DE2554717A1

DE2554717A1 - Behaelter fuer fluessigkeiten oder gase, insbesondere druckbehaelter

Info

Publication number: DE2554717A1
Application number: DE19752554717
Authority: DE
Inventors: Erhard Ing Grad Joos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1977-06-08

Description

Behälter für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere Druckbehälter
Die Erfindung betrifft einen Behälter für Flüssigkeiten oder Gase o.dgl., insbesondere einen Druckbehälter, bei welchem jede Wand aus mehreren quer zu ihrer Längsachse profilierten und an ihren Längskanten miteinander verschweißten Elementen aus Blech gebildet ist.
Es ist bekannt, die Elemente der einzelnen Seitenwände vertikal stehend oder horizontal liegend anzuordnen, so daß sie alle in gleicher Richtung verlaufen. Die Stirnkanten werden jeweils von ebenen Platten abgeschlossen, die bei der bevorzugt eingesetzten stehenden Anordnung den Boden und die Decke bilden. Derartige Behälter haben gegenüber Behältern mit glatten Wänden den Vorteil, daß sie mit wesentlich geringeren Wandstärken auskommen um die gleiche Festigkeit zu erzielen. Bei hohen Belastungen werden bevorzugt sogenannte Schalenbehälter oder Schalentanks eingesetzt, bei welchen die Elemente eine zylindrische oder tonnenförmige Wölbung aufweisen. Für geringere Belastungen können die Elemente aus gesickten Blechen bestehen. Gegenüber zylindrischen Behältern wird der entscheidende Vorteil erhalten, daß eine wesentlich bessere Raumausnutzung ermöglicht wird, da die meisten Räume, in denen derartige Behälter aufgestellt werden, ebenfalls eine kubische Gestalt besitzen.
Um die bekannten Bauarten als Druckbehälter einsetzen zu können, müssen die ebenen Decken bzw, Stirnwände mit erheblichen Wandstärken ausgebildet werden und zusätzliche Versteifungsprofile erhalten, damit eine ausreichende Festigkeit sichergestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch für die Decke und den Boden des Behälters ein relativ dünnwandiges Material verwendet werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß die Längsachsen der Elemente der aneinander angrenzenden Wände jeweils um 90° versetzt zueinander verlaufen und daß die beiden außenliegenden Elemente der Wände mit vertikalen Längsachsen einen ebenen, in Längsrichtung verlaufenden Randbereich besitzen, an den die Stirnkanten der Elemente mit horizontal liegenden Längsachsen der benachbarten Wände anschließen, und daß wenigstens die äußeren obenliegenden Elemente der aus Elementen mit liegenden Längsachsen gebildeten Wände einen ebenen in Längsrichtung verlaufenden Randbereich aufweisen, an den die Stirnkanten von quer ihrer längsachse profilierten Elementen anschließen, die eine Decke bilden und deren äußere Elemente mit einem ebenen in Längsrichtung verlaufenden Randbereich versehen sind, an den die Stirnkanten der Elemente der Wände anschließen, die aus Elementen mit stehenden Längsachsen gebildet sind.
Durch diese Ausbildung wird es in verblüffend einfacher Weise möglich, alle Stirnkanten der jeweils eine Wand oder Decke bildenden Elemente direkt an ebene Flächen der angrenzenden Wände anzuschließen, ohne daß Zwischenprofile o.dgl. eingesetzt oder Ausklinkungen vorgenommen werden müssen. Dies gilt insbesondere auch für die Ausbildung und das Anschließen der die Decke des Behälters bildenden Elemente, die in gleicher Weise wie die Seitenwände gestaltet werden. Die Decke benötigt daher keine von der Ausbildung der Seitenwände abweichende Versteifung o.dgl., wobei auch hier mit relativ dünnwandigem Material gearbeitet werden kann.
