DE3104034A1

DE3104034A1 - Grossraumbehaelter, insbesondere silo

Info

Publication number: DE3104034A1
Application number: DE19813104034
Authority: DE
Inventors: Gerrit 1505 Zaandam Fons
Original assignee: Jansens and Dieperink BV
Current assignee: Jansens and Dieperink BV
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-08-12
Also published as: EP0057761B1; EP0057761A1; DE3170177D1; JPS57142878A; DE3104034C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Großraumbehälter, insbesondere Silo, mit einem im wesentlichen zylinderartigen Behälterhauptteil, einem am unteren Stirnende desselben angeschweißten Behälterflansch und mit einem in der Mähe des unteren Stirnendes angeschweißten Entnahmetrichter, der sich von der Schweißstelle ausgehend nach unten, d.h. entgegengesetzt zum Hauptteil insbesondere kegelförmig verjüngt.

Derartige Großraumbehälter werden für verschiedene Lager-, Speicher- und andere Zwecke aufgestellt und dienen beispielsweise zur Beherbergung von Baustoffen, Ausgangs- bzw. Rohstoffen für die chemische Weiterverarbeitung zu beispielsweise Kunststoff, aber auch für landwirtschaftliche Zwecke. Die Höhe bzw. axiale Länge solcher GroSraumbehälter beträgt viele Meter, beispielsweise 20 Meter. Damit solche GroSraumbehälter als Silos verwendbar sind, ist im unteren Teil ein Entnahmetrichter innen angeordnet, der sich so nach unten zu einer Entnahmeöffnung hin verjüngt, da3 auch der letzte Rest des Behälterinhaltes durch Schwerkraft zur Entnahmeöffnung nachrutscht. Aufgrund des großen Gewichtes müssen solche Großraumbehälter jedoch eine große Festigkeit aufweisen. Neben der Aufnahme der Last, d.h. großer Knickfestigkeit, soll sich der Großraumbehälter bzw. Teile desselben auch nicht ausbeulen. Neben diesen Festigkeitseigenschaften wird jedoch auch verlangt, daß der Herstellungspreis möglichst niedrig ist. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, Großraumbehälter bzw. wesentliche Teile desselben industriell vorzufabrizieren, zum eigentlichen Einsatzort zu transportieren und dort endgültig zusammenzusetzen bzw. aufzustellen.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, im wesentlichen zyiinderförmige Hauptteile am unteren Stirnende mit einem Flansch zu versehen. Der Entnahmetrichter ist mit seinem Stirnende größten Außendurchmessers an den Innendurchmesser des Hauptteils in der Nähe des unteren Stirnendes desselben angepasst und dort mit diesem verschweißt. Diese Schweißstelle ist in der Regel in einem axialen Abstand von dem unteren Rand bzw. Behälterflansch angeordnet. Hierbei ergeben sich jedoch vielfach Schwierigkeiten beim Schweißen, da die Schweißstelle eine durchgehende ringförmige Schweißstelle sein muß und in Anbetracht der vielfach großen Durchmesser in einer Größenordnung von einigen Metern nicht immer eine gleichmäßige Anlage des Außenrandes des Entnahmetrichters an der Innenwand des Behälterhauptteils gewährleistet ist. Ungleichmäßige Schweißstellen sind daher oft die Folge, was eine unzuverlässige Durchschweißung zur Folge hat. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es auch bekannt, unmittelbar an das untere Stirnende des Hauptteiles das obere Stirnende des Entnahmetrichters anzuschweißen und an dieser Schweißstelle einen weiteren etwa zyiinderförmigen Teil, gewissermaßen als Ergänzung des Hauptteiles, anzuschweißen. Die Kraftverteilung ist hierbei jedoch höchst ungünstig, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen, wie die außenseitige Anbringung eines Verstärkungsringes, ergriffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Großraumbehälter der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß auf konstruktiv einfache Weise eine große Stabilität trotz niedriger Herstellungskosten erzielbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der Entnahmetrichter an der Innenseite eines Ringflansches angeschweißt ist, der mit dem Behälterflansch verbindbar ist.

