DE3643557C2 - - Google Patents

Description

Ein temperierbarer Tankcontainer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der DE 29 17 364 A1 bekannt. In dieser Veröffentlichung wird es als wichtig her­ ausgestellt, daß der Wärmedämmantel an den ebenen Wandflächen des quaderförmigen Containerrahmens angeordnet ist. Zwischen diesen ebenen Wandflächen und dem zylindrischen Tankmantel ergeben sich dabei große dreieckige Strömungsquerschnitte, was zur Folge hat, daß ein großer Teil des Temperierungsmediums ohne Kontakt mit dem Tankmantel strömen kann, zumal auch die Durchtrittsöffnungen für das Temperierungsmedium in quer zur Längsachse angeordneten Stützwänden relativ weit außen ange­ ordnet sind.

Ferner ist bei dem bekannten Tankcontainer der zwischen Tankmantel und Wärmedämmantel vorhandene Raum durch Trennwände derart unterteilt, daß das Temperierungsmedium fast aus­ schließlich in Axialrichtung des Tanks strömt, wobei sich über weite Strecken eine Laminarströmung ausbilden kann. Je nach Anordnung der Trennwände wird dabei ein Strömungsweg erreicht, der nur das zwei- bis vierfache der Tanklänge ausmacht.

Aus den genannten Gründen ist bei dem bekannten Tankcon­ tainer der Grad, zu dem das zur Kühlung oder Erwärmung dienen­ de Temperierungsmedium ausgenutzt wird, begrenzt.

Abgesehen davon erfordert die Anordnung des Wärmedämman­ tels an den ebenen Flächen des Containerrahmens einen erhebli­ chen Aufwand an Isolier- und Abdeckmaterial und bedeutet eine entsprechende Erhöhung des Taragewichtes des gesamten Tankcon­ tainers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen temperierbaren gattungsgemäßen Tankcontainer so zu verbessern, daß er bei möglichst geringem Taragewicht eine möglichst gleichmäßige Um­ spülung des gesamten Tankmantels einschließlich der Tankarma­ turen unter möglichst weitgehender Ausnutzung der Temperatur des Temperierungsmediums gestattet.

Bei der im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Lösung dieser Aufgabe wird das Temperierungsmedium in einer überall im wesentlichen gleichmäßig dicken Schicht, die in der Praxis nur wenige Zentimeter beträgt, längs eines den größten Teil des Zylinderumfangs einnehmenden mäanderförmigen Weges in engem Kontakt mit dem Tankmantel von einer Stirnseite zur an­ deren und von dieser über einen die Tankarmaturen umfassenden Scheitelkanal zurück zur ersten Stirnseite geführt. Der gleichmäßige und geringe Abstand des Wärmedämmantels vom Tank­ mantel und die Mäanderform des Strömungsweges bewirken auch eine ständige Durchwirbelung des Temperierungsmediums, so daß die gesamte Strömungsmenge für einen intensiven Wärmeaustausch an der Oberfläche des Tankmantels herangezogen wird. Wegen der engen Umschließung des Tankmantels wird für den Wärmedämmantel eine geringere Menge an Isolier- und Abdeckmaterial benötigt, wodurch sich das Gewicht des Tankcontainers reduziert.

Aus der DE-U1-71 20 959 ist es zwar bekannt, einen Wärme­ dämmantel zwischen in verschiedenen Radialebenen verlaufenden Ringen und konzentrisch zum Tankmantel anzuordnen und in dem so gebildeten Zwischenraum ein Temperierungsmedium strömen zu lassen, doch ist auch dort der Tank insgesamt nur unzureichend mit dem Medium umspült.

In der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird die Erfindung bei einem lediglich über Stirnringe an den Stirnteilen des Containerrahmens aufgehängten Tank angewendet, wobei diese Stirnringe zur weiteren Unterteilung des zwischen Tankmantel und Wärmedämmantel bestehenden Zwischenraumes und damit zur Verlängerung des Strömungsweges angezogen werden. Anspruch 3 bezieht sich dabei auf eine günstige Einbindung des Scheitel­ kanals in das gesamte Strömungssystem.