Der Volumensverlust gegenüber einer aus einer ebenen Platte gebildeten Decke ist sehr gering, so daß der Behälter auch in diesem Sinne vorteilhaft ist. Aufgrund der Tatsache, daß alle Stirnkanten an ebene Flächen anstoßen, lassen sich die notwendigen Schweißarbeiten ohne Schwierigkeiten durchführen. Ein derartiger Behälter kann für die verschiedensten Zwecke bestimmt sein. Er kann beispielsweise als druckloser Behälter mit und ohne Decke oder als Druckbehälter für Gase oder Flüssigkeiten eingesetzt werden. Wegen des geringen Gewichtes eignet er sich auch besonders für einen Einsatz als Container.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht schräg von oben auf einen erfindungsgemäßen Behälter, Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 4, Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 einen Teilschnitt durch den Bodenbereich eines erfindungsgemäßen Behälters und Big. 6 bis 9 verschiedene Querschnittsformen für die die Wände eines Behälters bildenden Elemente.
Der in Fig. 1 dargestellte Behälter besitzt eine rechteckige Grundfläche. Er hat vier Seitenwände 1 bis 4, einen Boden 5 und eine Decke 6. Die Wände 1 bis 4 werden jeweils von mehreren Elementen 7, 8, 9 bzw. 10, 11, 12 gebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind jeweils drei Elemente vorgesehen. Selbstverständlich kann die Zahl der Elemente beliebig gewählt werden.
Die Elemente 7 bis 12 sind um zu ihren parallel8chsen Längsachsen schalenartig oder tonnenförmig gewölbt. Die jeweils eine Wand 1 bis 4 bildenden Elemente 7 bis 9 bzw. 10 bis 12, die alle aus Blech gewalzt sind, sind an ihren Längskanten durch Schweißen miteinander verbunden. Während die mittleren Elemente 8 und 11 gleichmäßig gewölbt sind, sind die jeweils äußeren Elemente 7 und 9 bzw. 10 und 12 nur einseitig in dem an die mittleren Elemente 8 und 11 angrenzenden Bereich mit einer Wölbung versehen. Ihre außenliegenden Randbereiche bilden ebene Flächen.
Wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich ist, sind die Elemente 7 bis 9 und 10 bis 12 so angeordnet, daß die Längsachsen und die Wölbungen der Elemente der aneinander angrenzenden Wände jeweils um 90° versetzt zueinander verlaufen. Dies bedeutet, daß die Längsachsen der einander gegenüberliegenden Wände 1 und 3 bzw. 2 und 4 å jeweils in gleicher Richtung verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen die Längsachsen der Elemente der Wände 1 und 3 vertikal und die Längsachsen der Elemente der Wände 2 und 4 horizontal.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die aufgrund der Wölbungen eine wellenartige Linie bildenden Stirnkanten der horizontal liegenden Elemente 10, 11 und 12 an ebenen Flächen der beiden äußeren Elemente 7 und 9 der Wände 1 und 3 angeschlossen werden können, die leicht nach außen über die Stirnkanten überstehen um ausreichend Platz für Schweißnähte zu haben. Dies bedeutet ferner, daß die ebenen Randbereiche der Elemente 7 und 9 wenigstens eine Breite besitzen müssen, die der Tiefe der V-förmigen Einschnitte zwischen den Elementen 10, 11 und 12 entspricht.
Die Decke 6 wird aus gleichartigen Elementen 13, 14 und 15 gebildet, die Wölbungen um zu ihren Längsachsen parallele Achsen aufweisen und die ebenfalls aus gewalzten Blechen hergestellt sind. Dabei sind die außenliegenden Elemente 13 und 15 ebenfalls nur an dem dem oder den mittleren Elementen 14 zugekehrten Randbereich mit einer Wölbung versehen, während ihre außenliegenden Randbereiche ebene Flächen bilden. Die Elemente 13 bis 15 der Decke 6 werden so angeordnet, daß ihre in etwa eine Wellenlinie bildenden Stirnkanten an die ebenen Randbereiche der Elemente 12 der Wände 2 und 4 anschließen, während die ebenen Randbereiche der Elemente 13 und 15 gleichzeitig in einer entsprechenden Weise die ebenfalls eine Art Wellenlinie bildenden Stirnkanten der Elemente 7, 8 und 9 der Wände 1 und 3 abdecken. Die Anordnung erfolgt demnach so, daß die Längsachsen der Elemente 13, 14 und 15 in eine Ebene liegen, die sowohl zu der Ebene der Längsachsen der Elemente 7, 8 und 9 als auch zu der Ebene der Elemente 10, 11 und 12 unter einem rechten Winkel verläuft.
