DE3812593A1 - Vakuumisolierter transportbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit vakuumisolierten Behältern und insbesondere mit solchen Behältern, die zum Transport von Erzeugnissen, wie Produkten, geeignet sind, die über relativ lange Zeiträume hinweg auf sehr niedrigen Tempera­ turen bleiben müssen.

Ein weit verbreitetes Anwendungsgebiet für isolierte Fracht­ behälter ist der Transport von gefrorenen Nahrungsmitteln. Derartige Behälter können derart ausgelegt sein, daß in demselben Temperaturen von niedriger als -17,8°C (0° F) vor­ handen sind. Mit der Zeit jedoch treten in ganz üblicher Weise Verschlechterungen bei der Isolierung und auch bei der Kühlanlage auf, was dazu führt, daß die Eigenschaften derartiger Behälter für Temperaturen unter der vorstehend genannten ungünstiger werden. Obgleich die Benutzer, die derartige isolierte Frachtbehälter einsetzen, ständig ver­ suchen, einen qualitativ hochwertigen Service zu bieten, steigen die hierfür aufzuwendenden Kosten über die Jahre hin­ weg ständig. Ferner ist es bei vielen Anwendungsfällen für die Aufrechterhaltung der Qualität der Nahrungsmittel nicht ausreichend, die Nahrungsmittel auf einer Temperatur von et­ wa 17,8°C (0°F) zu halten.

Es ist seit Jahren bekannt, daß das Schnellgefrieren von Nahrungsmitteln, wie Früchten, Gemüse, Fisch und anderen Ge­ brauchsgütern unter Verwendung von Tiefsttemperaturfluiden, wie flüssigem Stickstoff, zu qualitativ besseren Erzeugnissen auf dem Markt führen kann. Obgleich diese Techniken zur An­ wendung gekommen sind und automatisch arbeitende Anlagen zur Durchführung einer derartigen Gefrierart entwickelt wurden, ist die Schwierigkeit des Transports bei äußerst niedrigen Temperaturen (z.B. in der Nähe von -62,2°C (-80°F) äußerst schwierig zu überwinden. Obgleich Transporttemperaturen in der Nähe von etwa -17,8°C (etwa 0°F) für die Aufrechterhal­ tung der Nahrungsmittelqualität in den meisten Fällen nicht optimal ist, wurden dennoch Frachtbehälter verwendet, die le­ diglich das Vermögen hatten, daß sie für den Transport bei Temperaturen von etwa -17,8°C (etwa 0°F) verwendbar sind, wobei es sich hierbei um den momentanen Stand der Technik handelt.

Es ist seit langem bekannt, daß man ein ausgezeichnetes Iso­ liervermögen dadurch erhalten kann, daß man ein Vakuum zwi­ schen zwei Teilen vorsieht, wobei eine übliche Einrichtung unter Verwendung dieses Prinzips die Isolierflasche ist. Eine derartige Flasche besteht aus Innen- und Außenwänden, die einen Abstand voneinander haben, wobei ein Vakuum in dem Raum zwischen den beiden Wänden herrscht. Üblicherweise sind die beiden Wände als konzentrische, zylindrische Seiten­ wandteile ausgebildet, wobei die Enden der Zylinder durch konzentrische halbkugelförmige Abschnitte verschlossen sind. Eine Öffnung ist an einem Ende der halbkugelförmigen Ab­ schnitte vorgesehen.

Die Wände der Isolierflasche jedoch sind ziemlich starken Kräften ausgesetzt. Bei einem Atmosphärendruck von etwa 1,03 bar (15 psi) in Seehöhe ist eine Außenseitenwand mit 76,2 mm (3 inch) Durchmesser und einer Menge von 304,8 mm (12 inch) einer üblichen Vakuumflasche einer Gesamtquerkraft in der Größenordnung von 2401,92 N (540 pounds) ausgesetzt. Die Innenwand der Flasche braucht nicht so schwer als eine Wand ausgelegt zu sein, da die Innenkräfte radial nach außen gerichtet sind, so daß das die Innenwand bildende Material unter Zugbelastung ist, wobei keine Ausbauchungsneigung vorhanden ist. Die Außenwand jedoch hat ein Verhalten, das sich mit einer Quetschkraft umschreiben läßt, und die äuße­ re Wand muß konstruktiv widerstandsfähiger sein, um den Kräften standhalten zu können, die versuchen, die Außenwand auszubauchen. Aufgrund der konstruktiven Schwierigkeiten bei der Bereitstellung eines vakuumisolierten Behälters wird in vielen Fällen die Möglichkeit der Verwendung von eva­ kuierten Bereichen als Isolierung verneint, und es wird eine dicke, qualitativ hochwertige Isolierung verwendet. Um jedoch äußerst niedrige Temperaturen über lange Zeit; räume hinweg aufrechtzuerhalten, ist die Verwendung von ganz dicken, qualitativ hochwertigen Isolierungen keinesfalls zufriedenstellend und ausreichend.

Ferner ist zu berücksichtigen, daß bei allen Transportbe­ hältern das vom Behälter eingenommene Volumen eine große Bedeutung hat. Es ist erwünscht, daß das Gesamtvolumen, das von dem Behälter eingenommen wird, nicht viel größer als das Volumen der darin aufgenommenen Erzeugnisse sein sollte. Ferner ist es erwünscht, daß die Form des Transportbehälters derart gewählt ist, daß das Einladen der Behälter beispiels­ weise in einen Lastwagen oder einen Güterwagen auf wirtschaft­ liche Weise unter optimaler Raumausnutzung vorgenommen werden kann.

Die vorliegende Erfindung steht in engem Zusammenhang mit der am 21. Januar 1986 angemeldeten US-Anmeldung S.N. 06/8 21 381, die den Titel trägt "Vakuumisolierter Transportbehälter und Verfahren hierfür", wobei der Erfinder der gleiche wie bei der vorliegenden Anmeldung ist.

In dieser Patentanmeldung ist ein Behälter beschrieben, der eine fluiddichte äußere Einfaßkonstruktion aufweist, die erste Außenwandeinrichtungen hat, die derart beschaffen und ausgelegt sind, daß sie dem Umgebungsdruck ausgesetzt sind, und der auch eine fluiddichte innere Einfaßkonstruktion auf­ weist, die einen Produktaufnahmebereich bildet und eine zweite Wandeinrichtung hat, die in einem Abstand von der ersten Wandeinrichtung nach innen angeordnet ist. Die ersten und zweiten Wandeinrichtungen bilden dazwischen einen im wesentlichen evakuierten isolierenden Bereich, um den Ein­ fassungsbereich von dem Wärmeübergang zur Umgebung hin zu isolieren. Jede Wandeinrichtung weist einen Rahmen auf, auf dem Membranabschnitte angebracht sind.

Bei dieser Anmeldung hat sich gezeigt, daß infolge sich än­ dernden Temperaturdifferenzen zwischen den inneren und äuße­ ren Wandeinrichtungen durch die Wärmeexpansion und -kontrak­ tion relative Bewegungen zwischen diesen auftreten. Um der­ artige Dehnungen und Kontraktionen zu kompensieren, war das vordere Ende des Behälters derart ausgelegt, daß eine rela­ tive Längsbewegung zwischen den vorderen Umfangsrahmen und der inneren und äußeren Wandeinrichtungen möglich war. Ob­ gleich die in dieser Anmeldung beschriebene Konstruktion ins­ gesamt gesehen geeignet ist, die Zielsetzungen nach der Er­ findung zu erreichen, hat der Erfinder dieser vorausgehenden Anmeldung Weiterentwicklungen betrieben, die sich mit der Auslegung der Konstruktion befassen, um einen Ausgleich für die Wärmedehnung und/oder -kontraktion der Bauteile zu schaf­ fen. Hiermit befaßt sich insbesondere die vorliegende Er­ findung.

Nach der Erfindung wird ein vakuumisolierter Behälter bereit­ gestellt, der einen Einfassungsbereich bildet, und eine Längsachse, ein vorderes Ende und ein hinteres Ende hat. Die­ ser Behälter weist eine erste, fluiddichte, äußere Seiten­ wandkonstruktion auf, die derart ausgelegt ist, daß sie der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt ist. Eine zweite fluiddichte, innere Seitenwandkonstruktion ist vorgesehen, die in einem Abstand von der äußeren Seitenwandkonstruktion nach innen angeordnet ist und einen Einfassungsbereich bildet. Die er­ sten und zweiten Seitenwandkonstruktionen bilden zwischen sich einen wesentlichen evakuierten Isolierungsbereich, um den Einfassungsbereich gegenüber einer Wärmeübertragung zur Umgebung hin zu isolieren.

