DE3618900A1 - Transportcontainer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transportcontainer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem derartigen, aus der deutschen Patentschrift 32 12 696 bekannten Transportcontainer ist der Tank mit den beiden Stirnrahmen jeweils über einen am Tank ange­ setzten Stirnring und einen an dem betreffenden Stirn­ rahmen befestigten Sattelring verbunden, wobei Sattelring und Stirnring mit in Axialrichtung des Tanks verlaufenden Flanschen ineinandergreifen und in diesem Bereich mitein­ ander verschweißt sind. Die bekannte Sattelung hat sich in der Praxis als zur Aufnahme aller beim Straßen- und Schienentransport möglicherweise auftretenden Kräfte geeignet und ermüdungssicher erwiesen. Außerdem weist sie ein für die Fertigung wichtiges Merkmal auf, das darin besteht, daß die ineinandergreifenden Stirn- und Sattelringe vor ihrer abschließenden Verschweißung im Zuge der Montage eine gegenseitige Verschiebung zum Aus­ gleich von Längentoleranzen gestatten, die bei der Her­ stellung des üblicherweise aus mehreren Blechschüssen und zwei Stirnböden zusamnengeschweißten Tanks sowie aufgrund eines Verziehens der Tankböden selbst kaum zu ver­ meiden sind.

Das bekannte Doppelring-Konzept ist für Großcontainer mit einem Nutzvolumen von beispielsweise 30 t (circa 300 kN) geeignet, dagegen bei Klein- und mittelgroßen Tankcontainern oft zu schwer und zu teuer.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Tankcontainern nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine von den Materialkosten, vom Fertigungsaufwand und vom Gewicht her möglichst unauf­ wendige, insbesondere für kleine und mittelgroße Tank­ container geeignete Sattelung zur stirnseitigen Ver­ bindung von Tank- und Stirnrahmen zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die danach vorgesehenen, jeden Tankboden mit den zugehörigen Stirnrahmen verbindenden vier Rohrabschnitte, deren Durchmesser um ein Vielfaches kleiner ist als der Durchmesser des Tanks (und als der Durchmesser der bekannten Stirn- und Sattelringe) können aus Bau- oder Edelstahlrohr bestehen. Ihre dem Tankboden zugewandte kreisförmige Schnittkante läßt sich an dem sphärisch gewölbten Hauptteil des Tankbodens spaltfrei unter einem derartigen Winkel anschweißen, daß die Kräfte vom Tankboden geradlinig in die betreffende, in dem Stirn­ rahmen vorgesehene Eckstrebe und damit in denjenigen Bereich eingeleitet werden, der einem der Lagerpunkte des Transportcontainers, nämlich der üblicherweise mit einem Eckbeschlag versehenen Ecke des Stirnrahmens, benachbart ist. Die in Verbindung mit derartigen Rohrabschnitten er­ forderlichen, jeweils eine Ecke des Stirnrahmens über­ brückenden Diagonalstreben ergeben dabei nicht nur eine zweckmäßige Versteifung des Stirnrahmens, sondern sind auch insofern günstig, als sie den mittleren Bereich des Stirnrahmens freilassen, so daß der Tank in den Stirnrahmen eintreten und der höchste Wölbungspunkt des Tankbodens in der die Außenmaße des Transportcontainers bestimmenden Außenfläche des Stirnrahmens zu liegen kommen kann. Daher läßt sich das von den beiden Stirnrahmen vorgegebene Volumen optimal ausnützen. Gleichzeitig ist der Abstand zwischen den Diagonalstreben des Stirnrahmens und der Wölbung des Tankbodens gering, so daß die Rohrabschnitte entsprechend kurz und leicht sein können, was nicht nur im Hinblick auf Gewicht und Kosten sondern auch aus statischen Gesichts­ punkten günstig ist. Von Bedeutung ist schließlich auch, daß die Rohrabschnitte mit einer endlosen Schweißnaht am Tankboden ansetzen, so daß Spannungsspitzen vermieden werden.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 2 bis 7 sind insofern von Vorteil, als sie eine Längen­ anpassung zum Ausgleich von Toleranzen bei der Montage gestatten. Dabei ist die Gestaltung nach Anspruch 3 insofern zweckmäßig, als die an den Ansatzpunkten der Rohrabschnitte auftretenden Querkräfte möglichst klein gehalten werden. Die Maßnahmen der Ansprüche 5 bis 8 ergeben gleichzeitig Diagonalstreben-Profile hoher Festigkeit. Die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 9 und 10 stellen weitere Möglichkeiten zum Ausgleich von Toleranzen bei der Montage insofern dar, als sich der Winkel zwischen den Rohrabschnitten und dem Tankboden bei spaltfreier Verschweißung ändern und damit auch eine etwaige Abweichung der Tankbodenwölbung von der vorgeschriebenen Form ausgleichen läßt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Transportcontainers,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Transportcontainers nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Diagonalstrebe längs der Linie III-III nach Fig. 1,