Bei der Erfindung wird der Entnahmetrichter daher nicht unmittelbar mit der Wand des Behälterhauptteiles an deren Innenseite und such nicht einmal mit dem Behälterflansch verschweißt. Die VerschweiSung findet vielmehr zwischen dem weiten Stirnende des Entnahmetrichters und einem zusätzlichen Ringflansch statt, was eine Reihe von wichtigen Vorteilen bietet:

So kann die Verschweißung zwischen dem Entnahmetrichter und dem Ringflansch leichter zugänglich und daher einfacher erfolgen. Außerdem sind der Entnahmetrichter vom Behälterhauptteil dadurch auf sehr einfache Weise trennbar und wieder an diesen ansetzbar, daß lediglich der Ringflansch vom Behälterflansch gelöst und. wieder mit diesem zusammengebracht wird. Hierdurch kann der Transport des Großraumbehälters erleichtert werden, da sich durch das Abnehmen des Entnahmetrichters mit dem Ringflansch die axiale Gesamtlänge vermindert. Ein weiterer Vorteil besteht jedoch auch darin, daß der Hauptteil und der Entnahmebehälter dennoch gemeinsam transportiert werden können, ohne daß sich eine größere Axiallänge als diejenige des Hauptteiles selbst ergibt: So wird nämlich der Ringflansch lediglich in einer umgewendeten, d.h. zur eigentlichen Aufstellungslage entgegengesetzten Stellung mit dem Behälterflansch verschrankt, so dau der Entnahmetrichter in dieser "verkürzten" Transportlage innerhalb des Hauptteiles befindet. Darüber hinaus werden jedoch auch die größten Kräfte des Entnahmetrichters unmittelbar auf einen Teil übertragen, der unabhängig vom Hauptteil und dessen Behälterflansch genügend stabil, beispielsweise genügend dick, ausgebildet werden kann. So werden auf einfache Weise auch besondere Baubestimmungen von Silos, beispielsweise nach DIN 1055 erfüllt, ohne daß umständliche Manipulationen beim Schweißen selbst durchgeführt werden müssen.

Da das Verschweißen des Entnahmetrichters mit diesem Ringflansch auch sehr leicht zugängig ist, wird auch eine bes-

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sere Schweißverbindung als bisher oft möglich erzielt. Dabei empfiehlt es sich nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung, wenn der Ringflansch an der Innenseite einen Stützvorsprung zum Abstützen des Stirnendes des Entnahmetrichters aufweist. Der Entnahmetrichter wird dann mit seinem Stirnende größten Durchmessers lediglich auf diesen als Halteorgan dienenden Stützvorsprung aufgesteckt. In der dann zwischen dem Stirnrand des Entnahmetrichters und dem Ringflansch bzw. dessen innerer Mantelfläche gebildeten Ecke findet sodann das Verschweißen dieser beiden Bauteile statt.

Es hat sich gezeigt, daß der Ringflansch zu diesem Zweck dadurch sehr einfach und preiswert und dennoch äußerst stabil herstellbar ist, wenn er aus einem, insbesondere aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung extrudierten Strangpressprofil hergestellt wird. So wird von einem langgestreckten Stab eines solchen Strangpressprofils durch Walzen ein ringförmiges Segment geformt und an dessen sich nahekommenden Stirnenden zweckma'ssigerweise miteinander verschweißt, damit die erforderliche Ringspannung von diesem Ringflansch aufgenommen werden kann.

Während es sich empfiehlt, nicht nur den Ringflansch.sondern auch den Entnahmetrichter sowie den Hauptteil mit dem Behälterflansch aus Aluminium herzustellen, ist es nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, den Ringflansch mit einem Stützring am unteren Ende zu verbinden, der aus einem anderen Material insbesondere Stahl hergestellt ist. Da dieser Stützring sich außerhalb des Bereiches befindet, in dem Kontakt zum Füllgut bestehen kann, müssen für das Material des Stützringes nicht mehr solche Gesichtspunkte berücksichtigt werden, die für die anderen Baustoffe gelten, die mit dem Füllgut des Großraumbehälters in Berührung kommen. Ein solcher Stützring besteht zweckmäSigerweise aus einem im Querschnitt U-förmigen Profil, das wiederum zweckmäioigerweise zu einem Ring gewalzt ist und geeignete Durchgangslöcher aufweist, um einerseits mit dem Ringflansch und

Behälterflansch verbunden zu werden und andererseits falls erforderlich - auf einem Fundament oder Träger verankert werden zu können. Derartige Stshl-Stützringe eignen sich hervorragend zur Übertragung der auftretenden Kräfte, wodurch das Silogewicht auch durch moderne. Dreipunkt-Auflageverfahren gewogen werden kann.

Ein solcher Stützring hat nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung auch eine weitere Aufgabe: Sofern für den Hauptteil nicht streng zylinderförmige, sondern konische Formen verwendet werden, kann nämlich eine größere Anzahl von Hauptteilen ineinander gesteckt und gemeinsam transportiert werden. Nach der Stecl^-Stapelung solcher Hauptteile werden dann am Ende des Stapels, und zwar an dem offenen Ende größten Durchmessers, die Stapel der umgekehrten,d.h. in den bzw. die Hauptteile hineinragenden entsprechenden Entnahmetrichter angesetzt, wobei der Stützring jedes Großraumbehälters gleichzeitig jeweils als Abstandhalter für die Ringflansche der ebenfalls in einer solchen Steck-5tapelanordnung zusammengesetzten Entnahmetrichter dient.

