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Schaumstoffaußenisolierung für Großbehälter
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaustoffaußenisolieru für aufrecht
stehende Großbehälter und insbesondere æylindrische Flüssigkeitstanks.
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Zur Außenisolierung von aufrecht stehenden, zylindrische Flüssigkeitstanks
ist es bekannt, die Tankaußenwand auf ihrer gesamten Höhe durch eine BlecKverkleidung
zu usanteln und den zwischen dieser und der Tankaußenfläche freigehaltenen Ringraum
mit einem wärmeisolierenden Schaumstoff, z.B.
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Polyurethan-Ortschaum, auszugießen. Diese Konstruktion erfordert jedoch
einen hohen Nontageaufwand und hat vor allem den Nachteil, daß sich die den Ringraum
begrenzenden Blechwände unter der Einwirkung der beim Ausschäumen auftretenden,
erheb-}ichen Druckkräfte örtlich ausbeulen, was Wellenbildungen und eine ungleichförmige
Wandstärke der Schaumstoffisolierung zur Folge hat.
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Demgegenüber soll erfindungsgemäß eine Schaumstoffaußenisolierung
der beanspruchten Art geschaffen werden, die sich mit geringem Montageaufwand auf
die Behälteraußenfläche aufgießen läßt und eine glattflächige Isolationsschicht
gleichförmiger Wandstärke bildet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaumstoffaußenisolierung
der
beanspruchten Gattung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaumstoffisolierung
aus einer Vielzahl von fugenfrei in Richtung der Behälterachse aufeinanderfolgenden,
jeweils einzeln auf die Behälteraußenfläche ortgeschäumten Schaumstoffringen besteht.
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Durch den gestuften Aufbau der Schaumstoffisolierung in aufeinanderfolgenden
Fertigungsschritten, in denen jeweils ein einzelner Schaumstoffring angegossen und
ausgehärtet wird, wird eine beträchtliche Druckentlastung der die Gießmasse begrenzenden
Wandflächen während des Schäumvorgangs erzielt, so daß sich die Schaumstoffschicht
ohne unzulässige Verrormung der Begrenzungswände glattflächig und mit gleichmäßiger
Wandstärke Ring für Ring von unten nach oben auf die gesamte Behälteraußenfläche
aufbringen läßt; zugleich ist zur Herstellung der Schaumstoffisolierung lediglich
eine einfache Verschalung erforderlich, deren Höhe im wesentlichen gleich der Höhe
eines Schaumstoffringes ist und die mit geringem MontageauSwand unter Freilassung
eines Ringraums um die Tankaußenfläche gelegt und entsprechend dem fortschreitenden
Aufbau der Schaumstoffringe schrittweise in Richtung der Behälters achse nach oben
verschoben wird.
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In besonders bevorzugter Weise ist dabei zum Aufbringen der Schaumstoffringe
eine ringförmige Wanderschalung vorgesehen, die durch auf der Behälteraußenfläche
angeordnete, als Isolationselemente ausgebildete Abstandshalter im wesentlichen
koaxial zur Behälterachse geführt ist und schrittweise jeweils nach dem Aushärten
eines Schaumstoffrings um einen der Höhe des Schaumstoffrings entsprechenden Bewegungsschritt
in Richtung der Behälterachse angehoben wird, was den zusätzlichen Vorteil hat,
daß es keinereigenen,außen liegenden Führungen für die Wanderschalung bedarf, sonder
diese unter Bildung eines durch die Abstandshalter definierten Zwischenraums unmittelbar
an
der Tankaußenwand geführt ist, wobei die Abstandshalter einen wärmeisolierenden,
integralen Bestandteil der Schaumstoffschicht bilden und jeder Schaumstoffring in
mehreren, jeweils zwischen zwei benachbarten Abstandhaltern liegenden Segmenten
hergestellt wird. Zweckmäßigereise sind die Abstandshalter in Umfangsrichtung des
Behälters gleichförmig verteilt und auf die Behälteraußenfläche aufgeklebt, so daß
ein Umschäumen der Abstandshalter vermieden und dadurch eine weitere Verringerung
der Druckflächen beim Schäumvorgang und eine lunkerfreie Ausbildung der Schaumstoffringe
bzw. der Ringsegmente erreicht wird. Vorzugsweise sind die Abstandshalter jeweils
als vorgefertigte Schaumstoffleiste mit einer auf deren Außenseite eingelegten Metallprofilschiene
ausgebildet, wodurch die Abstandshalter in Vertikalrichtung versteift werden, jedoch
keine unzulässige Wärmebrücke in der Schaumstoffschicht bilden.