Gemäß Anspruch 4 wird eine die Tankarmaturen umgebende Überlaufwanne in den Strömungsweg des Temperierungsmediums einbezogen, ohne daß etwaiger Überlauf in diesen Strömungsweg gelangt. Gemäß Anspruch 5 lassen sich die den Scheitelkanal bildenden Trennstege gleichzeitig zum Spannen des Wärmedäm­ mantels bzw. seiner Innenhaut heranziehen.

In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 bis 8 ergibt sich ein besonders stabiler Aufbau, wobei die Maßnahme des Anspruchs 9 insofern von Vorteil ist, als genügend große Durchtrittsquerschnitte für das Temperierungsmedium unter gleichzeitiger Beschränkung in Umfangsrichtung erreicht wer­ den.

Die Ansprüche 10 und 11 beziehen sich auf zusätzliche oder alternative Ausgestaltungen zur Erzielung der erforderli­ chen Distanz zwischen Außen- und Innenhaut des Wärmedämmantels sowie zur zusätzlichen Abstützung des Wärmedämmantels am Tankmantel.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines temperier­ baren Tankcontainers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tankcontainer nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Tankcontainers nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch einen Teil des Tankman­ tels und des Wärmedämmantels,

Fig. 5 einen der Fig. 4 ähnlichen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform des Wärmedämmantels und seine Befestigung am Tankmantel,

Fig. 6 einen weiteren der Fig. 4 ähnlichen Axialschnitt zur Veranschaulichung eines anderen zwischen Tankmantel sowie Innen- und Außenhaut des Wärmedämmantels eingefügten Abstandselements, und

Fig. 7 ein Detail zur Veranschaulichung einer Befesti­ gungsart für die Innenhaut des Wärmedämmantels.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist der Tankmantel aus einer zylindrischen Schale 10 und an deren beiden Enden ange­ setzten Böden 11, 12 aufgebaut, wobei die Schale 10 von mehre­ ren in Axialrichtung versetzten Verstärkungsringen (Trennringen) 13 umgeben ist. Die Böden 11, 12 sind über Stirnringe (Trennringe) 14 an den Stirntei­ len 15 des äußeren, in seinen Umrissen quaderförmigen Contai­ nerrahmens 16 montiert. Im Scheitel­ bereich ist die Schale 10 mit einem Mannloch 17 und Tankarma­ turen 18 versehen, die in einer Überlaufwanne 19 angeordnet sind. Bei 20 sind in Fig. 2 Laufstege angedeutet.

Fig. 3 zeigt in ihrer linken Hälfte eine Stirnansicht des Tankcontainers gemäß Fig. 1 und 2 von links mit dem Boden 11 und in ihrer rechten Hälfte eine Ansicht der gemäß Fig. 1 und 2 rechten Stirnseite mit dem Boden 12. Der Boden 11 weist zwei Öffnungen 21, 22 auf, die zum Anschluß an ein Temperierungsme­ dium-Versorgungssystem dienen. Derartige Versorgungssysteme sind insbesondere auf Containerschiffen üblich, wobei es sich bei dem Temperierungsmedium insbesondere um Kühlluft handelt, die in großen Strömungsmengen bei geringem Druckunterschied zur Verfügung steht. Bei einem derartigen Kühlsystem werden die Öffnungen 21, 22 auch als "port-holes" bezeichnet, wobei die untere Öffnung 21 eine Einlaßöffnung und die obere Öffnung 22 eine Auslaßöffnung bildet. Die Strömung des Kühlmediums wird dabei durch an der Auslaßöffnung 22 wirksamen Unterdruck hervorgerufen.