Fig. 4 und 5 alternative Ausführungsformen für die Ge­ staltung einer Diagonalstrebe in Fig. 3 ähnlichen Darstellungen, und

Fig. 6 und 7 alternative Gestaltungen für die Verbindung zwischen Rohrabschnitt und Tankboden.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Tankcontainer weist einen Tank 10 und zwei Stirnrahmen 11 auf. Der Tank 10 ist aus einem zylindrischen Mittelstück und an dessen beiden Enden angesetzten Tankböden 12 aufgebaut. Jeder gemäß Fig. 2 klöpperbodenartig geformte Tankboden 12 weist ein sphärisch gewöbtes Hauptteil 13 auf, das an seinem Rand in eine stärker gewölbte Krempenzone übergeht. Der Hauptteil 13 des in Fig. 1 sichtbaren und in Fig. 2 rechts gezeigten Tankbodens 12 ist mit einem zentrischen Mannloch 15 ver­ sehen, in dem verschiedene Armaturen angeordnet sind.

Gemäß Fig. 1 umfaßt jeder Stirnrahmen 11 obere und untere Querholme 16 sowie rechte und linke Eckstützen 17.

Die Querholme 16 und Eckstützen 17 sind über Eckbeschläge 18 miteinander verbunden. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die beiden Stirnrahmen 11 ferner über jeweils an den Eck­ beschlägen 18 ansetzende Längsholme 19 miteinander ver­ bunden. Jeder Stirnrahmen 11 weist gemäß Fig. 1 ferner vier Diagonalstreben 20 auf, die die jeweils von einem Querholm 16 und einer Eckstütze 17 gebildete Ecke über­ brücken. Die vier Diagonalstreben 20 sind so angeordnet, daß sie einen insgesamt achteckigen mittleren Bereich der Eckstütze 11 freilassen, in den der mittlere Wölbungs­ bereich des Tankbodens 12 eintritt.

Jeder Tankboden 12 ist über vier Rohrabschnitte 21 mit den vier Diagonalstreben 20 des betreffenden Stirn­ rahmens 11 verbunden. Jeder Rohrabschnitt 21 ist kreis­ zylindrisch und so geschnitten, daß die von den Schnitt­ kanten gebildeten Flächen senkrecht zur Achse des Rohr­ abschnitts verlaufen. Dadurch ergibt sich auch an dem dem Tank 11 zugewandten Ende eine kreisrunde Schnittkante 22, die sich spaltfrei an den sphärisch gewölbten Hauptteil 13 des Tankbodens 12 anschweißen läßt. Die vier Rohrab­ schnitte 21 setzen an dem von der Krempenzone 14 umgebenen Hauptteil 13 des Tankbodens 12 an Stellen an, an denen ihre Achsen unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Tanks 10 verlaufen.

Gemäß Fig. 1 bis 3 besteht jede Diagonalstrebe 20 aus einer im Profil rechtwinkligen Winkelschiene mit Schenkeln unterschiedlicher Breite. An beiden Enden ist jede Winkelschiene mit den Kanten ihrer beiden Schenkel an einer dem Tank 10 zugewandten Fläche eines Querholms 16 und einer Eckstütze 17 angeschweißt. Die Breiten der beiden Schenkel der Winkelschiene sind dabei so gewählt, daß die Außenfläche des breiteren Schenkels 23 senkrecht zur Achse des jeweiligen Rohrabschnitts 21 verläuft, der mit seiner Schnittkante 24 an dieser Fläche angeschweißt ist. Wie aus Fig. 1 und 3 hervorgeht, ist die Winkelschiene in demjenigen Bereich, in der sie den Rohrabschnitt 21 trägt, durch eine die freien Kanten der beiden Schenkel verbindende Verstärkungsplatte 25 verstärkt. Die Ver­ stärkungsplatte 25 verläuft dabei parallel zu der dem Tank 10 zugewandten Fläche von Querholm 16 und Eckstütze 17 des betreffenden Stirnrahmens 11.