Die Erfindung stellt daher eine besonders glückliche Lösung verschiedener Teilaufgaben dar: Es wird nicht nur die Herstellung vereinfacht. Es wird darüber hinaus ein sehr stabiler Großraumbehälter geschaffen, der einfach montierbar und demontierbar ist, und der selbst beim Transport in einer größeren Anzahl nur sehr wenig Transportraum in Anspruch nimmt, was gerade bei Silos oder auch Tanks großer Baulänge besonders wichtig ist, wenn diese beispielsweise auf Sattelschleppern, Güterwagen oder Schiffen transportiert werden sollen. So ist es mög-IiCh₁ auf beispielsweise einem Sattelschlepper nicht nur einen, sondern eine größere Anzahl von beispielsweise 5 bis 10 Silos auf einmal transportieren zu können, sofern der Sattelschlepper das Gesamtgewicht aushält.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Außenansicht eines erfindungsgemäßen Großraumbehälters in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Teilschnitt des Bereiches A v/on Fig. 1 in der Stellung, in der der Silo seine Aufgabe zu erfüllen hat;

Fig. 3 einen entsprechenden schematischen Teilschnitt in einer bevorzugten Transportlage und

Fig.4 eine Ansicht - teilweise im Teilschnitt - eines Stapels von Behälter-Hauptteilen im Zustand, in dem diese ineinander verschachtelt zusammengesteckt M/erden.

Gemäß Fig. 1 ist der hier als Silo ausgebildete Großraumbehälter aus mehreren Teilen, nämlich dem Hauptteil 1, dem Ringflansch 6 mit dem Entnahmetrichter 3 und dem Stützring zusammengesetzt, der auf Stützträgern 10 auf nicht dargestellte Weise verankert wurde. Der Hauptteil 1 ist oben mit der Füllöffnung 11 und an zwei, drei oder auch mehreren Stellen mit Befestigungselementen 12.versehen, an denen Seile, Ketten oder dergleichen angreifen können, um den Behälter oder nur den Hauptteil 1 anheben zu können. Am unteren Stirnende des Hauptteiles 1 befindet sich der Behälter flansch 4 und jedenfalls beim Transport in einem gewissen Abstand von diesem ein zusätzlicher Haltering 2, der mit den Stützstreben 5 als Abstandhalter dient, die außen an der Wand des Hauptteiles 1 bis zum Haltering 2 entlanglaufen. Der Behälterflansch 4, der Ringflansch 6 und der Stützring 7 sind mittels Schraubenbolzen 8 zusammengehalten, so daß der Behälter in der in Fig. gezeigten Stellung eine Baueinheit bildet. Am unteren Ende des Entnahmetrichters 3 befindet sich die Entnahmeöffnung In dieser Funktions- bzw. Benutzungsstellung verläuft die Behälterachse 13 vertikal.

Gemäß Fig. 2 ist die aus Aluminium bestehende Wand des Hauptteils 1 am unteren Stirnende mit dem Ringflansch 4 doppelt

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verschweißt, und zwar an einer Schweißstelle 23 an der Innenseite beider Teile und an einer Kehlnaht-Schweißstelle 24 an der Außenseite der beiden Teile. Unterhalb der Innenseite 22 des ringförmigen 3ehälterflansches 4 schließt sich die SchweiS-stelle 21 zwischen dem oberen Stirnende (Stirnende mit größtem Durchmesser) des Entnahmetrichters 3 und der Innenseite des Ringflansches 6 an, so daß dort möglichst keine Nischen vorhanden sind und Füllgut ohne Behinderung längs der Innenseite des Hauptteils 1 und des Entnahmetrichters 3 nach unten rutschen kann. Der Entnahmetrichter 3 stützt sich jedoch am oberen Ende auf der kegelstumpfförmigen Stützfläche 25 des Stützvorsprunges 19 des Ringflansches 6 ab, wodurch nicht nur sehr viel Kräfte aufgenommen werden können, sondern auch für das Verschweißen eine bessere Vorjustierung und Halterung erfolgt. Unterhalb des aus Aluminium bestehenden Ringflansches 6 befindet sich der Stützring 7. Dieser ist aus Stahl hergestellt und bildet im Querschnitt ein U-Profil über den beiden Schenkeln 14 und dem Steg 15. Durch den Behälterflansch 4, den Ringflansch 6 und den einen Schenkel 14 des Stützringes 7 gehen fluchtende Durchgangslöcher 16, 17 und 18 hindurch, die zur Aufnahme von Schraubenbolzen dienen, damit diese drei Teile auf einfache Weise zusammengeschraubt werden können. Auch im unteren Schenkel 14 des Stützringes 7 befindet sich ein solches Durchgangsloch 16, beispielsweise zur Verankerung auf den Stützträgern 1o oder anderen Fundamenten.