In der Axialschnitt-Darstellung der Fig. 4 ist ein auf die den zylindrischen Teil des Tankmantels bildende Tankschale 10 aufgesetzter Verstärkungsring 13 mit einem Doppel-T-Profil dargestellt. Der äußere Flansch dieses Verstärkungsrings 13 stützt einen insgesamt mit 23 bezeichneten Wärmedämmantel, der eine Innenhaut 24, eine Außenhaut 25 und dazwischen angeordne­ te Isoliermasse 26 umfaßt. Die Außenhaut 25 wird dabei über einen im Profil C-förmigen Distanzring 27 abgestützt, der in der gleichen Radialebene wie der Verstärkungsring 13 angeord­ net ist und über die Innenhaut 24 auf diesem aufliegt. Die Innenhaut 24 ist in den Bereichen zwischen den Verstärkungs­ ringen 13 über einzelne sickenartige Ausformungen 28 und/oder eingefügte Distanzstücke 29 abgestützt.

Der zwischen der Schale 10 des Tankmantels und der Innen­ haut 24 des Wärmedämmantels 23 gebildete Raum, der entspre­ chend der Länge des Steges der Verstärkungsringe 13 eine Höhe von nur wenigen Zentimetern hat, ist gemäß Fig. 2 zu beiden Seiten der oberen Scheitellinie durch Trennstege 30 unter­ teilt, deren gegenseitiger Abstand etwa gleich der in Umfangs­ richtung gemessenen Breite der Überlaufwanne 19 ist. Diese Trennstege 30 setzen sich an beiden Enden der Schale 10 des Tankmantels auch in den Bereich zwischen den Tankböden 11, 12 und der Innenhaut 24 des Wärmedämmantels 23 fort und enden an den Stirnringen 14. Die Verstärkungsringe 13 weisen jeweils im Bereich zwischen den beiden Trennstegen 30 Durchbrüche 31 auf. Ebenso sind die Stirnringe 14 im Bereich zwischen den Trenn­ stegen 30 mit Durchbrüchen 32 versehen. Auf diese Weise ent­ steht längs der Scheitellinie des Tanks zwischen Tankmantel und Wärmedämmantel ein in Axialrichtung vom einen zum anderen Bodenbereich durchlaufender Scheitelkanal 34. Wie in Fig. 3 angedeutet, liegen dabei die horizontalen Bodenteile 33 der Überlaufwanne 19 außerhalb und damit unterhalb derjenigen Stellen, an denen die Trennstege 30 an den Stirnwänden der Überlaufwanne 19 ansetzen, um zu vermeiden, daß in der Über­ laufwanne sich sammelnde Flüssigkeit in den Scheitelkanal 34 gelangt.

Im Bereich der gemäß Fig. 1 und 2 linken Stirnseite setzt sich der Scheitelkanal 34 in einer keilförmigen Kammer 35 fort, die von zwei zwischen die Innenhaut 24 des Wärmedämman­ tels 23 und den Tankboden 11 eingefügten, unter einem Winkel aufeinanderzuverlaufenden und die Auslaßöffnung 22 umschlie­ ßenden Stegen 36 begrenzt wird. (In Fig. 3 ist nur einer die­ ser Stege 36 zu sehen.) Über diese keilförmige Kammer 35 mün­ det somit der Scheitelkanal 34 in die Auslaßöffnung 22, die den Wärmedämmantel durchsetzt und mit einer (nicht gezeigten) Manschette zum Anschluß an das Kühlsystem etwa eines Contai­ nerschiffes versehen ist.

