweißt sind. i

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   L e e rs e i t e