Sofern die Elemente 10 der Wände 2 und 4 ebenfalls mit einem aussenliegenden ebenen Randbereich versehen werden, kann in zu der Anordnung der Decke 6 entsprechender Weise ein Boden 5 aus einzelnen Elementen vorgesehen werden. Da der Boden 5 im allgemeinen auf einem ebenen Fundament aufliegt und daher von außen gestützt wird, ist es å jedoch in den meisten Fällen ausreichend, wenn für den Boden eine ebene Platte verwendet wird. In diesem Fall kann dann vorgesehen werden, daß die Elemente 10 der Wände 2 und 4 entsprechend den Elementen 11 als symmetrisch gewölbte Schalen ausgebildet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 ist vorgesehen, daß der Boden 5 des Behälters von einer ebenen Platte gebildet wird. Diese ebene Platte ist mit T-förmigen Profilen 16 versteift, deren auf dem Boden 5 aufstehende Schenkel ausgeschnitten sind. Von diesen Profilen 16 führen Zuganker 17 zu der Decke 6. Die Profile 16 sind dabei so gelegt, daß sie zum 900 versetzt zu den Rändern der Schalen 13 bis 15 der Decke 6 verlaufen, mit denen sie über die Zuganker 17 verbunden sind. Die Zuganker 17 werden zweckmäßigerweise an die Ränder der Elemente 13 bis 15 und an die Profile 16 mit Knotenblechen angeschlossen, um ausreichend lange Schweißnähte vorsehen zu können. In ähnlicher Weise werden die Ränder der Elemente 7 bis 9 bzw. 10 bis 12 der gegenüberliegenden Wände 1 und 3 bzw. 2 und 4 miteinander durch Zuganker 18 verbunden, die zweckmäßigerweise ebenfalls über Xnotenbleche angeschlossen werden.
Wenn die Anbringung von Zugankern 17 und 18 aus irgendwelchen Gründen unerwünscht ist, beispielsweise wenn der Behälter mit einer Innenhülle aus Kunststoff ausgekleidet werden soll, so ist es möglich, anstelle der Zuganker außen an dem Behälter Versteifungsprofile anzubringen, die die miteinander verschweißten Längsränder der Elemente 7 bis 9, 10 bis 12 und 13 bis 15 versteifen.
Hierbei können beispielsweise Profile vorgesehen werden, die die V-förmigen Einschnitte zwischen den einzelnen Elementen zu einem Hohlprofil ergänzen, was zu einer besonders guten Versteifung führt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 sind die Elemente 7 bis 15 der Wände 1 bis 4 und der Decke 6 mit weitgehend gleicher Gestalt ausgebildet worden. Dies ist jedoch keine Notwendigkeit. Es ist ohne weiteres möglich, für die aneinandergrenzenden Wände und auch für die Decke unterschiedliche Elemente vorzusehen. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der Behälter nicht eine würfelförmige Gestalt sondern vielmehr eine langgestreckte, schmale Gestalt besitzt. In diesem Fall wird es zweckmäßig sein, für die Stirnwände andere Profile als für die Längswände vorzusehen. Fig. 4 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform, bei welcher eine Wand 19 aus nur zwei Elementen 20 und 21 gebildet ist. Das Element 20, das um eine horizontal verlaufende Achse gewölbt ist, nimmt dabei etwa zwei Drittel der Höhe der Wand 19 ein. Da als Boden 5 eine ebene Platte dient, kann auch der dem Boden 5 zugekehrte Randbereich des Elementes 20 eine Wölbung besitzen.