Es ist ein fluiddichtes, hinteres Stirnwandteil vorgesehen, das einen hinteren äußeren Wandteil und einen hinteren in­ neren Wandteil hat, zwischen denen ein zweiter im wesent­ lichen evakuierter Bereich gebildet wird. Wenigstens das in­ nere hintere Wandteil ist mit einem hinteren Ende der zwei­ ten inneren Wandkonstruktion derart verbunden, daß es sich mit derselben bewegen kann. Das hintere Ende der zweiten in­ neren Wandkonstruktion und der innere hintere Wandteil sind derart vorgesehen, daß sie längs der Längsachse relativ zu der äußeren Seitenwandkonstruktion derart bewegbar ist, daß unterschiedliche Wärmedehnungen und -kontraktionen der er­ sten äußeren Seitenwandkonstruktion und der zweiten inneren Wandkonstruktion über die Bewegung des hinteren Endes der zweiten Seitenwandkonstruktion und des hinteren inneren Wandteils relativ zur ersten äußeren Seitenwandkonstruktion ausgeglichen werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform ist das hintere äußere Wandteil ebenfalls mit dem hinteren Ende der zweiten inneren Seitenwandkonstruktion derart verbunden, daß es mit dieser bewegbar ist. Ferner weist bei dieser bevorzugten Ausbil­ dungsform das hintere äußere Wandteil einen hinteren äußeren Umfangsrahmen auf, der an einem hinteren Umfangsrahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion angebracht ist und der mit dem Umfangsrahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion über eine fluiddichte Dichtung verbunden ist, wodurch ermög­ licht wird, daß sich der äußere hintere Umfangsrahmen des hinteren äußeren Wandteils relativ zu dem hinteren Umfangs­ rahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion bewegen kann. Insbesondere weist gemäß einer bevorzugten Ausbildungs­ form das hintere äußere Wandteil einen hinteren äußeren Um­ fangsrahmen auf, der einen hinteren äußeren Wandteilbereich bildet. Hier ist ein im allgemeinen planarer, äußerer hinte­ rer Membranteil vorgesehen, der sich über den äußeren hinte­ ren Seitenwandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmit­ telteil und einen Umfangsteil hat, der an dem hinteren äuße­ ren Umfangsrahmen angebracht ist. Der Hauptmittelteil des äu­ ßeren hinteren Membranteils hat relativ zu dem hinteren äu­ ßeren Umfangsrahmen eine Form ähnlich einer nach innen ge­ krümmten Ebene, so daß der Umgebungsdruck, der auf eine äu­ ßere Fläche des hinteren äußeren Membranteils einwirkt, be­ wirkt, daß das hintere äußere Membranteil im wesentlichen vollständig mit Zugbelastung beaufschlagt wird, um dem Um­ gebungsdruck standzuhalten.

Ferner weist gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform das hintere innere Wandteil einen inneren hinteren Umfangsrahmen auf, der einen hinteren inneren Wandteilbereich bildet. Ein im allgemeinen planarer, innerer, hinterer Rahmenmembranteil ist an dem inneren, hinteren Umfangsrahmen ähnlich wie der äußere hintere Membranteil gesehen davon angebracht, daß der innere hintere Membranteil sich in Abhängigkeit von den ein­ wirkenden Zugbelastungen nach außen krümmt.

Bei einer anderen Ausbildungsform weist das hintere Ende der äußeren Wandkonstruktion einen hinteren Umfangsrahmen auf, an der das äußere Membranteil im wesentlichen auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise angebracht ist. Das hintere in­ nere Wandteil zeichnet sich, wie zuvor beschrieben, dadurch aus, daß das hintere innere Wandteil mit dem hinteren Ab­ schnitt der inneren Seitenwandkonstruktion derart verbunden ist, daß es mit dieser bewegbar ist. Jedoch ist es relativ zu der hinteren äußeren Wandkonstruktion bewegbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform weist wenigstens die äußere Seitenwandkonstruktion eine Mehrzahl von Seitenwand­ teilen auf, die jeweils wenigstens einen Umfangsrahmen mit einem Membranteil haben, das an diesem angebracht ist, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Bei einer bevorzugten Aus­ gestaltungsform ist die innere Seitenwandkonstruktion eben­ falls ähnlich ausgelegt, wobei jedoch jedes Membranteil nach außen gekrümmt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform weist die äußere Einfaßkonstruktion einen Tragrahmen auf, der eine Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden Eckträgern und eine Mehrzahl von Querträgern hat. Gemäß einer bevorzugten Aus­ bildungsform ist die innere Seitenwandkonstruktion ähnlich beschaffen. Die vorderen Enden der inneren und äußeren Rahmen der äußeren und inneren Seitenwandkonstruktionen sind starr miteinander verbunden, wobei eine Wärmedehnung dadurch mög­ lich ist, daß der hintere Teil der hinteren Seitenwandkon­ struktion relativ zum hinteren Teil der äußeren Seitenwand­ konstruktion sich bewegen kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Aus­ bildungsform eines Behälters nach der Erfindung,

Fig. 1A eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Art und Weise, mit der auf die Druckkräfte im Mem­ branteil und dem Rahmenabschnitt des Behälters nach der Erfindung reagiert wird,

Fig. 2 eine Endansicht des Behälters nach Fig. 1 mit Blick­ richtung vom hinteren Verschlußteil des Behälters,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 1, wobei die Auslegung der vorderen Stirnabdeckung verdeutlicht ist,

Fig. 6 eine äußerst schematische Ansicht zur Verdeutli­ chung eines gekrümmten Membranteils, das an zwei Trägern angebracht ist, wobei gewisse Abmessungs­ zuordnungen verdeutlicht sind, die bei der Analyse der Wirkungen genutzt werden, die sich bei der Änderung der Durchbiegung des Membranteils erge­ ben,

Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung gewisser Zuordnun­ gen, die aus sich ändernden Verformungen eines Membranteils resultieren, und

Fig. 8 eine Fig. 5 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung einer zweiten bevorzugten Auslegungsform nach der Erfindung.

Ein Großteil der Grundkonstruktion der vorliegenden Erfindung ist in der schwebenden US-Anmeldung Ser.No. 8 21 381 vom 21. Januar 1986 beschrieben. Im ersten Teil dieser Beschreibung erfolgt eine Beschreibung der Bauteile der Erfindung, die übereinstimmend oder weitgehend ähnlich mit jenen ausgelegt sind, die in der US-Anmeldung Ser.No. 8 21 381 beschrieben sind. Anschließend erfolgt die Erörterung der neuen Einzel­ heiten im Vergleich zu dieser US-Anmeldung.

Eine erste bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung ist in den Fig. 1-5 gezeigt, wobei ein Behälter 10 gezeigt ist, der die Form eines rechteckigen Prismas hat, das einen qua­ dratischen Querschnitt und eine Längsmittelachse 11 hat. Be­ zogen auf die Darstellung weist der Behälter 10 eine obere Wand 12, eine Bodenwand 14, zwei Seitenwände 16, eine Stirn­ wand 18 und eine abnehmbare Stirnabdeckung 20 auf, die an einem Ende des Behälters 10 vorgesehen ist, das der Endwand bzw. Stirnwand 18 gegenüberliegt. Das Ende des Behälters 10 in der Nähe der Abdeckung bzw. des Deckels 20 ist als vor­ deres Ende des Behälters 10 angenommen, während der Bereich in der Nähe der Stirnwand 18 als Hinterseite des Behälters 10 bezeichnet wird.

Hinsichtlich des Aufbaus kann der Behälter 10 so betrachtet werden, daß er eine innere Seitenwandkonstruktion 22 und eine äußere Seitenwandkonstruktion 24 hat, die im wesentlichen die innere Seitenwandkonstruktion 22 umgibt und in einem kleinen Abstand von dieser nach außen angeordnet ist, so daß sich im Zusammenwirken mit der inneren Seitenwandkonstruktion 22 ein evakuierter isolierter Bereich bildet, der insgesamt mit 26 bezeichnet ist.

Die äußere Seitenwandkonstruktion 24 weist einen skelettförmigen Rahmen 28 auf, der durch eine Mehrzahl von Plattenteilen oder Membranteilen 30 abgedeckt ist. Bei der speziellen hierin ge­ zeigten Auslegungsform weist der Rahmen 28 zwei obere Längs­ träger 32, die sich an den Verbindungslinien der Seitenwände 16 und der oberen Wand 12 befinden, und zwei untere Längsträger 34 auf, die sich an den Verbindungslinien der beiden Seiten­ wände 16 mit der Bodenwand 14 befinden. Zusätzlich sind vier hintere Endträger 36 vorgesehen, die sich in der Nähe der Rän­ der der Stirnwand 18 befinden, und ein zweiter Satz von vor­ deren Endträgern 38 ist vorgesehen, die unter Bildung einer viereckigen Auslegungsform im Bereich der Abdeckung 20 unter­ einander verbunden sind, so daß zwei dieser zweiten Endträger 38 an den vorderen Rändern der Seitenwände 16 liegen, während die anderen beiden zweiten Endträger 38 an den vorderen Rän­ dern der oberen Wand 12 und der Bodenwand 14 jeweils liegen.

Zwischen den jeweiligen oberen Längsträgern 32 und einem zu­ geordneten unteren Längsträger 34, der unmittelbar darunter angeordnet ist, erstreckt sich eine Vielzahl von in regel­ mäßigen Abständen angeordneten vertikalen Zwischenträgern 40. Auf ähnliche Art und Weise ist eine Mehrzahl Von oberen Zwi­ schenträgern 42 vorgesehen, die sich horizontal zwischen den beiden oberen Trägern 32 erstrecken, und es ist eine Mehrzahl von unteren Zwischenträgern 44 vorgesehen, die sich horizon­ tal zwischen den beiden unteren Längsträgern 34 erstrecken.

Somit ist zu ersehen, daß die Träger 32-34 in Verbindung mit­ einander eine Mehrzahl von untereinander verbundenen vier­ eckigen Rahmenteilen 46 bilden. Zwei benachbarte vertikale Zwischenträger 40 beispielsweise bilden jene Teile der oberen und unteren Längsträger 32 und 34, die zwischen einem vierecki­ gen Rahmenteil verlaufen.

Jedes der Rahmenteile 46 hat einen zugeordneten Membranteil 30, der zwei Ränder 52 hat, die mit den Längsträgern 32 und/oder 34 verbunden sind, und der zwei zweite Ränder 54 hat, die mit den Zwischenträgern 40 oder den Trägern 36 oder 38 verbunden sind. Die Membranteile 30 sind fluiddicht, so daß sie für Luft undurchlässig sind, und die Membranränder 52 und 54 sind mit den zugeordneten Trägerteilen derart verbunden, daß man einen fluiddichten Abschluß erhält.

