DE3542709A1 - Verfahren zum herstellen von grossraumbehaeltern sowie dazu verwendbare einzelsegmente und ausrichtewerkzeug zum ausrichten derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Großraumbehältern z.B. Silos, Mischbehälter, Speicherbe­ hälter, Tanks und dergl. aus vorgefertigten Einzelsegmenten sowie auf ein solches Einzelsegment und ein Ausrichtwerkzeug zum Ausrichten benachbarter Einzelsegmente bei deren Zusammen­ bau bzw. Montage.

Großraumbehälter werden seit vielen Jahren in zunehmendem Maße verwendet, um beispielsweise Zement an einer Baustelle verfüg­ bar zu haben, Rohstoffe oder Zwischenprodukte für die Herstel­ lung von Kunststoffen zu speichern oder Flüssigkeiten in großen Mengen an Vorrat zu halten. Dabei weisen solche Großraumbe­ hälter erhebliche Ausmaße, beispielsweise zwichen 10 und 40 m Bauhöhe bei einigen Metern Durchmesser auf. Dabei besteht das Problem, solche ausladende Großraumbehälter auf schnelle und kostensparende Weise von der Fertigungsstätte zum Einsatzort zu transportieren.

Eine Art, dieses Problem zu lösen, besteht darin, daß nach der DE-OS 21 59 602 die Großraumbehälter mit leicht konischen Haupt­ teilen ausgebildet sind, die beim Transport ineinander geschach­ telt werden können, so daß eine Vielzahl solcher gestapelter Haupt-Behälterteile ohne allzugroßen Transport-Raumbedarf trans­ portiert werden kann.

Eine andere Art, dieses Problem zu lösen, besteht darin, daß Einzelsegmente für den Großraumbehälter in der Fertigungsstätte vorgefertigt und zum Einsatzort transportiert und erst dort zum fertigen Großraumbehälter montiert werden. Dabei ist es be­ kannt (US-PS 32 92 324), im Querschnitt quadratische Behälter dadurch am Einsatzort zusammenzubauen, daß innerhalb der Be­ hälter längsverlaufende Winkeleisen angeordnet sind, an die ebene Platten angeschraubt werden, während die zur Behälter­ achse querverlaufenden Ränder dieser Platten mit Winkeleisen versehen oder selbst nach außen abgewinkelt sind, so daß je­ weils mehrere solcher Einzelsegmente aneinander angebaut wer­ den können. Nach diesem Prinzip ist es auch bekannt (US-PS 40 40 218, FR-PS 10 00 784 und IT-PS 5 55 940), im Querschnitt etwa zylinderförmige Silos dadurch zusammenzubauen, daß ring­ förmige Zylinderteile unter Einfügung von Stirnflanschen an­ einander gefügt und miteinander verschraubt werden. Dabei ist es auch bekannt, solche ringförmigen Behälterteile in sich in einzelne Ringsegmente aufzuteilen und durch Verbinden überlappt oder mit Stoß zu den Ringteilen zusammenzusetzen. Solche Ein­ zelsegmente weisen einen Wandteil, der einem Wandbereich des Behälters entspricht, und mindestens einen von diesem Wandteil am Rand abstehenden Stützteil auf, der nicht nur den Wandteil versteift, sondern auch zum Verbinden benachbarter Einzelsegmente mittels eines Verbindungsmittels, beispielsweise mittels Schrauben, verwendet wird.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Montieren solcher Einzel­ segmente an der Baustelle zu großen Problemen führt, da die Einzelsegmente selbst schon verhältnismäßig schwer sind. Das Ausrichten der Einzelsegmente zueinander bereitet jedoch dann noch größere Schwierigkeiten, wenn bereits einige Einzelseg­ mente zusammengesetzt sind, dann aber mit einer Reihe anderer Einzelsegmente verbunden werden sollen. Da die Einzelsegmente vorgefertigt sind, kommt es darauf an, daß sie beim Zusammenbau auch in die vorgesehene gegeneinander bzw. in bezug zueinander ausgerichtete Lage gelangen, ehe die Verbindung derselben statt­ findet, zumal auch die Abdichtung des Großraumbehälters nach außen von dieser Ausrichtung größtenteils abhängt.

Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Montieren der Einzelsegmente zum Großraumbehälter oder zumindest zu Tei­ len desselben zu vereinfachen, um dadurch Montagezeit und Mon­ tagekosten zu vermindern.