Wenn der Boden 5 eines Behälters aus gewölbten Elementen 22 und 23 gebildet wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, so ist es zweckmäßig, wenn die V-förmigen Einschnitte zwischen den Rändern der Elemente 22 und 23 durch Fußplatte 24 verschlossen werden, die in der Scheitellinie der Wölbung der Elemente 22 und 23 angeordnet werden, so daß eine große Bodenfläche erhalten wird. Dies ist von Vorteil, da es sinnvoll ist, den Behälter unter Zwischenfügen einer Asbestplatte 25 und einer beispielsweise aus Polyurethan-Hartschaum bestehenden Platte 26 zu lagern. Durch die Fußplatten 24 wird er- * reicht, daß die Bodenbelastung sich in einen für die Hartschaumplatte zulässigen Rahmen bewegt.
Die zusätzlich durch das Anbringen der Fußplatten 24 gewonnenen Räume zwischen den Elementen 22 und 23 können mit dem Tankinnern über Bohrungen verbunden werden. Es ist dann beispielsweise möglich, diese Räume als Zirkulationskanäle zu verwenden, in welche stabartige Heizkörper 27 eingesetzt werden, wenn beispielsweise der Behälter zur Warmwasseraufbereitung dienen sollte.
Es ist ohne weiteres möglich, im Bereich der Seitenwände 1 bis 4 oder im Bereich der Decke 6 Einfüll- oder Einstiegsöffnungen in Form eines Domes o.dgl. vorzusehen. Zweckmäßigerweise werden derartige Öffnungen oder Dome dann an den mittleren Elementen 8, 11 oder 14 angebracht. Das anhand der Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 5 erläuterte Grundprinzip ist nicht auf eine Anwendung auf Behälter mit einer viereckigen oder rechteckigen Grundfläche beschränkt. Es ist ohne weiteres möglich, das gleiche Grundprinzip auch bei Behältern anzuwenden, die von einer anderen Grundfläche ausgehen, sofern diese Grundfläche ein geradzahliges Vieleck darstellt, bei welchem die Reihenfolge eingehalten werden kann, daß immer die aneinander anschließenden Wände aus Elementen mit um 900 versetzten Längsachsen gebildet we-rden. Außerdem kann auch nach dem gleichen Grundprinzip bei Behältern vorgegangen werden, dessen Wände mit einem anderen Querschnitt versehen wurden, beispielsweise bei Behältern mit gesickten Wänden.
In Fig. 6 bis 9 ist dargestellt, daß die einzelnen Wände aus Elementen zusammengesetzt sein können, bei denen eine schalenförmige oder tonnenartige Wölbung mit anderen Profilierungen kombiniert ist. Fig. 6 zeigt beispielsweise die Kombination ton zwei Randelementen 27, die ebene Randbereiche und eine anschliessende Wölbung aufweisen, mit einem rechtwinkelig gekanteten mittleren Element 28. Eine ähnliche Querschnittsform ergibt sich auch, wenn jeweils die Längskanten der Elemente 27 und 29 (Fig. 7) mit nach außen gerichteten Abwinkelungen 30 versehen werden, die wenigstens annähernd rechtwinkelig aufeinanderstoßen, wobei jeweils eine Abkantung nach außen etwas übersteht, um Schweißnähte legen zu können. Eine derartige Gestaltung führt zu einer wesentlichen Versteifung des Bereichs der Längskanten. Außerdem ist eine derartige Ausbildung vorteilhaft (Fig. 9), wenn die Elemente 29 nur eine sehr flache Wölbung, d.h. eine Wölbung mit großem Radius, besitzen, da dadurch erreicht wird, daß die Längskanten dennoch unter einem annähernd rechten Winkel aufeinander auftreffen, so daß auch hier die Schweißnähte gut angebracht werden können. In diesem Fall werden die Abkantungen auf einen relativ kleinen Randbereich der Elemente 29 beschränkt, während sie sonst eine Breite von der Größenordnung der Breite des gewölbten Bereichs aufweisen können. Bei hohen Belastungen und/oder größeren Bauhöhen ist es unter Umständen zweckmäßig, wenn die einzelnen Elemente verstärkt werden, indem an ihnen in regelmäßigen Abständen quer verlaufende und mit der gleichen Profilierung versehene Profile 31 innen oder außen angeschweißt werden. An innen angebrachte Profile 31, .B. mit ihrem Steg an dem Element 29 anliegenden T-Profilen, können dann auch Knotenbleche 32 für Zuganker befestigt werden.