Wie bereits vorstehend angegeben worden ist, ist der Bereich 26 zwischen den äußeren und inneren Seitenwandkonstruktionen 22 und 24 evakuiert. Die äußere Fläche 56 jedes Membranteils 30 ist der Umgebungsbedingung ausgesetzt und die Innenseiten­ fläche 58 jeder Membran 30 ist einem Vakuum zugewandt, woraus zu ersehen ist, daß der Atmosphärendruck, der auf die Mem­ brane 30 wirkt, eine beträchtliche Kraft erzeugt, die ver­ sucht, die Membrane 30 nach innen in Richtung des Innern des Behälters 10 zu drücken. Wie nachstehend noch näher erläu­ tert wird, ist jede Membrane 30 derart beschaffen und ausge­ legt, daß auf diese beträchtlichen kräftemäßigen Belastungen eine Reaktion im wesentlichen vollständig in Form eines Zuges längs Kraftlinien parallel zu der gekrümmten Ebene der Mem­ brane 30 erfolgt. Hierdurch wird bewirkt, daß die äußere Fläche 56 der Membran 30 eine mittlere konkave Krümmung annimmt.

Jede Membran 30 kann zum Zwecke der Beschreibung als eine Lage­ ebene betrachtet werden, die mit dem Umfang bzw. Umriß der Membrane (d.h. den Rändern 52 und 54) übereinstimmt, an der die Membrane mit den zugeordneten Umfangsrahmen verbunden ist. Ferner läßt sich die Membrane so betrachten, daß sie in Wirk­ lichkeit in einer gekrümmten Ebene angeordnet ist, die die Lageebene an den Randstellen 52 und 54 trifft, welche sich aber von der Lageebene wegkrümmt.

Es wird angenommen, daß mit der nachstehenden Beschreibung der wesentliche Gedanke nach der Erfindung deutlicher wird, wenn eine einfache Analyse der Einzelheiten und Wirkungen der Zug­ belastungen erläutert werden, die auf jede Membrane 30 wirken, und nachstehend wird nunmehr auf Fig. 1A Bezug genommen, die ein äußerst vereinfachtes Diagramm darstellt, welches zwei Trä­ ger 60 mit theoretisch unendlicher Länge und eine Membrane 62 zeigt, die zwischen den beiden Trägern 60 verläuft, wobei die Membrane 62 ebenfalls mit unendlicher Länge angenommen ist. Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß die Träger 60 sich unter Belastung nicht durchbiegen und daß die Membrane 62 sich unter Zugbelastungen nicht dehnt.

Bei diesem Beispiel ist die Breitenabmessung der Membrane (d.h. der Abstand zwischen den beiden Trägern 60) mit "w" be­ zeichnet. Der Atmosphärendruck, der auf die äußere Fläche der Membrane 62 einwirkt, ist durch eine Mehrzahl von kleinen Pfeilen "p" dargestellt und die resultierende Kraft des Druckes ist mit "Fr" bezeichnet. Ferner wird angenommen, daß die Membrane 62 bezüglich des Abstandes der Träger 60 derart ausgelegt ist, daß der Mittelteil der Membrane 62 sich um ei­ nen Abstand "d" von der Ebene durchbiegt, die zwischen den Trägern 60 der Verbindungsstelle mit der Membrane 62 verläuft.

Diese Kraft Fr wirkt insgesamt einer Zugbelastung in der Mem­ brane 62 entgegen. Um die Zugkraft zu ermitteln, die auf die Membrane 62 einwirkt, wird eine Linie als Tangente an die Membrane 62 an dem Verbindungspunkt 66 gezogen, an dem die Membrane 62 mit dem Träger 60 verbunden ist. Diese Tangente ist mit 68 bezeichnet. Der Winkel, der von der Linie 68 mit der Linie oder Ebene 64 eingeschlossen wird, ist mit 8 be­ zeichnet, und die Zugkraft an der Stelle der Tangente 66 ist mit "Ft" bezeichnet. Die Kraft Ft kann in zwei Kraftkomponen­ ten, nämlich "Fa", die in Gegenrichtung zur Kraft Fr wirkt, und eine zweite Kraftkomponente aufgeteilt werden, die mit "Fb" bezeichnet ist und die senkrecht zur Kraftkomponente Fa wirkt. Es ist hieraus zu ersehen, daß, wenn der Winkel R kleiner wird, die resultierende Zugkraft Ft auf die Membrane 62 größer wird. Bei einem Beispiel wird angenommen, daß der Winkel R 10° beträgt. Die Zugkraft Ft wäre gleich Fa (die gleich Fr mal dem Kosekans von R wäre). Wenn der Kosekans von 10° etwa 5,7 beträgt, wäre die Zugkraft Ft etwa das 5-7-fache der resultierenden Kraft Fr.

Nachstehend wird die Durchbiegungsgröße betrachtet, die an der Membrane auftritt. Bei einer gegebenen Breite w läßt sich die Durchbiegungsgröße d nach Maßgabe folgender Gleichung ermitteln:

d=2/2(csc R-cot R).

Für einen Winkel R von 10° beträgt diese Durchbiegung d etwa 0,09 w.

Bei relativ kleinen Winkeln von R (d.h. 10° oder kleiner) wäre die auf die Membrane 62 wirkende Zugkraft nahezu direkt umgekehrt proportional zur Größe des Winkels R. Andererseits wäre die Durchbiegung d der Membrane 62 im wesentlichen di­ rekt proportional zum Winkel R. Es ist natürlich erwünscht, die Durchbiegungsgröße d so klein wie möglich zu machen, um das Aufnahmevolumen des Behälters 10 so groß wie möglich in Relation zum Gesamtvolumen zu machen, das durch den Behälter 10 eingenommen wird. Andererseits gibt es eine praktische untere Grenze, auf die die Durchbiegung d abgesenkt werden kann, bevor die Belastungen auf die Membrane 62 und die Trä­ ger 60 so groß wird, daß die Masse und das Gewicht der Trä­ ger 60 und der Membrane 62 unrealistisch groß werden. Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen erfolgt nun­ mehr eine Beschreibung der Konstruktion des Behälters 10. Der skelettförmige Rahmen der inneren Konstruktion entspricht im wesentlichen genau jenem der äußeren Konstruktion. Im Hinblick auf die Beschreibung werden die Träger der inneren Konstruktion, die den Trägern der äußeren Konstruktion ent­ sprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz "a" versehen, welcher die Träger der inneren Konstruk­ tion 24 gegenüber den anderen unterscheidet. Somit hat die innere Konstruktion 24 einen skelettförmigen Rahmen 28 a, der aus oberen und unteren Längsträgern 32 a und 34 a, Trägern 36 a und 38 a und ebenfalls Zwischenträgern 40 a-44 a besteht.

In ähnlicher Weise ist eine Mehrzahl von Membranteilen 30 a vorgesehen, die zwischen den verschiedenen Rahmenteilen 46 a verlaufen, die von den inneren skelettförmigen Rahmen 28 a gebildet werden. Während jedoch die inneren Membranteile 30 a ebenfalls unter Zugbelastungen stehen, wirkt der Druck auf die Membranteile 30 a vom Inneren des Behälters 10 ein, wodurch bewirkt wird, daß sich die Membranteile 30 a nach außen in Richtung zu ihren entsprechenden äußeren Membran­ teilen 30 krümmen. Die vorstehend angegebene Analyse be­ züglich der Membrane 30 trifft ebenfalls auf die Membranen 30 a zu.

Es ist erforderlich, Zwischentragteile zwischen den äußeren und inneren skelettförmigen Rahmen 28 und 28 a vorzusehen. Diese Verbindungstragteile jedoch sollten so beschaffen und ausgelegt sein, daß der Wärmeleitungsweg durch diese Zwi­ schenverbindungen so schwach wie möglich ist. Dies kann auf drei Weisen erfolgen. Bei einer sollte die Zwischenverbindung aus einem Material bestehen, das ein geringes Wärmeleitver­ mögen hat. Bei einer zweiten Weise sollte die Konstruktion derart getroffen sein, daß der Leitungsweg so lang wie möglich ist. Bei einer dritten Weise sollten die Verbindungskonstruk­ tionen einen Querschnitt längs des Wärmeleitungsweges haben, der so klein als möglich ist. Ferner ist noch zu erwähnen, daß, obgleich jede der skelettförmigen Konstruktionen 28 und 28 a sehr starken Belastungen aufgrund der Drücke ausge­ setzt sind, die von der Umgebungsatmosphäre und der Atmosphä­ re oder der Flüssigkeit erzeugt werden, die in dem Behälter 10 enthalten ist, die Verbindungskonstruktion zwischen den Rahmen 28 und 28 a nur so ausreichend widerstandsfähig zu sein braucht, daß das Gewicht der inneren Konstruktion 24 plus des enthaltenen Materials aufgenommen wird und daß sie ebenfalls Stoßbelastungen standhalten kann, denen der Behälter 10 aus­ gesetzt werden kann. Wie später noch näher beschrieben werden wird, sollte die Verbindungskonstruktion derart ausgelegt sein, daß eine begrenzte relative Bewegung zwischen den Rahmen 28 und 28 a möglich ist, um eine Wärmeexpansion und -kon­ traktion insbesondere längs der Längsachse 11 aufnehmen zu können.

Die Verbindungselemente sind hier nur schematisch gezeigt und diese tragen einfach das Bezugszeichen 70. Natürlich umfaßt die Verbindungskonstruktion Bauteile, die an sich bekannt sind. Diese Verbindungselemente 70 sind in Abständen längs der Länge der verschiedenen paarweise vorgesehenen benach­ barten Träger 40-40 a, 42-42 a und 44-44 a vorgesehen. Da die gegenüberliegenden Seitenträger Biegemomenten ausgesetzt sind, die versuchen, die Träger aufeinander zu zu bewegen, versuchen die Elemente 70 diese Biegemomente aufzuheben. Auch sollten die Elemente 70 derart ausgelegt sein, daß eine geringfügige relative Bewegung zwischen den Rahmen 28 und 28 a infolge der Wärmedehnung und -kontraktion möglich ist.