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Vor allem bei zylindrischen Behältern mit einem großen Außendurchmesser
empfiehlt es sich, die ringförmige Wanderschalung mehrteilig auszubilden, und im
Hinblick auf eine sichere Anpressung der Wanderschalung an die Abstandshalter ist
zweckmäßigerweise eine Klemmvorrichtung vorgesehen, durch die die Wanderschalung
jeweils vor dem Ausschäumschritt in Umfangsrichtung gespannt wird, wobei die Wanderschalung
wahlweise oder zusätzlich über Flaschenzüge am oberen Behälterende aufgehängt sein
kann.
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Gewünschtenfalls kann außen auf die Schaumstoffringe eine Verblechung
aufgebracht sein, die im Hinblick auf eine einfache Montage zweckmäßigerweise aus
einzelnen, untereinander und an den Abstandshaltern befestigten, jeweils entsprechend
dem Fortschreiten der Wanderschalung vor dem Ausschäumschritt angefügten Blechringen
besteht, wobei die Blechringe vorzugsweise an den Metallprofilschienen der Abstandshalter
befestigt
sind. Hierdurch wird eine sichere Abstützung der Verblechung
in Vertikalrichtung garantiert und zugleich werden geringfügige geometrische Veränderungen
der Behälteraußenwand, etwa unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdrucks während des
Füllvorgangs oder aufgrund thermischer Einwirkungen, in der Schaumstoffleiste abgefangen
und von den Metallprofilsdhienen und der daran befestigten Blechverkleidung ferngehalten
Wahlweise zur Verblechung kann außen auf die Schaumstoffisolierung auch eine Schutzschicht
aufgetragen sein, die zweckmäßigerweise eine Dampfsperre bildet.
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Im Hinblick auf eine raschere Fertigung und eine gleichmäßige Druckverteilung
während des Schäumvorgangs wird jeder Schaumstoffring zweckmäßigerweise gleichzeitig
an mehreren, in Umfangsrichtung des Behälters versetzten Stellen geschäumt.
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Aus Gründen einer Verringerung der während des Schäumvorgangs auftretenden
Druckkräfte wird also der Schaumstoff in einzelnen Ringen aufgegossen und diese
werden vorzugsweise jeweils noch in mehrere, voneinander getrennte Segmente unterteilt,
wobei die Axialhöhe jedes Schaumstoffringes zweckmäßigerweise etwa in der Größenordnung
von 1 m liegt. Als Schaumstoff wird vorzugsweise ein Polyurethan-Gießschaum verwendet.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt
eines Flüssigkeitstanks mit einer Schaumstoffisolierung nach der Erfindung; und
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 vor dem Eingießen
des Schaumstoffringes.
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Fig. 1 zeigt einen Flüssigkeitstank 2 mit einer zylindrischen Außenwand
4 und einem mit dieser verschweißten Tankboden 6, der über Zugschrauben 8 unter
Zwischenschaltung einer Dampfsperre 10 im Fundament 12 verankert ist. Am oberen
Ende ist der Flüssigkeitstank 2 durch ineralfserlagen 14 isoliert.
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Zur Isolierung der zylindrischen Tankaußenwand 4 dient eine unmittelbar
auf diese aufgeschäumte Schaumstoffschicht 16, die vom Tankboden 6 bis zum oberen
Tankende reicht und auf ihrer Außenseite durch eine Verblechung 18 verkleidet ist.
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Anstelle der Verblechung 18 kann auf die Außenseite der Schaumstoffschicht
16 auch ein (nicht gezeigter) Schutzüberzug als Dampfsperre aufgetragen sein.