Die Erfindung besteht darin, daß die Einzelsegmente mit solchen Stützteilen aneinander gefügt werden, die mindestens eine von außen zugängige Aussparung, insbesondere an derjenigen Seite der Stützteile aufweisen, welche dem benachbarten Einzelseg­ ment, mit dem es zu verbinden ist, abgewandt ist. Anschließend wird ein Ausrichtwerkzeug mit einem Halteorgan in die Aussparung des einen Einzelsegments eingesetzt, insbesondere eingehakt und eingerastet, und mit einem Anlageorgan an das benachbarte ange­ fügte Einzelsegment angelegt. Schließlich wird das Ausrichtwerk­ zeug bis zur Ausrichtung der aneinandergefügten Einzelsegmente unter Entlanggleiten bzw. Abwälzen oder Abrollen an einer Ober­ fläche des benachbarten Einzelsegments, dieses in bezug zum an­ deren Einzelsegment ausrichtend, verschwenkt.

Zur Durchführung dieses Verfahrens empfiehlt sich die Verwen­ dung eines Ausrichtwerkzeugs nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung, das ein Halteorgan zum Einsetzen in eine Aus­ sparung eines Stützteils des einen Einzelsegments und ein An­ lageorgan zum Anlegen an der Oberfläche eines benachbarten Einzelsegments in einer solchen Anordnung aufweist, daß min­ destens das Anlageorgan in bezug zur Aussparung schwenkbar ist, um hierdurch das eine Einzelsegment in bezug zum anderen vor allem unter Anwendung von Hebelkräften in die ausgerichtete Lage zu ver­ schieben.

Dabei empfiehlt es sich, wenn das Einzelsegment nach einer wei­ teren Ausbildung der Erfindung mindestens ein am Rand befindli­ cher Stützteil eine Aussparung aufweist, welche von derjenigen Seite zugängig ist, die dem Rand abgewandt ist und sich insbe­ sondere längs des gesamten Randes des Stützteils hinzieht. Dabei empfiehlt es sich, wenn als Stützteil ein stranggepreßter Profilstab verwendet wird, der mit dem insbesondere aus dünn­ wandigerem Blech bestehenden Wandteil verschweißt ist.

Sofern die Erfindung bei im wesentlichen zylindrischen oder leicht konischen Großraumbehältern Anwendung findet, ohne darauf beschränkt zu sein, da auch rechteck-förmige Großraumbehälter gemäß der Erfindung hergestellt werden können, empfiehlt sich, wenn der stranggepreßte als Profilstab ausgebildete Stützteil gebogen und dann mit dem Blech verschweißt wird, so daß die hieraus vorgefertigten Einzelsegmente Teile eines Ringes bzw. Ringsegmentes sind, welche an den Stirnseiten des Ringes die Stützteile aufweisen. Darüber hinaus empfiehlt es sich, auch die anderen Ränder, welche zwischen den Stirnseiten dieser Ringsegmente verlaufen, mit solchen Stützteilen zu versehen, um auch die Einzelsegmente eines Ringes selbst in entsprechen­ der Weise zueinander auszurichten und miteinander zu verbinden. Das Verbinden kann durch Verschrauben, Verschweißen und/oder mittels Klemmvorrichtungen erfolgen.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen be­ ansprucht und werden in der folgenden Figurenbeschreibung anhand von Beispielen erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Außenansicht auf einen Teil eines senkrecht stehenden siloartigen Behälters;

Fig. 2 einen Teilschnitt A-A von Fig. 1 von oben;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt der Stelle B von Fig. 1;

Fig. 4 und 5 schematische Ansichten eines Ausrichtwerkzeuges aus zwei um 90° zueinander verschwenkten Ansichten;

Fig. 6 und 7 zweierlei Stellungen zweier benachbarter Einzelseg­ mente und zwar nach Fig. 6 in der noch nicht ausge­ richteten Lage und in Fig. 7 in der unter Verwendung des Ausrichtwerkzeuges ausgerichteten Lage vor dem Verbinden der benachbarten Einzelsegmente miteinander;

Fig. 8 eine etwa der Fig. 3 entsprechende Teilansicht nach einer anderen Ausbildung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist der als Behälter dienende Silo 1 aus einer Anzahl von Einzelsegmenten 2 zusammengesetzt, welche etagenförmige Ringe bilden, wobei jeder Ring gemäß Fig. 2 aus vier Einzelseg­ menten 2 zusammengebaut ist. Auf den zylinderförmigen Hauptteil des Silos 1, der aus fünf solchen Ring-Etagen besteht, ist eine Abdeckung aufgesetzt, die mit einer Füllöffnung 3 sowie einem weiteren Füll- und/oder Entlüftungsrohr 4 versehen ist, durch durch die das Füllgut eingefüllt werden können. Der Silohauptteil ist auf einen aus U-Profil zusammengesetzten Stützring aufgesetzt, der sich auf Stützfüßen 6 abstützt. Darüber hinaus ist der Silohauptteil mit einem sich nach unten verjüngenden Auslauf­ trichter 7 verschweißt.