Bei der speziell hier gezeigten Ausbildungsform sind die oberen und unteren Längsträger 32 und 34 wesentlich übereinstimmend ausgebildet und sie weisen zwei Platten 72 auf, die an einer rechtwinkligen Ecke 24 aufeinandertreffen, wobei die gegen­ überliegenden Enden der Platten nach innen gekrümmt sind, wie dies bei 76 gezeichnet ist. Versteifungsstege 78 können vor­ gesehen sein. Die Membranteile 30 können mit den Trägern 32 und 34 unter Verwendung von üblichen Verbindungsweisen ver­ bunden sein, und die Ränder 52 der Membranteile 30 können mit den Trägern 32 oder 34 an der Stelle der Krümmung 76 verbun­ den sein, um irgendwelche örtlichen Belastungen minimal zu halten.

Ferner ist noch zu erwähnen, daß die äußeren und inneren Boden- und/oder Wandkonstruktionen für den Behälter 10 vor­ gesehen sein können. Eine derartige innere Konstruktion ist bei 79 in Fig. 3 gezeigt.

Die vorstehend beschriebenen Bauteile stimmen überein oder sind im wesentlichen ähnlich mit jenen, die in der vor­ stehend genannten US-Patentanmeldung Ser.No. 8 21 381 gezeigt sind. Die Bauteile, die nachstehend beschrieben werden, un­ terscheiden sich in vielerlei Hinsicht von den entsprechen­ den Bauteilen, die in der vorstehend genannten US-Patentan­ meldung angegeben sind.

Die Abdeckung bzw. der Deckel 20 ist derart ausgelegt, daß er dieselben Konstruktionsprinzipien wie jene der äußeren und inneren Konstruktionen 22 und 24 des Hauptbehälters 10 hat. Wie gezeigt hat der Deckel 20 einen äußeren skelettför­ migen Rahmen 82 mit einer viereckigen Form, der ein äußeres Membranteil 84 trägt, das, wie dies voranstehend beschrieben ist, unter Zugbelastung steht, so daß es eine im allgemeinen konkave Gestalt hat. Ein innerer Rahmen 86 ist vorgesehen, der ein inneres Membranteil 88 hat. Das Deckelteil 20 und der vordere Randabschnitt des Behälters 10 sind mit entspre­ chenden Dichtungen versehen, die in üblicher Weise ausgelegt sein können. Daher ist diese Dichtungskonstruktion einfach schematisch und allgemein mit 90 bezeichnet. Wenn ferner der Deckel 20 an Ort und Stelle an dem Ende des Behälters 10 angeordnet ist, können geeignete Befestigungseinrichtungen, wie jene, die mit 92 in Fig. 1 gezeigt sind, vorgesehen sein, um den Deckel 20 an Ort und Stelle zu halten. Die beiden Rahmen 82 und 86 sind starr miteinander über geeignete fluid­ dichte, isolierende Verbindungseinrichtungen verbunden, die einfach schematisch mit 94 bezeichnet sind. Wie vorangehend angegeben ist, ist noch zu erwähnen, daß die Verbindungsein­ richtung 94 eine Vielzahl von Formen einnehmen kann und daß sie ähnlich den Verbindungseinrichtungen und Distanzstücken ausgelegt sein kann, die schematisch bei 70 gezeigt sind.

Im Hinblick auf den vorderen Randabschnitt des Hauptbehälters 10 sind die beiden vorderen Stirnrahmenteile 38 und 38 a starr miteinander mit Hilfe einer geeigneten fluiddichten, isolie­ renden Verbindung verbunden, die schematisch mit 96 angedeutet ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden vorderen Stirnrahmenelemente 38 und 38 a starr miteinander verbunden sind.

Die Auslegung der hinteren Stirnwand 18 ist für die vorlie­ gende Erfindung wesentlich und diese wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Hier ist ein äußerer Umfangsrahmen 98 vor­ gesehen, der eine viereckige Gestalt hat, und es ist ein in­ nerer Umfangsrahmen 100 vorgesehen, der in einem kleinen Ab­ stand von dem Rahmen 98 nach vorne angeordnet ist. Es ist eine geeignete isolierende Verbindungseinrichtung 102 vorge­ sehen, mittels der die beiden Rahmen 98 und 100 fest mitein­ ander verbunden werden können. Wie vorstehend angegeben ist, ist die isolierende Verbindungseinrichtung 102 einfach und schematisch dargestellt und es können verschiedene Ausbildungs­ formen derartiger Verbindungseinrichtungen verwendet werden.

Ferner sind äußere und innere Membranen 104 und 106 jeweils vorgesehen, die jeweils mit den äußeren und inneren Rahmen 98 und 100 verbunden sind. Die gleichen Konstruktionsprin­ zipien wie jene, die bei den äußeren und inneren Konstruktio­ nen 22 und 24 zur Anwendung kommen und jenen, die bei der Tür 20 zur Anwendung kommen, werden bei der hinteren Wand 18 verwirklicht, wobei die Membranen 104 und 106 zwischen sich einen isolierten, evakuierten Bereich bilden, und die Membra­ nen 104 und 106 den Druckbelastungen von der Umgebung und dem Fluidmedium (d.h. Luft oder einem anderen Medium) standhalten, das sich in dem Behälter befindet, in dem eine Gegenwirkung im wesentlichen in Form einer Zugspannung erzeugt wird.

Der äußere Rahmen 98 ist mit dem hinteren Endrahmen 36 der äußeren Konstruktion 22 mit Hilfe einer fluiddichten, flexiblen Dichtung 108 verbunden, die eine relative Bewegung zwischen der hinteren Wand 18 und dem Rahmen 36 in Richtung nach vorne und hinten ermöglicht. Auch ist noch zu erwähnen, daß die Dichtung 108 eine ausreichende konstruktive Versteifung zwi­ schen den Rahmen 36 und 98 ermöglicht, so daß die hintere Wand 18 in geeigneter Weise relativ zum Rahmen 36 zentriert ist. Alternativ können geeignete Distanzstücke zwischen den Rahmen 36 und jedem oder beiden Rahmen 98 und 100 angeordnet wer­ den, die keine belastungstragende Dichtung haben. Um die Ar­ beitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung zu erläutern, wird angenommen, daß der Behälter 10 zum Transport eines Er­ zeugnisses, wie eines gefrorenen Nahrungsmittelgutes, bei sehr niedrigen Temperaturen (beispielsweise -62,2°C (-80°F)) verwendet wird. Das Gut kann auf die gewünschte niedrige Tem­ peratur unter Verwendung üblicher Einrichtungen, wie dem Aussetzen eines Tiefsttemperaturfluides gebracht werden, und das Gut wird dann in den Behälter 10 eingebracht. Bei einigen Anwendungsfällen kann eine Menge des Tiefsttemperaturfluides (z.B. flüssiger Stickstoff) im Innern des Behälters 10 zur zeitlichen Verlängerung des Niedertemperaturzustandes vorge­ sehen sein, wobei das verdampfte Fluid von Zeit zu Zeit abge­ zogen wird, um einen übermäßigen Druckaufbau zu verhindern.

Wie zuvor angegeben ist, ist der Bereich 26 zwischen der äußeren und inneren Konstruktion 22 und 24 evakuiert, mit dem Ergebnis, daß die äußeren Membranteile 30 dem Umgebungs­ druck (etwa 1 bar bei Meereshöhe (etwa 14,7 psi bei Meeres­ höhe)) ausgesetzt ist, während die inneren Membranteile 30 a vermutlich Drücken ausgesetzt sind, die wenigstens so hoch wie der atmosphärische Umgebungsdruck ist und die möglicher­ weise etwas größer sind, wenn ein Tiefsttemperaturfluid in dem Behälter 10 vorgesehen ist, das verdampft. In ähnlicher Weise sind auch die Bereiche zwischen den Membranteilen 84 und 88 des Deckels 20 und der Bereich zwischen den Membranen 104 und 106 der hinteren Wand 18 evakuiert.

Zuerst sollen die Kräfte betrachtet werden, die durch die äußeren Membranteile 30 auf den äußeren skelettartigen Rah­ men 28 wirken. Bezüglich der oberen und unteren Längsträger 32 und 34 ist zuerst auszuführen, daß die Seitenmembranteile 30 eine Kraft auf den zugeordneten oberen Längsträger 32 aus­ üben würden, die parallel zu jenem Teil der gekrümmten Ebene der Membrane an dem Punkt ist, an dem sie mit dem Träger 32 verbunden sind. Die Kraft würde eine nach innen weisende Komponente haben, jedoch ist die Hauptkraftkomponente in vertikaler Richtung gerichtet. Auf ähnliche Weise übt jede der oberen Membranteile 30 hauptsächlich eine quer nach innen gerichtete Kraft auf die beiden Träger 32 aus. Die Resultie­ rende auf den jeweiligen oberen Träger 32 einwirkende Kraft ist die Resultierende der vertikalen Kräfte und der Querkräfte, die durch die seitlichen und oberen Membranteile 30 ausgeübt werden, wobei die oberen und seitlichen Membranteile 30 im wesentlichen die gleiche Fläche haben, so daß man eine Re­ sultierende erhält, die nach unten und quer nach innen mit etwa 45° zur Horizontalen gerichtet ist. Ännliche Kräfte wirken auf die unteren Längsträger 34 ein. Diese Kräfte werden von den Zwischenträgern 40, 42 und 44 aufgenommen, die mit Druck­ kräften beaufschlagt werden.