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Zur Herstellung der zylindrischen Schaumstoffschicht 16 werden zunächst
auf die Tankaußenwand 4 mit gleichförmigem Umfangsabstand parallel zur Tankachse
durchlaufende Abstandshalter 20 (Fig. 2) aufgeklebt, deren Dicke der Wandstärke
der aufzubringenden Schaiimstoffschicht 16 entspricht. Die Abstandshalter 20 sind
als Schaumstoffleiten mit einer in Längsrichtung verlaufenden Metallprofilschiene
22 ausgebildet, die formschlüssig in der Schaumstoffleiste verankert ist, diese
jedoch nur teilweise durchgreift. Auf die Abstandshalter 20 wird anschließend ein
Blechring 24 montiert, welcher aus einer Vielzahl von etwa 1 m hohen Blechtafeln
26A, 26B, 26C besteht, die sich an ihren Rändern unter Zwischenlage eines Dichtbandes
28 gegenseitig überlappen und an den Fietallprofilschienen 22 der Abstandshalter
20 befestigt, beispielsweise mit diesen verschraubt sind. Zur Abstützung des Blechrings
24 während des Schäumvorgangs dient eine Wanderschalung 30, die als zylindrischer
Ring um die Blechtafeln 26A, 26B, 26C gespannt wird. Die zylindrische Wanderschalung
30, deren Höhe im wesentlichen gleich der Höhe des Blechrings 24 ist, ist in eine
Vielzahl von Schalungssegmenten 32A,B,C unterteilt, die jeweils aus einer teilzylindrischen,
durch Doppel-T-Profile 34
serstCrkten Platte 36 bestehen. Die-
einzelnen Segmente 32A, B, C sind durch Zugschrauben 38 oder ähnlich Klemmeinrichtungen,
beispielsweise Exzenter-Schnellverschlüsse, miteinander verbunden. Nach dem Festziehen
der Wanderschalung 30 werden die zwischen benachbarten Abstandshaltern 20 einerseits
und zwischen der Tankaußenwand 4 und dem Blechring 24 andererseits begrenzten Hohlräume
40A, B, C mit Polyurethanschaum ausgogossen, wobei vorzugsweise gleichzeitig mehrere,
in Umfangsrichtung des Tanks gleichförmig versetzte Hohlräume 40 ausgeschäumt werden.
Unter dem Einfluß des Schaumdrucks werden die Blechtafeln 26 an die Wanderschalung
30 angepreßt und an dieser abgestützt.
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Durch Ausschäumen der Hohlräume 40 über den gesamten Umfang der Tankaußenwand
4 entsteht somit ein Schaumstoffring, der durch die Abstandshalter 20 in einzelne
Segmente unterteilt ist. Nach Fertigstellung des Schaumstoffringes wird ein weiterer
Blechring 24 angefügt, der wiederum an den Abstandshaltern 20 befestigt wird und
mit seinem unteren Rand den oberen Rand des vorhergehenden Blechrings überlappt
und mit diesem unter Einlage eines Dichtbandes 42 verschraubt wird. Anschließend
wird die Wanderschalung 30 nach Lösen der Zugschrauben 38 beispielsweise durch Flaschenzüge
um den neuen Blechring 24 positioniert und erneut festgespannt, woraufhin ein weiterer
Schaumstoffring angegossen wird. Diese Arbeitsfolge wird wiederholt, bis die zylindrische
Schaumstoffschicht 16 und die Verblechung 18 bis zum oberen Tankende aufgebaut sind.
Die zylindrische Schaumstoffschicht 16 besteht somit aus einer Vielzahl von in Richtung
der Tankachse aufeinanderfolgenden, jeweils fugenfrei angegossen Schaumstoffringen
44A, B ...Z, die nach außen durch entsprechende Blechringe 24 A, B ... Z verkleidet
sind. Da jeweils nur begrenzte Flächenbereiche der Tankaußenwand 4 bzw. der über
die Wanderschalung 30 abgestützten Verblechung 18 im Bereich der exakt definierten
Hohlräume 40 ausgegossen
werden, werden die während des Schäumvorgangs
auftretenden Druckkräfte klein gehalten, so daß sich keine unzulässige Verformung
der die Gießmasse begrenzenden Wandfläche ergibt und eine glattflächige Ausbildung
und gleichförmige Wandstärke der zylindrischen Schaumstoffschicht 16 garantiert
wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der unterste Schaumstoffring
46 zwecks ßufnahme der Zugschrauben 8 zum Tankboden 6 hin konisch erweitert und
durch einen kegelförmigen Blechring 48 verkleidet. Die aus dem Schaumstoffring 46
und dem Blechring 48 bestehende Isolationsschicht wird gesondert fertiggestellt,
nachdem die zylindrischen Schaumstoffringe 44A Z und Blechringe 24A Z nacheinander
in Richtung der Behälterachse von unten nach oben angesetzt werden. Der zwischen
dem obersten Schaumstoffring 44Z und dem oberen Tankende liegende Zwischenraum 50
ist mit Mineralfasern ausgefüllt und durch einen weiteren Blechring 52 verkleidet.
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L e e r s e i t e