Außerhalb des Scheitelkanals sind in den Stirnringen 14 sowie den Verstärkungsringen 13 weitere Durchbrüche 37 . . . 42 vorhanden, die abwechselnd in der Nähe des Scheitelkanals (und zwar in Umfangsrichtung jeweils zu dessen beiden Seiten) und im unteren Sohlenbereich angeordnet sind. Gemäß Fig. 1 sind der Durchbruch 37 im linken Stirnring 14 sowie die Durchbrüche 39 und 41 in den Verstärkungsringen 13 nahe dem Scheitelkanal 34, die Durchbrüche 38 und 40 in den Verstärkungsringen 13 und der (auch in Fig. 3 sichtbare) Durchbruch 42 im rechten Stirnring 14 im Bereich der Tanksohle angeordnet. Fer­ ner steht, wie aus Fig. 3 hervorgeht, der außerhalb der keil­ förmigen Kammer 35 gelegene, vom Tankboden 11 und der gegen­ überliegenden Innenhaut 24 des Wärmedämmantels 23 gebildete Raum mit der unteren Einlaßöffnung 21 in Verbindung, die ähn­ lich wie die Auslaßöffnung 22 durch den Wärmedämmantel hin­ durchführt und an ihre Außenseite eine (nicht gezeigte) Man­ schette zum Anschluß an das Kühlsystem aufweist.

Die durch die verschiedenen Trennwände, nämlich die Ver­ stärkungsringe 13, die Stirnringe 14 und die Trennstege 30 und 36, zwischen dem Tankmantel und dem Wärmedämmantel gebildeten Kammern sind über die Durchbrüche 30 bis 32 und 37 bis 42 der­ art miteinander verbunden, daß das durch die Einlaßöffnung 21 einströmende Kühlmedium zunächst an dem gemäß Fig. 1 linken Behälterboden entlang nach oben, sodann durch den Durchbruch 37 und in dem Bereich zwischen dem Stirnring 14 und dem ersten Verstärkungsring 13 nach unten, sodann durch den Durchbruch 38, durch die nächste, zwischen den beiden aufeinanderfolgen­ den Stirnringen 13 gebildete Kammer nach oben, danach wieder abwärts, aufwärts und wieder abwärts durch den Durchbruch 42 im rechten Stirnring 14 hindurch, längs des rechten Tankbodens 12 nach oben, sodann durch den in Fig. 2 rechten Durchbruch 32 in dem Stirnring 14 in den Scheitelkanal 34, in diesem axial nach links durch die Überlaufwanne 19 unter Umströmung der Tankarmaturen 18 und des Mannlochs 17, schließlich durch den in Fig. 2 linken Durchbruch 32 des Stirnrings 14 und die keil­ förmige Kammer 35 zur Auslaßöffnung 22 strömt. Zwischen der Einlaßöffnung 21 und dem sohlenseitigen Durchbruch 42 im rech­ ten Stirnring 14 verteilt sich dabei die Kühlmediumströmung auf die beiden rechts und links von der vertikalen Längsebene des Tanks gelegenen Bereiche und strömt in jeden dieser Berei­ che längs eines durch die Pfeile in Fig. 1 angedeuteten mäan­ derförmigen Weges.

Die in Fig. 5 gezeigte Art der Aufbringung des Wärmedäm­ mantels 23 unterscheidet sich von der nach Fig. 4 dadurch, daß der Verstärkungsring 13 und der Distanzring 27 der Fig. 4 zu einem einheitlichen Ring 43 mit Doppel-T-Profil zusammengefaßt sind, der als Verstärkungsring des Tankmantels dient. In Fig. 5 ist dieser Ring 43 als aus zwei C-Profil-Ringen zusammenge­ setzt dargestellt, die vorgelocht und verdreht gegeneinander gesetzt sind. In diesem Fall kann ein Durchbruch 44 für das Temperierungsmedium (der nur halb-durchgehend gezeigt ist) die gesamte Steghöhe einnehmen und daher bei gleichem Querschnitt auf einen engeren Bereich in Umfangsrichtung begrenzt sein. Dies hat den Vorteil, daß die gesamte Strömungsmenge des Tem­ perierungsmediums in jeder zwischen zwei Verstärkungsringen gebildeten Kammer möglichst weit in Umfangsrichtung geführt wird.