Die Membranteile bringen ebenfalls beträchtliche Zugkräfte auf die jeweiligen Zwischenträger 40, 42 und 44 zur Einwirkung. Es ist jedoch zu erwähnen, daß die Querkraftkomponenten der beiden benachbarten Membranen sich im wesentlichen aufheben, so daß die Zwischenträger 40, 42 und 44 im wesentlichen nur der nach innen gerichteten, resultierenden Kraftkomponente standhalten müssen. Jedoch ist gerade diese nach innen gerich­ tete Kraftkomponente beträchtlich. Wenn beispielsweise eine der Membranteile 30 eine Höhenabmessung von 121,92 cm (4 feet) und eine Breitenabmessung von 91,44 cm (3 feet) hat, würde sich die insgesamt nach innen weisende Kraftkomponente bei Umgebungsdruck auf Meereshöhe auf etwa 667200 N (150000 pounds) belaufen. Diese Belastung wird auf die beiden benachbarten Zwischenträger 40, 42 oder 44 und die Teile der Längsträger 32 und/oder 34 aufgeteilt, die dazwischen verlaufen. Ferner, wie dies vorangehend bereits angegeben ist, ermöglichen die Distanzelemente 70 eine Abstützung zwischen den inneren und äußeren Trägern 40-44 a, 42-42 a und 44-44 a.

Die auf die vier Endträger 36 wirkenden Kräfte sind etwas unterschiedlich im Vergleich zu jenen, die auf die Längsträger 32 wirken, und zwar dahingehend, daß diese im Träger 36 den Kräften standhalten müssen, die von den Membranteilen 30 ausgeübt werden, wobei sich eine Widerstandskraft entgegen den Zugkräften ergibt, die von der benachbarten Membrane erzeugt werden, und wobei die Zugkräfte im wesentlichen pa­ rallel zur Ebene der Membrane sind, an der diese mit dem Trä­ ger 36 verbunden ist.

Wie bereits angegeben ist, sollte im Hinblick auf die Maximie­ rung des effektiven Transportraumes im Behälter 10, bezogen auf das vom Behälter insgesamt eingenommene Volumen, die Durchbiegung der Membranen 30-30 a (die im Zusammenhang mit der Krümmung steht) so klein wie möglich gehalten werden. Jedoch nehmen die Belastungen auf die Membranen 30-30a und die Träger, die diese Membranen tragen, zu, wenn die Krüm­ mung und die Durchbiegung der Membranen 30-30 a kleiner wird.

Um diese Zusammenhänge zu verdeutlichen, wird nachstehend auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen.

Fig. 6 zeigt geringfügig idealisiert und äußerst schematisch die Darstellung einer Ausbildungsform eines einzigen äußeren Rahmenteils. Die Abmessung "W" ist die gesamte Querabmessung des Behälters, die mit 228,6 cm (90 inch) angenommen wird. Ferner wird angenommen, daß die Eckträger (wie jene, die zuvor beschrieben und mit 32 und 34 bezeichnet sind) einen gewissen Raum einnehmen und es wird angenommen, daß die Abmessungen "RA" äquivalent zu der Eckträgerbreite ist, die mit etwa 20,32 cm (8 inch) für jeden Träger angenommen wird. Somit beträgt die Querabmessung des gekrümmten Teils der Membrane (der in Fig. 6 mit "L" bezeichnet ist) 187,96 cm (74 inch). Der Krümmungs­ radius (der mit "RM" für die Membrane bezeichnet ist) ändert sich entsprechend der Durchbiegungsgröße der Membrane (die mit "D" bezeichnet ist). Bei diesem idealisierten Beispiel wird angenommen, daß sich die Durchbiegung "D" zwischen 2,54 cm und 25,4 cm (1 bis 10 inch) ändert. Bei diesen Durchbiegungen wurde die Zugkraft ermittelt, die aus der Kraft des Atmosphä­ rendrucks auf ein einziges Membranstück mit einer Breite von 2,54 cm (1 inch) resultiert. Eine Tabelle, die die ver­ schiedenen Informationen und Berechnungen hierüber gibt, befindet sich am Ende der Beschreibung.

Zur Verdeutlichung dieser Zusammenhänge wird nunmehr auf das Diagramm nach Fig. 7 Bezug genommen. Auf der horizontalen Achse ist die Durchbiegung "D" in Inch aufgetragen und es sind auch die Werte von "D/L" angegeben. Auf der vertikalen Achse ist die Zugkraft auf jeden Streifen mit einer Größe von 1 inch der Membrane bei den verschiedenen Durchbiegungen aufgetra­ gen und es ist auch das Verhältnis des Außenseitenvolumens des Behälters zum Innenseitenvolumen des Behälters (Ao/Ai) angegeben. Bei dem idealisierten Beispiel wird angenommen, daß die Dickenabmessung der Membranen gleich Null ist, und daß der Abstand zwischen jeweils zwei inneren und äußeren Mem­ branen an der Stelle der maximalen Durchbiegung ebenfalls Null ist. Ferner wird angenommen, daß die Länge des Behälters un­ endlich ist, so daß keine Annahmen hinsichtlich des Volumen­ verlustes durch das Vorhandensein einer Stirnwand getroffen werden müssen. Zur Vereinfachung der Berechnungen wurde eben­ falls angenommen, daß der Innenbereich ein quadratischer Be­ reich ist.

Wenn wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, die Durchbiegungen sehr klein werden (in der Größenordnung von 2,54 cm bis 5,08 cm (1 bis 2 inch)), woraus sich D/L von 0,014 bis 0,027 ergibt, nimmt die auf die Membran ausgeübte Kraft (und folglich die insgesamt auf die Rahmenkonstruktion ausgeübte Kraft) be­ trächtlich zu. Wenn andererseits größere Durchbieungen (von 5-10 inch, was D/L von 0,068 bis 0,135 entspricht) vorhanden sind, ist die Verringerung der Zugkraft auf die Membranen in Relation zu der Zunahme der Durchbiegung im wesentlichen gering. Auch ist zu ersehen, daß bei sehr kleinen Durchbie­ gungen sich das Verhältnis Ao/Ai nicht nennenswert vergrößert. Wenn jedoch die Durchbiegungen größer werden, nimmt dieses Flächenverhältnis (das direkt dem Volumenverhältnis des Be­ hälters für diesen theoretischen Behälter von unendlicher Länge zugeordnet ist) mit einer wesentlich größeren Rate für das jeweilige Durchbiegungsinkrement zu.

Um einen Vergleich zwischen diesen Zusammenhängen und einem zylindrischen Vakuumbehälter zu ziehen, wird ein zylindri­ scher Vakuumbehälter mit unendlicher Länge angenommen, der Wanddicken von Null ist, wobei der Zwischenraum zwischen die­ sen Wänden ebenfalls Null ist. Da ferner Frachtgut meist in rechteckigen bzw. quadratischen Behältern enthalten ist, und da ein Boden in dem zylindrischen Vakuumbehälter vorgesehen sein muß, wird angenommen, daß die eingeschlossene Fläche ein Quadrat ist, das in einen Kreis paßt, der durch den zy­ lindrischen Vakuumbehälter definiert ist. Da ferner verschie­ dene zylindrische Vakuumbehälter in einem größeren Transport­ behälter mit viereckiger Form untergebracht werden müssen (z.B. einem Lastwagen oder einem Güterwagen) wird angenommen, daß die effektive Außenfläche des zylindrischen Behälters gleich jenem eines Quadrats ist, wobei jede Seite des Qua­ drats gleich dem Durchmesser eines zylindrischen Behälters ist. Unter diesen idealisierten Bedingungen läßt sich ersehen, daß das Verhältnis Ao/Ai bei diesem idealisierten Zylinder zwei ist.

Wenn man diesen Wert in dem Diagramm von Fig. 7 einträgt, läßt sich ersehen, daß, wenn die Durchbiegung des Behälters beispielsweise von Fig. 6 15,24 cm oder niedriger (6 inch oder weniger) ist, das Verhältnis Ao/Ai des Behälters nach der Erfindung kleiner als (und daher besser als) das Verhältnis für den zylindrischen Behälter ist. Wenn andererseits eine Durchbiegung von 17,78 cm oder größer (7 inch oder mehr) vorhanden ist, ist das Verhältnis Ao/Ai des Behälters nach der Erfindung größer (und daher schlechter) als das Ver­ hältnis für den zylindrischen Behälter.

Es ist noch hervorzuheben, daß diese Zusammenhänge im wesent­ lichen theoretischen Charakter haben, um im wesentlichen die einzelnen wechselseitigen Beziehungen aufzuzeigen. Bei der tatsächlichen Auslegung des Behälters nach der Erfindung muß das Volumen berücksichtigt werden, das von den Bauteilen eingenommen wird, sowie die Toleranzen für die Abstände der Bauteile, die Membrandicke usw. Ferner ist bei der Analyse des zylindrischen Vakuumbehälters dieser stark idealisiert und es wurden keine konstruktiven Auslegungen, insbesondere die Auslegung der Außenhaut des zylindrischen Behälters be­ rücksichtigt, die so ausreichend widerstandsfähig sein muß, daß Ausbauchungsbelastungen vermieden werden, die hierauf ausgeübt werden könnten. Um weitere Einzelheiten der Erfin­ dung zu erläutern, wird nachstehend Bezug auf Fig. 3 genommen, bei der zwei der Eckträger 32-32 a und 34-34 a zueinander unter einem Winkel von 45° zu den vertikalen und horizontalen Achsen ausgerichtet sind. Auch ist noch zu erwähnen, wie dies voran­ stehend angegeben ist, daß die Kraftkomponenten, die auf diese Eckträger 32-32 a und 34-34 a einwirken, ebenfalls längs einer Linie wirken, die etwa 45° zur horizontalen und vertikalen Achse liegt. Da die Ausrichtkomponente unter 45° angeordnet ist, ist der Abstand zwischen der äußersten Ecke eines äuße­ ren Trägers 32 oder 34 zu dem innersten Eckpunkt des inneren Trägers 32 a oder 34 a in etwa maximal. Somit ist für jede Einheit der Gesamtdickenabmessung zweier äußerer und innerer Platten­ teile der maximale Abstand von den Trägerflächen, der um etwa das 1,4-fache weiter entfernt von diesen Trägerflächen ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Tiefe dieser Träger 32-32 a und 34-34 a in der Richtung maximal sind, in der die größte Kraft auftritt, wodurch die Auslegung der Träger hin­ sichtlich der Aufnahme dieser Kräfte optimiert ist.