Die Einzelsegmente 2 bestehen aus einem Wandteil 8, beispiels­ weise verhältnismäßig dünnwandigem Aluminiumblech, sowie Stütz­ teilen 9, welche in Form von nach außen abstehenden Flanschen ausgebildet sind und Durchbrechungen 10 aufweisen, durch die Schrauben als Verbindungsmittel 12 gesteckt werden können, um die Einzelsegmente 2 nach ihrer Ausrichtung in bezug zueinander fest miteinander verbinden zu können.

Gemäß Fig. 1 und 2 weisen die Wandteile 8 der Einzelsegmente 2 in Längsrichtung LR des Silos 1 verlaufende geradlinige Stütz­ teile 9 sowie quer dazu gerichtete, dem zylindrischen Umfang des Silos 1 folgende Stützteile 9 auf.

Dies wird deutlicher aus Fig. 3 ersichtlich: Bei diesem Aus­ führungsbeispiel sind zwei Einzelsegmente, nämlich das obere Einzelsegment 2 a und das untere Einzelsegment 2 b bereits mit­ einander in der ausgerichteten Lage verbunden. Dabei ist der Wandteil 8 a des oberen Einzelsegments 2 a mit dem ringförmigen Stützteil 9 a längs der Schweißstelle 11 a und der ebenfalls nach außen radial abstehende Stützteil 9 b des unteren Einzel­ segments 2 b mit dessen Wandteil 8 b längs der ringförmien Schweiß­ raupe 11 b verschweißt. Entsprechend sind auch die in Längsrich­ tung LR verlaufenden Stützteile 9 a′ und 9 b′ längs der Wandteile 8 a, 8 b an dessen Außenseite angeschweißt. Durch die Durchbre­ chungen 10 in den Stützteilen 9 a, 9 b ist ein Verbindungsbolzen 12 gesteckt. Nach Festschrauben der Mutter 13 sind die beiden Einzelsegmente 2 a und 2 b übereinander miteinander festgeschraubt. Die Aussparungen 14 a und 14 b dienen, wie im folgenden noch ge­ schildert wird, zum Ausrichten der beiden Einzelsegmente 2 a, 2 b in bezug zueinander. Nach dem Verbinden ist es möglich, die beiden Wandteile 8 a, 8 b in der ausgerichteten Lage an deren Stoßstelle zu verschweißen, wozu innenseitig eine Schweiß­ raupe 15 gezogen werden kann.

Gemäß Fig. 4 und 5 weist das dort schematisch abgebildete Ausrichtewerkzeug 16 einen Träger 17 auf, der mit einem Hand­ griff 18 fest durch Schweißen verbunden ist. Am Ende des Armes 17 a des Trägers 17 befindet sich ein Lager 19 zur Lagerung von 2 Rollen, welche als Anlageorgane 20 dienen. Das Halteorgan 21 ist in Form eines Hakens ausgebildet, welcher in bezug zum Trä­ ger 17 um die Achse 22 in Pfeilrichtung schwenkbar ist. Dabei empfiehlt es sich, den Winkel α zwischen dem abgewinkelten Ha­ kenteil 23 und dem sich zum Schwenklager 22 erstreckenden Arm 24 zwischen etwa 60 und 80° zu wählen. Der Durchmesser der Wellen 25 des Lagers 19 beträgt bei diesem Beispiel 16 mm, während der Außendurchmesser des als Rolle bzw. Wälzkörper ausgebildeten Anlageorgans 20 etwa zwischen 30 und 50 mm be­ trägt.