In der Variante nach Fig. 4 umfaßt jede Diagonalstrebe 20′ eine innere Winkelschiene 26, an deren einen Schenkel 27 der Rohrabschnitt 21 angeschweißt ist und die mit den äußeren Kanten ihrer beiden Schenkel an den Innenflächen einer äußeren Winkelschiene 28 angeschweißt ist. Die äußere Winkelschiene 28 ist ihrerseits mit der Außenfläche ihres Schenkels 29 an Querholm 16 und Eckstütze 17 des betreffenden Stirnrahmens 11 angeschweißt. Dieses Konzept gestattet einen Ausgleich von Längen- und Formtoleranzen bei der Montage des Tankcontainers. Wird nämlich die Diagonalstrebe 20′ radial zur Tankachse einwärts oder auswärts bewegt, so ändert sich auch der Abstand zwischen dem Schenkel 27 der Winkelschiene 26 und dem gewölbten Tankboden 12. Gleichzeitig läßt sich der Winkel, unter dem die Außenfläche des Schenkels 27 der Winkelschiene 26 ver­ läuft, durch Ändern der Stellung der Winkelschiene 26 relativ zu der Winkelschiene 28 variieren. Die Gestaltung nach Fig. 4 hat ferner den Vorteil, daß die gesamte Diagonal­ strebe 20′ ein Hohlprofil erhöhter Festigkeit erhält.

Die Ausgestaltung nach Fig. 5 unterscheidet sich von der nach Fig. 4 dadurch, daß an Stelle der inneren Winkel­ schiene 26 ein Blechstreifen 30 verwendet wird, an dessen Außenfläche der Rohrabschnitt 21 angeschweißt wird. Der Blechstreifen 30 ist, wie in Fig. 5 beispielsweise gezeigt, an seiner unteren Kante an der Innenfläche eines Schenkels der äußeren Winkelschiene 28′ angeschweißt, während die Kante des anderen Schenkels der Winkelschiene 28′ an der von dem Rohrabschnitt 21 abgewandten Fläche des Blechstreifens 30 angeschweißt ist. Auch bei der Gestaltung nach Fig. 5 läßt sich die Ausrichtung der den Rohrabschnitt 21 tragenden Fläche durch Änderung der Stellung des Blechstreifens 30 relativ zu der Winkelschiene 28′ vor dem Verschweißen variieren.

In der Variante nach Fig. 6 ist der Rohrabschnitt 21 im Gegensatz zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten Version nicht direkt sondern über ein Kugelkalottenelement 31 am sphärisch gewölbten Hauptteil 13 des Tankbodens 12 angeschweißt. Da­ durch läßt sich die räumliche Ausrichtung des Rohrabschnitts 21 vor dem Verschweißen nach Bedarf variieren. Unabhängig von der jeweiligen Ausrichtung können die Schweißnähte zwischen Kugelkalottenelement 31 und dem Tankboden 12 einerseits und dem Rohrabschnitt 21 andererseits spaltfrei ausgeführt werden.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird die gleiche Variierbarkeit in der Ausrichtung des Rohrab­ schnitts 21 dadurch erreicht, daß an Stelle des Kugelkalotten­ elements 31 nach Fig. 6 eine kreiskegelförmige Übergangs­ hülse 32 verwendet wird, die mit ihrer zur Kegelachse senkrechten und daher kreisförmigen Grundkante am sphärisch gewölbten Hauptteil 13 des Tankbodens 12 angeschweißt ist. Der Rohrabschnitt 21 kann dabei ähnlich wie in Fig. 6 mit seiner Stirnkante an der kegelförmigen Außenfläche der Übergangshülse 32 ansetzen oder, wie in Fig. 7 dargestellt, in eine an der Kegelspitze vorgesehene kreisförmige Öffnung eingeschweißt sein.

Verwendet man für mindestens eine der beiden stirn­ seitigen Sattelungen zwischen dem Tank 10 und dem betreffen­ den Stirnrahmen 11 für die Gestaltung der Diagonalstrebe die in Fig. 4 oder 5 dargestellte Variante und gleich­ zeitig für die Befestigung des Rohrabschnitts 21 am Tank­ boden 12 eine der Ausgestaltungen nach Fig. 6 oder 7, so ergibt sich die Möglichkeit, beim abschließenden Zusammenbau Toleranzen hinsichtlich Länge und Tankbodenform auszu­ gleichen. Dabei werden zunächst die vier Kugelkalottenele­ mente 31 bzw. die vier kreiskegelförmigen Übergangshülsen 32 an den vorgegebenen Stellen am Hauptteil 13 des Tank­ bodens 12 angeschweißt. Sodann werden die Winkelschienen 28 bzw. 28′ in denjenigen Stellen an dem relativ zum Tank 10 festgehaltenen Stirnrahmen 12 angeschweißt, in der sich der der Länge der Rohrabschnitte entsprechende Abstand vom Tankboden ergibt. Abschließend werden die Winkelschienen 26 nach Fig. 4 bzw. Blechstreifen 30 nach Fig. 5, an die die Rohrabschnitte 21 bereits angeschweißt worden sind, in der passenden Ausrichtung in die äußeren Winkelschienen 28 bzw. 28′ eingeschweißt und die Rohrhülsen 21 an ihren anderen Enden in der gegebenen Stellung mit den Kugel­ kalottenelementen 31 bzw. Übergangshülsen 32 verschweißt.