Es ist auch noch zu erwähnen, daß, wenn jede der Membranen 30 oder 30 a mit einem zugeordneten Träger verbunden ist, an dem Verbindungspunkt die Ausrichtung der Membrane 30 oder 30 a relativ zum Träger derart gewählt ist, daß die Ober­ fläche des Trägers tangential zur Krümmung der Membrane ist, wobei die Membrane eine gleichförmige Krümmung hat. Ferner ist zu ersehen, daß an dem Verbindungspunkt 52 der Mem­ brane 30 mit dem Träger 32 (siehe Fig. 3) der gekrümmte Flächenabschnitt des Trägers 32 tangential zur Membrane 30 ist. Die Tangentenlinie, die an dem Berührungspunkt gezogen wird, schließt einen Winkel zu einer allgemeinen Ebene ein, die von dem Wandabschnitt eingenommen ist, die gleich dem Winkel ist, der in Fig. 1A dargestellt ist. Somit werden im wesentlichen keine Biegemomente auf die Membranen 30 oder 30 a an der Stelle ausgeübt, an der diese Membranen mit einem zugeordneten Träger verbunden sind.

Verschiedene vorstehend genannten analytischen Betrachtungen treffen im allgemeinen auch auf die zuvor genannte US-Patent­ anmeldung Ser.No. 8 21 381 sowie auf die vorliegende Erfindung zu. Diese nachfolgende Analyse befaßt sich mit gewissen neu­ artigen Aspekten, die sich insbesondere aus den neuen Merk­ malen nach der vorliegenden Erfindung ergeben.

Wenn die Umgebungsatmosphäre ganz warm ist und das eingeschlos­ sene Gut auf einer sehr niedrigen Temperatur ist (auch wenn die umgekehrten Bedingungen herrschen) existiert die Proble­ matik der Wärmedehnung. Es läßt sich leicht aus Fig. 4 erse­ hen, daß die flexible Dichtung 108 leicht eine Wärmedehnung aufnimmt. Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4 soll nunmehr untersucht werden, wie die Kraftbelastungen in der Konstruk­ tion aufgenommen werden. Es läßt sich ersehen, daß der Druck des gasförmigen Mediums im Innern des Behälters 10 auf die hintere innere Membrane 106 einwirkt, um eine resul­ tierende nach rückwärts gerichtete Kraft zu erzeugen, die in den Umfangsrahmen 100 aufgenommen wird. Auf ähnliche Weise wirkt der Umgebungsluftdruck auf die äußere hintere Membran 104 ein und erzeugt eine Gegenkraft zu jener, die auf die Membrane 106 einwirkt, und diese wird von dem Rahmen 98 auf­ genommen. Die Wirkung insgesamt ist jene, daß sich diese bei­ den Kräfte wechselseitig aufheben.

Um die Bedeutung hiervon näher zu erläutern, wird wiederum Bezug auf Fig. 1A genommen. Es wurde zuvor angegeben, daß die Zugspannung auf die Membrane, die schematisch bei 62 in Fig. 1a eingetragen ist, eine im wesentlichen horizon­ tale Kraft erzeugt, die versucht, die beiden Träger aufeinan­ der zu zu ziehen (siehe schematisch bei 60 in Fig. 1A). Um das gleiche Prinzip auf den Behälter 10 anzuwenden, be­ wirken die Membranen 30 zwischen jedem Satz aus Querträgern 40-44 derart, daß diese Querträger in Richtung aufeinander zu gezogen werden. Diesen Zugkräften wirken die Abschnitte der Längsträger 32 und 34 und auch 32 a und 34 a entgegen, die unter Druckbeanspruchungen sind.

Um diese Analyse weiter fortzusetzen, wird nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen. Wie zuvor angegeben ist, heben sich die Gas­ druckkräfte auf die Membranen 104 und 106 wechselseitig auf. Hieraus ergibt sich eine vorwärts gerichtete Kraft, die aus dem Umgebungsluftdruck resultiert und gegen den Umfangsab­ schnitt des Rahmens 36, die Dichtung 108 und den Rahmen 98 drückt, wenn keine entgegegenwirkende Kraft vom Innern des Behälters 10 vorhanden ist. In Wirklichkeit gibt es einen Bereich, der etwa proportional zur Differenz der Fläche de­ finiert durch den Rahmen und jener definiert durch das In­ nenteil des Rahmens 100 ist, der dem Druck im Behälter 10 ausgesetzt ist, und der Umgebungsluftdruck, der auf diese Umfangsfläche ausgeübt wird, führt zu einer derartigen re­ sultierenden nach vorne gerichteten Kraft. Diese nach vorne wirkende resultierende Kraft wird durch die Längsträger 32 und 34 aufgenommen.

Selbst wenn jedoch die Gesamtkräfte, die auf die Träger 32, 32 a, 34 und 34 a einwirken, beträchtlich sein können, so ist doch zu erkennen, daß diese spezielle Auslegung der hinteren Wand 18 keine unerwünschten zusätzlichen Belastungen auf diese Träger bewirkt.

Eine zweite bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt. Diese Grundauslegungsform dieser zweiten Ausbildungsform ist im wesentlichen übereinstimmend mit der ersten Ausbildungsform. Eine Ausnahme bildet der hintere Endabschnitt des Behälters, der modifiziert ist. Bauteile dieser zweiten Ausbildungsform, die im wesentlichen ähnlich mit den Bauteilen der ersten Ausbildungsform sind, sind mit denselben Bezugszeichen nur mit dem Zusatz (′) versehen, um eine Unterscheidung bei der zweiten bevorzugten Ausbildungs­ form herbeizuführen. Hier ist somit ein Behälter 10′ ge­ zeigt, der eine hintere Stirnwand 18′ hat, die eine äußere Membran 104′ und eine innere Membran 106′ aufweist.

Es ist ein hinterer äußerer Umfangsrahmen 110, der insgesamt eine viereckige Auslegung hat, vorgesehen und die äußere Mem­ brane 104′ ist an diesem Rahmen 110 auf die zuvor beschrie­ bene Weise angebracht. Es ist ein innerer Umfangsrahmen 112 vorgesehen, der ebenfalls eine insgesamt viereckige Auslegung hat und in den Rahmen 110 paßt. Die Querschnittsform des Rahmens 110 ist etwas ähnlich jener der Träger 32 und 34 und die Querschnittsform des Rahmens 112 ist ziemlich ähnlich der Querschnittsform der Träger 32 a und 34 a. Die Querschnitts­ form dieser Träger können jedoch natürlich auch anders aus­ gelegt werden.

Es sind isolierende Distanzelemente 114 vorgesehen, die die Rahmen 110 und 112 trennen. Diese Distanzelemente sind äu­ ßerst schematisch gezeigt und jedes Distanzelement 114 könnte gegebenenfalls ähnlich wie die Distanzelemente 70 ausgelegt sein. Die Distanzelemente 114 sind derart ausgelegt, daß eine begrenzte Bewegung des inneren Rahmens 112 relativ zum äußeren Rahmen 110 nach vorne und hinten möglich ist. Dies ermöglicht eine relative Bewegung der inneren und äußeren Kon­ struktionsbauteile infolge einer Wärmedehnung und -kontraktion.

Bezüglich der Art und Weise, mit der die konstruktiven Be­ lastungen in den Rahmen eingeleitet werden, ist zu erwähnen, daß der Druck der Umgebungsluft gegen die äußere Membran 104 wirkt, worauf eine resultierende nach vorne gerichtete Kraft entsteht, die gegen den äußeren Rahmen 110 wirkt. Diese Kraft wird in den Längsträgern der äußeren Konstruktion 24′ aufgenommen. Im Vergleich zu der ersten Ausbildungsform ergibt sich bei einer Konstruktion mit vergleichbarer Größe, daß die äußeren Längsträger (die mit 32 und 34 bei der ersten Ausbildungsform bezeichnet sind, aber in der zweiten Ausbil­ dungsform nicht gezeigt sind) unter größeren Druckbelastun­ gen bei der zweiten Ausbildungsform stehen.

Wenn andererseits das gasförmige Medium im Innern des Behäl­ ters 10′ gegen die innere hintere Membrane 106′ drückt, er­ gibt sich eine resultierende nach rückwärts gerichtete Kraft, die auf den hinteren inneren Rahmen 112 wirkt. Diese wird ihrerseits in den inneren Längsträgern (die mit 32a und 34a in der ersten Ausbildungsform bezeichnet sind, aber in der zweiten Ausbildungsform nicht dargestellt sind) als Zug­ belastungen aufgenommen. Diese Zugbelastung versucht der Druckbelastung entgegenzuwirken, die durch die Zugkräfte verursacht wird, die durch die inneren Membranen 30 a′ er­ zeugt werden. Im Vergleich zu der ersten Ausbildungsform resultiert daher bei der zweiten Ausbildungsform für die Be­ hälter bei vergleichbarer Größe und Gestalt eine geringere insgesamte Druckbelastung in den inneren Längsträgern 32 a und 34 a.