Bei dünnwandi-gen Elementen 29 und 29' (Fig. 9) genügt es unter Umständen, ebene Platten zu verwenden, die nur an ihren Randbereichen Abkantungen aufweisen. Derartige Platten können bei der Montage in der Mitte angeheftet und dann so verformt werden, daß der mittlere Bereich eine gewünschte Wölbung erhält. Die äußeren Randelemente 29' müssen dann an ihren Längskanten eine Profilierung 33 erhalten, die einen Anschluß der Stirnkanten der Elemente der folgenden Wand gestatten. Leerse ite

Claims

Patent- und Schutzansprüche 1. Behälter für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere Druckbe-- hälter, mit einer kubischen Gestalt, bei welchen jede Wand aus mehreren quer zu ihrer Längsachse profilierten und an ihren Längskanten miteinander verschweißten Elemente aus Blech gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Elemente (7, 8, 9; 10, 11, 12) der aneinander angrenzenden Wände (1 bis 4) jeweils um 900 versetzt zueinander verlaufen und daß die beiden außenliegenden Elemente (7, 9) der Wände (1, 3) mit vertikalen Längsachsen einen ebenen, in Längsrichtung verlaufenden Randbereich besitzen, an den die Stirnkanten der Elemente (10, 11, 12) mit horizontal liegenden Längsachsen der benachbarten Wände (2, 4) anschließen, und daß wenigstens die äußeren, obenliegenden Elemente (12) der aus Elementen mit liegenden Längsachsen gebildeten Wände (2, 4) einen ebenen in Längsrichtung verlaufenden Randbereich aufweisen, an den d.ie Stirnkanten von quer zu ihrer Längsachse profilierten Elementen (13, 14, 15) anschließen, die eine Decke (6) bilden und deren äußere Elemente (13, 15) mit einem ebenen in Längsrichtung verlaufenden Randbereich versehen sind, an den die Stirnkanten der Elemente (7, 8, 9) der Wände anschließen, die aus Elementen mit stehenden Längsachsen gebildet sind.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (7 bis 9; 10 bis 12; 13 bis 15) eine tonnenförmige Wölbung aufweisen, deren Achse parallel zur Längsachse der Elemente gerichtet ist.
). Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander anstoßenden Längskanten der Elemente (27, 29, 29') mit einer nach außen gerichteten Abkantllng (30, 33) versehen sind.
4. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Längskanten benachbarter Elemente (27) einer Wand Profile (28) eingeschweißt sind.
5. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten der Elemente (7 bis 15) über einen oder mehrere Zuganker (17, 18) an den Längskanten der Elemente der gegenüberliegenden Wand oder der Decke oder dem Boden verbunden sind.
6. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Boden (5) eine ebene Platte dient, die mit einem oder mehreren Profilen (16) versteift ist, an die Zuganker (17) anschließen, die zur Decke (6) führen.
7. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 'I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Längskanten der aneinander angrenzenden Elemente (22, 23) des Bodens (5) gebildeten, etwa V-förmigen Einschnitte mit Fußplatten (24) abgedeckt sind, die in der Ebene der Scheitellinie der Elenente liegen.
8. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verschweißten Längskanten der Elemente (7, 8, 9;, 10, 11, 12; 13, 14, 15) mit Profilen versteift sind.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile außen angebracht sind.
10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile mit den Rändern der Elemente (7 bis 15) Hohlkörper bilden.

1. Behälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (29) durch quer zu ihrer Längsachse verlaufende, der Profilierung angepaßte Profile (31) ausgesteift sind.