Während der Entnahmetrichter 3 eine Neigung oC zur Behälterachse 13 aufweist, ist bei dieser bevorzugten Ausbildung der Erfindung die Wand des Hauptteiles 1 nicht zylindrisch^ sondern ebenfalls leicht von den Schweißstellen 23, 24 ausgehend nach oben und innen um den Winkel $ geneigt. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann insbesondere zum Transport die aus dem Entnahmetrichter 3 und dem Ringflansch 6 gebildete Baueinheit in einer zur Fig.2 umgekehrten Stellung mit dem Behälterflansch 4 verbunden sein, so daß der Entnahmetrichter 3 nach innen ragt. Auch hier ist an den Ringflansch 6 der Stützring 7 unten angeschraubt (die Verschraubung ist nicht gesondert dargestellt) und an der nicht dargestellten Unterseite des Stützringes 7 ist ein ebenfalls nicht dargestellter Ringflansch

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eines anderen Entnahmetrichters 3a angeschraubt, so daß der Stützring 7 hier als Distanzhalter zu/isthen benachbarten ineinander verschachtelten Entnahmetrichtern 3, 3a dient.

Gemäß Figur 4 sind bereits sechs Hauptteile 1, la, Ib, Ic, Id und la ineinander verschachtelt aufeinandergesetzt, wozu Seile Sl, S2 dienen, die oben von nicht dargestellten Kranen ausgehen und den obersten Hauptteil 1 in Pfeilrichtung soeben mit dessen Behälter flansch 4 auf den im Abstand von diesem befindlichen Haltering 2 des Abstandhalters zu dem darunter befindlichen Hauptteil la aufgesetzt haben.

Claims

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller ^{p 31}
Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner Jansens + Dieperink B. V,
Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
Lucile-Grahn-Str. 38 - D 8000 München 80 HJM/he
5.2.1981 Patentansprüche

( 1. YGroßraumbehülter, insbesondere Silo, mit einem im wesentlichem zylinderartigen Behälterhauptteil, einem am unteren Stirnende desselben angeschweißten Behälterflansch und einem in der Nähe des unteren Stirnendes des Hauptteils angeschweißten Entnahmetrichter , der sich von der Schweißstelle ausgehend nach unten, d.h. entgegengesetzt zum Hauptteil, insbesondere kegel- bzw. konisch^ver jungt, dadurch gekennzeichnet,

daß der Entnahmetrichter (3) an der Innenseite eines Ringflansches (6) angeschweißt ist, der mit dem Behälterflansch (4) verbindbar ist.

2. Großraumbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß* der Ringflansch (6) an der Innenseite einen Stützvorsprung (19) zum Abstützen des Stirnendes (20) des Entnahmetrichters (3) mit dem größten Trichterdurchmesser aufweist.

Großraumbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung (19) eine konische bzw. kegelige Stützfläche (25) für den Entnahmetrichter (3) aufweist, deren Neigung zur Behälterachse (13) der Neigung (£ ) des Entnahmetrichters (3) zur Behälterachse (13) entspricht.

4.' GroSraumbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ringflansch (6) aus einem Strangpressprofil gebildet ist, das insbesondere durch Walzen zu einem Ring verformt ist.

In

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5. GroDraurnbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ,

daß der Ringflansch (6) aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung besteht.
6. Großraumbehälter nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daö der Ringflansch (6) an der dem Behälterflansch (4) abgewandten Seite mit einem Stützring (7) verbindbar ist, der einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit quer zur Behälterachse (13) bzw. parallel zum Ringflansch (6) verlaufenden Schenkeln (14) aufweist.
7. Großraumbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (7) aus Stahl besteht.
8. GroGraumbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hauptteil (1) an der dem Ringflansch (6) abgewandten Seite des Behälterflansches (4) stumpf so an dessen Innenrand angeschweißt ist, daß die Innenseite des Hauptteiles (1) und die Innenseite des Behälterflansches (4) fluchten.
9. Großraumbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß sich das auf dem Stützvorsprung (19) abstützende Stirnende (20) des Entnahmetrichters (3) an seinem Stirnrand mit dem Ringflansch (6) verschweißt ist.
10. GroSraumbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß sich der Hauptteil (1) vom Behälterflansch (4) ausgehend konisch bzw. kegelig nach oben verjüngt und der Entnahmetrichter (3), insbesondere zu Transportzwecken, dadurch umgekehrt in den Hauptteil (1) steckbar ist, daß der Ringflansch (6) umgekehrt zur Einbaulage mit dem Behälterflansch (4) verbindbar ist.