In Fig. 6 ist die zwar aufeinandergesetzte, aber noch nicht in bezug zueinander fluchtend ausgerichtete Stellung der beiden benachbarten Einzelsegmente 2 a und 2 b schematisch gezeigt. Dabei geht es darum, das obere Einzelsegment 2 a in Pfeilrich­ tung V nach vorn so weit zu schieben bzw. ziehen, daß die beiden Durchbrechungen 10 a und 10 b miteinander fluchten. Zu diesem Zweck wird in die nach unten offene Aussparung 14 b der abgewinkelte Hakenteil des Halteorgans 23 eingesteckt. Da auch die Aussparung 14 b unter dem in Fig. 7 dargestellten Winkel β zwischen etwa 60 und 80° in bezug zur Längsrichtung bzw. Vertikalen bei diesem Beispiel geneigt ist, wird dafür gesorgt, daß das Halteorgan 23 bei Anlegen des Anlageorgans 20 an die äußere Oberfläche 25 des Wandteils 8 a des oberen Einzelsegments 2 a und bei dessen Abwälzen in Pfeilrichtung U nach unten nicht aus der Ausspa­ rung 14 b herausrutscht. Statt dessen verbleibt das Halteorgan 23 mit dem sich zum Schwenklager 22 erstreckenden Arm 24 in der in Fig. 6 gezeigten Lage, während durch Hochziehen bzw. Hoch­ schwenken des Handgriffs 18 in Pfeilrichtung H sich der Winkel γ zwischen dem Arm 24 des Halteorgans 23 und dem Träger 17 verkleinert. Diese Winkelverkleinerung führt dazu, daß das rollenförmige Anlageorgan 20 sich längs der äußeren Oberfläche 25 des oberen Einzelsegments 2 a durch Abwälzen in Pfeilrichtung U nach unten bewegt, während gleichzeitig dieses obere Einzel­ segment 2 a in Pfeilrichtung V so weit nach vorn geschoben wird, bis die beiden Durchbrechungen 10 a und 10 b gemäß Fig. 7 mitein­ ander fluchten. In dieser ausgerichteten Lage kann das Verbin­ dungsmittel 12 durch die Durchbrechungen 10 a und 10 b gesteckt und können beide Einzelsegmente 2 a und 2 b miteinander verbunden und falls gewünscht auch an der Verbindungs- bzw. Stoßstelle miteinander verschweißt werden, worauf das Ausrichtwerkzeug 16 abgenommen wird. Wichtig ist, daß beim Ausrichten das Halte­ organ 23 nicht aus der Aussparung 14 b des Stützteils 9 b heraus­ rutscht. Es ist deshalb wichtig, daß diese Aussparung 14 b sich in dieser Lage nach unten, d.h. entgegengesetzt zu dem Stirnrand 26 des unteren Einzelsegments 2 b, d.h. in einer zum benachbarten Einzelsegment 2 a abgewandten Richtung hin öffnet.

In Fig. 8 ist eine andere Alternative im bereits verbundenen Zustand der beiden Einzelsegmente 2 a und 2 b gezeigt. Dabei sind die flanschartig unter einem Winkel von 90° zur Längser­ streckung der Wandteile 8 a, 8 b, abstehenden Stützteile 9 a, 9 b, ebenfalls mit den Aussparungen 14 a und 14 b an voneinander ab­ gewandten Seiten angeordnet. Anstelle von Verbindungsbolzen 12 werden die beiden Stützteile 9 a und 9 b durch einen Spannring 27 zusammengehalten. Gegebenenfalls kann nach Anbringen der Schweißnaht 15 der Spannring 27 auch abgenommen und auch außen eine zusätzliche Schweißnaht 28 an der Stoßstelle der beiden Außenränder 26 der beiden Einzelsegmente 2 a und 2 b angebracht werden.

Während die Wandteile 8 a aus insbesondere Aluminiumblech be­ stehen, wird für die Stützteile 9 a, 9 b, stranggepreßtes Pro­ filmaterial aus Aluminium verwendet, dessen Wandstärke wesent­ lich dicker ist als die Wandstärke der Wandteile 8 a, 8 b.

Anstelle der äußeren Schweißnaht 28 kann auch ein Dichtungs­ ring zwischen dem Spannring 27 und den beiden Stützteilen 9 a, 9 b, angeordnet sein.