Um die gesamte Steghöhe für den Durchbruch 44 ausnutzen zu können, ist die Innenhaut 24 des Wärmedämmantels 23 im Be­ reich des Durchbruchs 44 nach außen hochgeknickt und am äuße­ ren Schenkel des Rings 43 befestigt, wie dies im linken Teil der Fig. 5 dargestellt ist, während sie an anderen Stellen ge­ mäß dem rechten Teil der Darstellung nach Fig. 5 an einer Zwi­ schenstelle des Steges des Rings 43 befestigt ist.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante eines Abstandselements 45, mit dem sich Außenhaut 25 und Innenhaut 24 des Wärmedäm­ mantels gegenseitig und gegenüber der Tankmantelschale 10 auf Abstand halten lassen. Dieses Abstandselement 45 besteht aus zwei topfförmigen Isolierkörpern 46, die beispielsweise aus Polyurethan-Hartschaum, Holz oder Polyäthylen bestehen können, und mit ihren Böden an der Innenhaut 24, mit ihren Rändern da­ gegen an der Tankmantelschale 10 bzw. an der Außenhaut 25 an­ liegen. Ein gemeinsamer Bolzen 47 durchsetzt die beiden Topf­ böden und eine in der Innenhaut 24 vorgesehene Öffnung 48, die wesentlich größer dimensioniert ist als der Bolzendurchmesser. Die beiden Köpfe des Bolzens 47 (etwa Schraubenkopf und Mut­ ter) sind in den beiden Topfformen versenkt, so daß sie die Tankmantelschale 10 und die Außenhaut 25 nicht berühren. Topf­ rand und -boden beider Isolierkörper 46 sind ballig gerundet, damit die zylindrische Wölbung des Tankmantels und der Innen- und Außenhaut des Wärmedämmantels nicht durch Kanten oder Fal­ tenbildung gestört wird.

Die Abstandselemente 45 können bei der Montage zunächst an der Innenhaut 24 befestigt werden, wobei die beiden Iso­ lierkörper 46 mit Hilfe des Bolzens 47 gegeneinander verspannt werden. Die so bestückte Innenhaut wird sodann um den Tankman­ tel gespannt, wobei die in Radialrichtung inneren Isolierkör­ per 46 mit ihren Rändern, etwa durch Kleben, am Tankmantel fixiert werden. Ausgleichsbewegungen der Innenhaut 24 werden durch das Spiel zwischen Bolzen 47 und Öffnung 48 ermöglicht. Nach Aufbringen der etwa aus Polyurethanschaum bestehenden Isoliermasse 26 wird die Außenhaut 25 über die äußeren Iso­ lierkörper 46 gespannt. Bei Anwendung dieser Abstandselemente 45 kann gegebenenfalls auf die in Fig. 4 gezeigten Distanzrin­ ge 27 verzichtet werden.

Wie in der Detaildarstellung der Fig. 7 gezeigt, weisen die den Scheitelkanal 34 bildenden Trennstege 30 an ihren obe­ ren Enden Flansche 49 auf, an deren einem die Innenhaut 24 des Wärmedämmantels 23 beim Aufspannen auf den Tank mit entspre­ chenden hakenartigen Umbördelungen 50 eingehängt werden kann. Die Stege 30 können dabei, wie in Fig. 7 angenommen, in Radi­ alrichtung verlaufen oder auch senkrecht stehen.

Claims (11)