In Fig. 2 ist der Tankcontainer in liegender Stellung mit horizontal verlaufender Tankachse dargestellt. Im Be­ trieb kann der Transportcontainer jedoch auch in einer um 90° gedrehten Stellung mit senkrechter Tankachse verwendet werden. In dieser Stellung vertauschen sich die Funktionen der oben als Längsholme 19 und Eckstützen 17 bezeichneten Rahmenelemente.

Claims (10)

1. Transportcontainer mit einem zylindrischen Tank (10) dessen stirnseitige Tankböden (12) jeweils einen sphärisch gewölbten Hauptteil (13) aufweisen, zwei rechteckigen Stirnrahmen (11) mit jeweils vier dessen Ecken überbrückenden Diagonalstreben (20), und zwei jeweils zwischen den sphärischen Hauptteil (13) eines Tankbodens (12) und die Diagonalstreben (20) des be­ treffenden Stirnrahmens (11) eingefügte Sattelstrukturen (21), dadurch gekennzeichnet, daß jede Sattel­ struktur vier kreiszylindrische Rohrabschnitte (21) umfaßt, die jeweils unter einem spitzen Winkel zur Tankachse verlaufen, an ihrer einen Schnittkante (22) mit dem Hauptteil (13) des jeweiligen Tankbodens (12) und an ihrer anderen Schnittkante (24) mit einer Diagonalstrebe (20) des betreffenden Stirn­ rahmens (11) verbunden sind.

2. Transportcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Diagonalstrebe (20) eine Winkel­ schiene umfaßt.

3. Transportcontainer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Schnittkanten (22, 24) des Rohrabschnitts (21) im wesentlichen senkrecht zur dessen Achse verlaufen.

4. Transportcontainer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem einen Schenkel (23) der Winkelschiene der Rohrabschnitt (21) angeschweißt ist und die Winkelschiene an den Außenkanten ihrer beiden Schenkel mit Eckstütze (17) und Querholm (16) des betreffenden Stirn­ rahmens (11) verbunden ist.

5. Transportcontainer nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Winkelschiene Schenkel unter­ schiedlicher Breite aufweist und die besagte andere Schnitt­ kante (24) des Rohrabschnitts (21) an dem breiteren Schenkel (23) angeschweißt ist. (Fig. 3)

6. Transportcontainer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Winkelschiene mindestens in dem Bereich, in dem der Rohrabschnitt (21) ansetzt, durch eine Verstärkungsplatte (25) zu einem Dreiecks-Profilelement ergänzt ist. (Fig. 3)

7. Transportcontainer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelschiene (26) mit den Außenkanten ihrer beiden Schenkel an den Schenkel- Innenflächen einer weiteren Winkelschiene (28) angeschweißt ist, die ihrerseits mit Eckstütze (17) und Querholm (16) des Stirnrahmens (11) verbunden ist. (Fig. 4)

8. Transportcontainer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (21) an einer Fläche eines Blechstreifens (30) angeschweißt ist, der mit einer mit Eckstütze (17) und Querholm (16) des Stirnrahmens (11) verbundenen Winkelschiene (28′) zu einer Diagonalstrebe mit Dreiecksprofil verschweißt ist. (Fig. 5)

9. Transportcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte eine Schnittkante (22) des Rohrabschnitts (21) mit dem Tank­ boden (12) über ein Kugelkalottenelement (31) verbunden ist, das einen wesentlich kleineren Krümmungsradius hat als der Hauptteil (13) des Tankbodens (12). (Fig. 6)

10. Transportcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (21) mit einer kreiskegelförmigen Übergangshülse (32) ver­ bunden ist, die mit ihrer zur Kegelachse senkrechten Grund­ kante am Tankboden (12) angeschweißt ist. (Fig. 7)