Die Verwendung stranggepreßten Profilmaterials für die gebo­ genen Stützteile 9 mit sich entsprechend derer Länge hinziehen­ den rinnenförmigen Aussparung 14 hat den zusätzlichen Vorteil, daß das Ausrichtwerkzeug 16 längs dieser rinnenförmigen Aussparung 14 verschoben werden kann, um schrittweise Ausrichtbewegungen des einen Einzelelements 2 in bezug zum benachbarten Einzel­ segment 2 zu veranlassen. Selbstverständlich können auch mehrere Ausrichtwerkzeuge in ein und derselben rinnenförmigen Aussparung 14 eingehakt werden, so daß insbesondere bei größeren und schwe­ ren Einzelsegmenten oder aus Einzelsegmenten schon zusammenmon­ tierten Behälterteilen mehrere Bedienungspersonen solche Aus­ richtwerkzeuge insbesondere gleichzeitig betätigen und das Ausrichten besorgen. Es versteht sich, daß anstelle manueller Bedienung auch eine maschinelle Bedienung von Ausrichtwerkzeu­ gen möglich ist.

Die Wandteile 8 bilden nicht nur den im wesentlichen zylinder­ förmigen Behältermantel bzw. Hauptteil, sondern können mit den Stützteilen 9 auch zum Zusammenbau des Auslauftrichters 7 und des Behälterdaches 100 als Einzelsegmente 2 mit dann entspre­ chend abgewandelter Form ausgebildet sein.

Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf terrestrische Anwendun­ gen beschränkt, sondern kann beispielsweise auch zum Zusammen­ bau von Behälter- oder Stützteilen unter Wasser, beispielsweise von Bauteilen von Bohrinseln, oder im exterrestrischen Raum, bei­ spielsweise zum Montieren von Raumstationen Anwendung finden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Großraumbehältern, bei denen vorgefertigte Einzelsegmente, welche je einen Teil der Be­ hälterwand bilden und an mindestens einem Rand mit einem abstehenden Stützteil versehen sind, längs der Stützteile aneinandergefügt, gegenseitig ausgerichtet und miteinan­ der an den Stützteilen verbunden werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) Einzelsegmente (2) mit solchen Stützteilen (9) verwen­ det und aneinandergefügt werden, die mindestens eine von außen zugängige Aussparung (14) aufweisen;
• b) ein Ausrichtwerkzeug (16) mit einem Halteorgan (23) in die Aussparung (14) des einen Einzelsegments (2) einge­ setzt und mit einem Anlageorgan (20) an das angefügte Einzelsegment (2) angelegt wird und
• c) das Ausrichtwerkzeug (16) bis zur Ausrichtung der an­ einandergefügten Einzelsegmente (2) unter Entlangglei­ ten bzw. Abwälzen an einer Oberfläche (25) des einen Einzelsegments (2) dieses in bezug zum anderen Einzel­ segment (2) ausrichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegeorgan (20) an die äußere Mantel- bzw. Ober­ fläche (25) des Einzelsegments (2) angelegt und dort abge­ wälzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (23) in eine sich entlang des als Flansch ausgebildeten Stützteils (9) erstreckende, rinnenförmige Aus­ sparung (14) eingesetzt wird.

4. Ausrichtwerkzeug zum Ausrichten von zu einem Großraumbehäl­ ter aneinanderfügbaren und miteinander verbindbaren Einzel­ segmenten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch ein Halteorgan (23) zum Einsetzen in eine Aussparung (14) eines Stützteils (9) eines Einzelseg­ ments (2) und mit einem Anlageorgan (20) zum Anlegen an eine Oberfläche (25) eines benachbarten Einzelsegments (2) in einer solchen Anordnung, daß mindestens das Anlageorgan (20) in bezug zur Aussparung (14) schwenkbar ist.

5. Ausrichtwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageorgan (20) als Rolle oder als Rollen ausgebil­ det ist.

6. Ausrichtwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteorgan (23) als Haken ausgebildet ist.

7. Ausrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (23) an einen Träger (17) angelenkt ist, an dem das Anlageorgan (20) befestigt ist.

8. Ausrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (17) ein Handgriff (18) angreift.

9. Zur Herstellung von Großraumbehältern dienendes Einzelseg­ ment, das einen einem Wandbereich des Behälters entsprechen­ den Wandteil und mindestens einen von diesem am Rand abstehen­ den Stützteil aufweist, mit dem es mit einem anderen Einzel­ segment unter Verwendung eines Verbindungsmittels verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil (9) eine Aussparung (14) aufweist, welche von der Seite zugängig ist, die dem Rand (26) abgewandt ist und welche sich längs des gesamten Stützteilrandes (26) hinzieht.

10. Einzelsegment nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützteil (9) ein stranggepreßter Profilstab ver­ wendet ist.

11. Einzelsegment nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stranggepreßte Stützteil (9) gebogen und mit dem aus Blech bestehenden Wandteil (8) verschweißt ist.