1. Temperierbarer Tankcontainer mit
einem in einem Containerrahmen (16) montierten Tank, des­ sen Mantel aus einer zylindrischen Schale (10) mit an ihrem Scheitel angeordneten Tankarmaturen (18) und zwei stirnseiti­ gen Böden (11, 12) besteht,
einem den Tankmantel allseitig umschließenden Wärmedämman­ tel (23), an dessen einer Stirnseite zwei Öffnungen (21, 22) zum Ein- und Auslaß eines Temperierungsmediums übereinander angeordnet sind, und
zwischen Tankmantel und Wärmedämmantel (23) vorgesehene Trennwände (13, 14, 30, 36), die über Durchbrüche (31, 32, 37 bis 42), miteinander verbundene Kammern bilden, die eine Umströmung des gesamten Tankmantels mit dem Temperierungsmedium längs eines in zwei Richtungen über die Tanklänge verlaufenden und die Tankarmaturen (18) umschließenden Weges erzwingen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmedämmantel (23) den Tankmantel in einem über­ all im wesentlichen konstanten Abstand umgibt, und
daß die Trennwände mehrere den Tankmantel in Radialebenen umgebende Trennringe (13, 14) sowie zwei zu beiden Seiten der Scheitellinie des Tanks verlaufende parallele, einen die Tankarmaturen enthaltenden Scheitelkanal bildenden Trennstege (30, 36) umfassen, wobei das Temperierungsmedium in der einen Richtung durch den Scheitelkanal (34) und in der anderen Richtung längs eines alle übrigen Bereiche des Tankmantels überstreichenden, von den Trennringen (13, 14) definierten mäanderförmigen Weges strömt.

2. Tankcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank mit den Stirnteilen (15) des Containerrahmens (16) über an seinen beiden Böden (11, 12) angesetzte Stirnringe (14) verbunden ist, die weitere, den Strömungsweg verlängernde Trennwände bilden.

3. Tankcontainer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelkanal (34) in den beiden Stirnringen (14) vorgese­ hene Durchbrüche (32) verbindet und an seinem einen Ende in einen die obere (22) der beiden Öffnungen (21, 22) umschlie­ ßenden keilförmigen Raum (35) übergeht.

4. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Scheitelkanal (34) eine die Tankar­ maturen (18) umgebende Überlaufwanne (19) einbezogen ist, de­ ren horizontale Bodenteile (33) unterhalb derjenigen Stellen liegen, an denen die den Scheitelkanal (34) bildenden Trenn­ stege (30) an der Überlaufwanne (19) ansetzen.

5. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden den Scheitelkanal (34) bildenden Trennstege (30) einen tangential verlaufenden oberen Flansch (49) aufweist, an denen der Wärmedämmantel (23) ein­ hängbar ist.

6. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmedämmantel (23) eine Innenhaut (24), eine Außenhaut (25) und dazwischen angeordnete Isolier­ masse (26) umfaßt, und daß die Außenhaut (25) gegenüber der Innenhaut (24) durch Distanzringe (27) abgestützt ist, die in den gleichen Radialebenen wie die Trennringe (13) angeordnet sind.

7. Tankcontainer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (24) sickenartige Ausformungen (28) als Distanz­ stücke gegenüber dem Tankmantel (10 bis 12) aufweist.

8. Tankcontainer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trenn- und die Distanzringe als einstückige Ringe (43) ausgebildet sind und die Innenhaut (24) des Wärme­ dämmantels (23) an den Seitenflächen dieser einstückigen Ringe (43) befestigt ist.

9. Tankcontainer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Durchbrüche (44) im wesentlichen die volle Höhe der einstückigen Ringe (43) einnehmen und die Innenhaut (24) des Wärmedämmantels (23) im Bereich dieser Durchbrüche (44) in Richtung der Außenhaut (25) verformt ist.

10. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmedämmantel (23) eine Innenhaut (24), eine Außenhaut (25) und dazwischen angeordnete Isolier­ masse (26) umfaßt, und daß Abstandselemente (45) vorgesehen sind, deren jedes zwei mit ihren Böden der Innenhaut (24) zu­ gewandte und mit ihren Rändern am Tankmantel (10 bis 12) bzw. der Außenhaut (25) anliegende topfförmige Isolierkörper (46) umfaßt, die durch ein gemeinsames, eine Öffnung (48) in der Innenhaut (24) durchsetzendes Verbindungselement (47) gegen­ einander gespannt sind.

11. Tankcontainer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in Radialrichtung innere Isolierkörper (46) am Tank­ mantel (10 bis 12) fixiert ist und das Verbindungselement (47) die Öffnung (48) in der Innenhaut (24) mit Spiel durchsetzt.