Selbstverständlich sind zahlreiche Abänderungen und Modifika­ tionen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (27)

1. Vakuumisolierter Behälter, der einen Aufnahmebereich bildet und eine Längsachse, ein vorderes Ende und ein hin­ teres Ende hat, dadurch gekennzeichnet, daß

• a. eine erste fluiddichte äußere Seitenwandkonstruk­ tion (24) dem Umgebungsdruck aussetzbar ist,
• b. eine zweite fluiddichte innere Seitenwandkonstruk­ tion (22) von der äußeren Seitenwandkonstruk­ tion (24) im Abstand nach innen angeordnet ist und den Aufnahmebereich begrenzt,
• c. die erste und die zweite äußere Seitenwandkonstruk­ tion (22, 24) dazwischen einen im wesentlichen evakuierten, isolierenden Bereich (26) begrenzen, um den Aufnahmebereich von der Wärmeübertragung zur Umgebung hin zu isolieren,
• d. die äußere Seitenwandkonstruktion (24) eine Mehr­ zahl von Seitenwandteilen aufweist, wobei jedes Seitenwandteil aufweist:
  • 1. einen Umfangsrahmen (28, 100), der einen Seiten­ wandteilbereich bildet, und
  • 2. einen im allgemeinen ebenen Membranteil (30), das sich über den Seitenwandteilbereich (28) hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, der an dem Umfangsrahmen (28) angebracht ist,
  • 3. wobei der Hauptmittelteil des Membranteils (30) eine Form relativ zum Umfangsrahmen (28) hat, die einer nach innen gekrümmten Ebene entspricht, so daß der Umgebungsdruck, der auf die äußere Flä­ che des Membranteils (30) einwirkt, bewirkt, daß der Membranteil (30) im wesentlichen vollständig unter Zugbelastungen steht, um dem Umgebungsdruck standzuhalten, und
• e. ein fluiddichter hinterer Endwandteil (18), der einen hinteren äußeren Wandteil und einen hinteren inneren Wandteil aufweist, zwischen dem ein zweiter im wesentlichen evakuierter Bereich begrenzt wird, wobei wenigstens der hintere innere Wandteil mit einem hinteren Ende der zweiten inneren Seitenwand­ konstruktion (22) derart verbunden ist, daß er mit diesem beweglich ist, wobei das hintere Ende der zweiten inneren Seitenwandkonstruktion (22) und der hintere innere Wandteil derart angebracht sind, daß sie längs der Längsachse (11) relativ zu der äußeren Seitenwandkonstruktion (24) derart beweglich sind, daß unterschiedliche Wärmedehnungs-und -kontrak­ tionen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) und der zweiten inneren Seitenwandkonstruk­ tion (22) durch die Bewegung des hinteren Endes der zweiten Seitenwandkonstruktion und des hinteren inneren Wandteils relativ zur ersten äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) aufgenommen werden.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere äußere Wandteil ebenfalls mit dem hinteren Ende der zweiten inneren Seitenwandkonstruktion (22) derart verbunden ist, daß es mit diesem beweglich ist.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das hintere äußere Wandteil einen äußeren hin­ teren Umfangsrahmen (28 a) aufweist, der in der Nähe eines hinteren Umfangsrahmens (28) der ersten äußeren Seitenwand­ konstruktion (24) angebracht ist, und der mit dem Umfangs­ rahmen (28) der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) über eine fluiddichte Dichtung (64) verbunden ist, die eine Bewegung des hinteren äußeren Umfangsrahmens (28 a) des hin­ teren äußeren Wandteils relativ zum hinteren Umfangsrahmen (28) der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) zuläßt.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. der hintere äußere Wandteil aufweist
  • 1. einen hinteren äußeren Umfangsrahmen (100), der einen hinteren äußeren Wandteilbereich bildet, und
  • 2. einen im allgemeinen planaren hinteren äuße­ ren Membranteil (30 a), der sich über den hinteren äußeren Wandteilbereich hinweg er­ erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, der an dem hinteren äußeren Umfangsrahmen (28) angebracht ist,
  • 3. wobei der Hauptmittelteil des äußeren hinteren Mem­ branteils eine Form, bezogen auf den hinte­ ren äußeren Umfangsrahmen (100), hat, daß, man eine nach innen gekrümmte Ebene derart er­ hält, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren äußeren Membranteils (100) einwirkt, bewirkt, daß der hintere äußere Membranteil im wesentlichen vollständig mit Zugbelastungen beaufschlagt wird, um dem Umge­ bungsdruck standzuhalten,und
• b. das hintere innere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren inneren Umfangsrahmen, der einen hinteren inneren Wandteilbereich bildet, und
  • 2. einen im allgemeinen planaren, inneren, hinteren Membranteil, der sich über den hinteren inneren Umfangsrahmenbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, der an dem hinteren inneren Umfangsrahmen (100) angebracht ist,
  • 3. wobei der Hauptmittelteil des hinteren inneren Membran­ teils (30) eine Form, bezogen auf den hinteren inneren Umfangsrahmen (100) hat, daß dieser eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck in dem Behälter (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren inneren Rahmen­ teils einwirkt, bewirkt, daß das hintere innere Membranteil (30 a) diesen im wesentlichen voll­ ständig als Zugbelastungen aufnimmt, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

5. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der äußeren Seitenwandkonstruktion (24) einen hinteren Umfangsrahmen (28) aufweist, daß das hintere äußere Wandteil einen hinte­ ren äußeren Membranteil (30 a) aufweist, der sich über den hinteren äußeren Wandteilbereich hinweg erstreckt, der von dem hinteren Umfangsrahmen (28) gebildet wird, daß das hin­ tere äußere Membranteil einen Hauptmittelteil und einen Um­ fangsteil hat, der an dem hinteren Umfangsrahmen (28 a) der äußeren Seitenwandkonstruktion (24) angebracht ist, der Hauptmittelteil (30) des hinteren äußeren Membranteils eine Form, bezogen auf den hinteren Umfangsrahmen (100) hat, daß dieser eine nach innen gekrümmte Ebene bildet, so daß der Um­ gebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren Mem­ branteils (30) einwirkt, bewirkt, daß der Membranteil im wesentlichen vollständig Zugbelastungen aufnimmt, um dem Um­ gebungsdruck standzuhalten, und daß der hintere innere Wand­ teil beweglich relativ zum äußeren hinteren Wandteil ange­ ordnet ist.

6. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der hintere innere Wandteil auf­ weist:

• a. einen hinteren inneren Umfangsrahmen (100), der einen hinteren inneren Wandteilbereich bildet, und
• b. einen im allgemeinen planaren, hinteren, inneren Membranteil, der sich über den hinteren inneren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Haupt­ mittelteil und ein Umfangsteil hat, der an dem hinteren inneren Umfangsrahmen (100) angebracht ist,
• c. wobei der Hauptmittelteil des hinteren inneren Membran­ teils (100) eine Form, bezogen auf den hinteren inneren Umfangsrahmen hat, daß dieses eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren inneren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere innere Membranteil im wesentlichen vollständig unter Zugbelastungen diese Beanspruchun­ gen aufnimmt, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

7. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Aufnahmekonstruktion eine Mehrzahl von zweiten Wandteilen aufweist, wobei jedes zweite Wandteil aufweist:

• a. einen zweiten Umfangsrahmen (28 a), der einen zweiten Wandteilbereich bildet, und
• b. einen im allgemeinen planaren zweiten Membranteil (30 a), der sich über den zweiten Wandteilbereich hinweg erstreckt und ein Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem zweiten Umfangsrahmen (28 a) angebracht ist,
• c. wobei das Hauptmittelteil des zweiten Membranteiles eine Form, bezogen auf den Umfangsrahmen, hat, daß dieses eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck in dem Behälter, der auf eine innere Flä­ che des Membranteiles einwirkt, bewirkt, daß der Membranteil (30 a) im wesentlichen vollständig unter Zugbelastung steht, um den Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) aufzunehmen.

8. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere äußere Wandteil eben­ falls mit dem hinteren Ende der zweiten inneren Seitenwand­ konstruktion (22) derart verbunden ist, daß er mit dieser beweglich ist.

9. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere äußere Wandteil einen äußeren hinteren Umfangsrahmen (28 a) aufweist, der in der Nähe eines hinteren Umfangsrahmens der ersten äuße­ ren Seitenwandkonstruktion (24) angebracht ist, und der mit dem Umfangsrahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruk­ tion (24) über eine fluiddichte Dichtung verbunden ist, die eine Bewegung des hinteren äußeren Umfangsrahmens des hinteren äußeren Wandteils relativ zu dem hinteren Umfangs­ rahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) zu­ läßt.

10. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. der hintere äußere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren äußeren Umfangsrahmen, der einen hinteren äußeren Wandteilbereich bildet und
  • 2. einen im allgemeinen planaren, hinteren, äußeren Membranteil (30), der sich über den hinteren äußeren Wandteilbereich hinweg er­ erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, das an dem hinteren äußeren Umfangsrahmen (28) angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des äußeren hinteren Mem­ branteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren äußeren Umfangsrahmen hat, daß dieses eine nach innen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren äußeren Membranteils (30) einwirkt, bewirkt, daß das hintere äußere Mem­ branteil im wesentlichen vollständig Zugbe­ lastungen aufnimmt, um dem Umgebungsdruck stand­ zuhalten, und
• b. das hintere innere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren inneren Umfangsrahmen (28 a), der einen hinteren inneren Wandteilbereich bildet und
  • 2. einen im allgemeinen planaren, inneren hinteren Membranteil, der sich über den hinteren inneren Umfangsrahmenbereich (28 a) hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, das an dem hinteren inneren Umfangsrahmen angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des hinteren inneren Membran­ teils eine solche Form, bezogen auf den hinteren inneren Umfangsrahmen (28 a), hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren inneren Rahmenteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere innere Membranteil im wesentlichen Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Druck im Innern des Behäl­ ters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

11. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) einen hinteren Umfangsrahmen auf­ weist, daß der hintere äußere Wandteil ein hinteres äußeres Membranteil aufweist, das sich über einen hinteren äußeren Wandteilbereich hinweg erstreckt, der von dem hinteren Um­ fangsrahmen (28 a) gebildet wird, daß das hintere äußere Mem­ branteil einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, der an dem hinteren Umfangsrahmen (28 a) der äußeren Seiten­ wandkonstruktion (24) angebracht ist, daß das Hauptmittel­ teil des hinteren äußeren Membranteils eine solche Form, be­ zogen auf den hinteren Umfangsrahmen (28 a) hat, daß es eine nach innen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungs­ druck, der auf eine äußere Fläche des hinteren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das Membranteil im wesentlichen unter Zugbelastungen steht, um den Umgebungsdruck aufzunehmen, und daß das hintere Wandteil beweglich bezüglich des äußeren hin­ teren Wandteils angeordnet ist.

12. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere innere Wandteil auf­ weist:

• a. einen hinteren,inneren Umfangsrahmen (28 a), der einen hinteren,inneren Wandteilbereich bildet und
• b. einen im allgemeinen planaren, hinteren, inneren Membranteil (30), der sich über den hinteren,inne­ ren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, der an dem hinteren, inneren Umfangsrahmen (28 a) ange­ bracht ist,
• c. wobei das Hauptmittelteil des hinteren inneren Membran­ teils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, inneren Umfangsrahmen (28 a), hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren, inneren Membran­ teils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, innere Membranteil im wesentlichen nur unter Zugbelastun­ gen steht, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

13. Vakuumisolierter Behälter, der einen Aufnahmebereich bildet, und ein vorderes Ende, ein hinteres Ende, eine Längs­ achse, eine Vertikalachse und eine Querachse hat, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. eine erste, fluiddichte, äußere Seitenwandkon­ struktion (24) derart beschaffen und aus­ gelegt ist, daß sie einem Umgebungsdruck aus­ setzbar ist,
• b. eine zweite, fluiddichte, innere Seitenwandkon­ struktion (22) von der ersten äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) in einem Abstand nach innen angeordnet ist und den Aufnahmebereich be­ grenzt,
• c. die erste und zweite Konstruktion (22, 24) einen im wesentlichen evakuierten Isolierungsbereich (26) dazwischen bildet, um den Aufnahmebereich von einer Wärmeübertragung zur Umgebung hin zu isolieren,
• d. die äußere Aufnahmekonstruktion einen ersten Tragrahmen aufweist, wobei der erste Tragrahmen aufweist:
  • 1. eine Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufen­ den Eckträgern (34), die an Randeckstellen des Behälters (10, 10 a, 10′) vorgesehen sind,
  • 2. eine Mehrzahl von ersten Querträgern (54), die sich in Querrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Eckträgern erstrecken, wobei jede paarweise vorgesehenen benachbarten ersten Querträger mit Teilen der zugeordneten Eckträger ein erstes Umfangsrahmenteil bildet,
• e. die äußere Seitenwandkonstruktion (24) ferner eine erste Membraneinrichtung (30) aufweist, die an dem ersten Tragrahmen angebracht ist, wobei der erste Umfangsrahmenteil einen ersten zugeordneten Wandteil­ bereich bildet, wobei die erste Membraneinrichtung (30) eine Mehrzahl von im allgemeinen planaren, ersten Membranteilen bildet, die jeweils über einen der zugeordneten ersten Wandteilbereiche sich hinweg erstrecken, wobei jedes erste Mem­ branteil (30) einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, das an dem zugeordneten ersten Umfangsrahmenteil (28) angebracht ist, und wobei das Hauptmittelteil des ersten Membranteils (30) eine Form, bezogen auf den zugeordneten Umfangs­ rahmen derart hat, daß es eine nach innen ge­ krümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungs­ druck, der auf eine äußere Fläche des ersten Mem­ branteils (30) einwirkt, bewirkt, daß das erste Membranteil (30) im wesentlichen ausschließlich Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Umgebungs­ druck standzuhalten,
• f. die innere Aufnahmekonstruktion einen zweiten Trag­ rahmen aufweist, wobei der zweite Tragrahmen auf­ weist:
  • 1. eine Mehrzahl von zweiten in Längsrichtung verlaufenden Eckträgern (40 a), die in Quer­ richtung zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Eckträgern (40) verlaufen, wobei je­ des benachbarte Paar von zweiten Querträgern Teile der zugeordneten Eckträger eines zweiten Umfangsrahmenteils bilden,
• g. die innere Seitenwandbehälterkonstruktion (22) ferner eine zweite Membraneinrichtung (30 a) auf­ weist, die an dem zweiten Tragrahmen angebracht ist, wobei jeder zweite Umfangsrahmenteil einen zweiten zugeordneten Wandteilbereich bildet, die zweite Membraneinrichtung (30 a) eine Mehrzahl von im allgemeinen ebenen zweiten Membranteil bildet, wobei jedes sich über einen der zugeordneten zwei­ ten Wandteilbereiche hinweg erstreckt, wobei jedes zweite Membranteil einen Hauptmittelteil (30 a) und ein Umfangsteil hat, der an dem zugeordneten zweiten Umfangsrahmen (28 a) angebracht ist, wobei das Hauptmittelteil des zweiten Membranteils (30 a) eine Form, bezogen auf das zugeordnete Umfangsrahmen­ teil hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des zweiten Membranteils (30 a) einwirkt, bewirkt, daß das zweite Membranteil (30 a) im wesentlichen Zug­ belastungen ausgesetzt ist, um dem Umgebungsdruck standzuhalten, und
• h. ein fluiddichtes hinteres Endwandteil (18) ein hinteres, äußeres Wandteil und ein hinteres, inneres Wandteil aufweist, zwischen denen ein im wesentlichen evakuierter zweiter Bereich gebildet wird, wobei wenigstens das hintere innere Wandteil mit einem hinteren Ende der zweiten inneren Seitenwandkon­ struktion (22) derart verbunden ist, daß es mit dieser bewegbar ist, wobei das hintere Ende der zweiten inneren Seitenwandkonstruktion (22) und das hintere innere Wandteil derart vorgesehen sind, daß sie längs der Längsachse (11) relativ zu der äuße­ ren Seitenwandkonstruktion (24) derart beweglich sind, daß unterschiedliche Wärmedehnungen und -kon­ traktionen der ersten äußeren Seitenwandkonstruk­ tion (24) und der zweiten inneren Wandkonstruktion (22) durch eine Bewegung des hinteren Endes der zweiten Seitenwandkonstruktion und des hinteren inneren Wandteils relativ zur ersten äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) ausgleichbar sind.

14. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zweiten Eckträger (40 a) in der Nähe einer der zugeordneten ersten Eckträger (40) und von diesem nach innen angeordnet ist.

15. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere äußere Wandteil ebenfalls mit dem hinteren Ende der zweiten inneren Sei­ tenwandkonstruktion (22) so verbunden ist, daß es mit der­ selben beweglich ist.

16. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere, äußere Wandteil einen äußeren, hinteren Umfangsrahmen (28 a) aufweist, der in der Nähe eines hinteren Umfangsrahmens der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) angeordnet und der mit dem Um­ fangsrahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) über eine fluiddichte Dichtung (64) verbunden ist, die eine Bewegung des äußeren hinteren Umfangsrahmens des hinteren äußeren Wandteils relativ zum hinteren Umfangsrahmen der ersten äußeren Seitenwandkonstruktion (24) zuläßt.

17. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. der hintere,äußere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren, äußeren Umfangsrahmen, der einen hinteren, äußeren Wandteilbereich bil­ det, und
  • 2. einen im wesentlichen planaren, hinteren, äuße­ ren Membranteil (30 a), der sich über den hin­ teren, äußeren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, äußeren Umfangsrahmen angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des äußeren hinteren Mem­ branteils eine solche Form bezüglich des hin­ teren äußeren Umfangsrahmens hat, daß es eine nach innen gekrümmte Fläche derart bildet, daß der Umgebungsdruck der auf eine äußere Fläche des hinteren äußeren Membranteils einwirkt bewirkt daß das hintere, äußere Membranteil im wesentlichen unter Zugbelastun­ gen steht, um dem Umgebungsdruck standzuhalten, und
• b. das hintere, innere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren,inneren Umfangsrahmen (28 a), der einen hinteren, inneren Wandteilbereich bildet, und
  • 2. ein im allgemeinen planares, inneres, hinteres Membranteil (30 a), das sich über den hinteren, inneren Umfangsrahmenbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, inneren Umfangsrahmen angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des hinteren inneren Mem­ branteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, inneren Umfangsrahmen,hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren, inneren Rahmenteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, innere Membranteil (30 a) im wesentli­ chen vollständig unter Zugspannung steht, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10,) standzuhalten.

18. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) einen hinteren Umfangsrahmen auf­ weist, daß das hintere, äußere Wandteil einen hinteren, äuße­ ren Membranteil aufweist, der sich über einen hinteren, äuße­ ren Wandteilbereich hinweg erstreckt, der von dem hinteren Um­ fangsrahmen gebildet wird, daß das hintere, äußere Membranteil einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren Umfangsrahmen der äußeren Seitenwandkonstruktion (24) angebracht ist, daß das Hauptmittelteil des hinteren, äußeren Membranteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren Um­ fangsrahmen hat, daß es eine nach innen gekrümmte Ebene der­ art bildet, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren, äußeren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das Membranteil im wesentlichen unter Zugspannung steht, um dem Umgebungsdruck standzuhalten, und daß das hintere, innere Wandteil beweglich bezüglich des äußeren, hinteren Wandteils angeordnet ist.

19. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere, innere Wandteil auf­ weist:

• a. einen hinteren, inneren Umfangsrahmen, der einen hinteren, inneren Wandteilbereich bildet, und
• b. einen im allgemeinen planaren, hinteren, inneren Membranteil (30), der sich über den hinteren, in­ neren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, inneren Umfangsrahmen angebracht ist,
• c. wobei das Hauptmittelteil des hinteren, inneren Membram­ teils eine solche Auslegung bezüglich des hinteren, inneren Umfangsrahmens hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren, inneren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, innere Membran­ teil im wesentlichen unter Zugbelastungen steht, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

20. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere, äußere Wandteil ebenfalls mit dem hinteren Ende der zweiten, inneren Sei­ tenwandkonstruktion derart verbunden ist, daß es mit die­ ser beweglich ist.

21. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere, äußere Wandteil einen äußeren, hinteren Umfangsrahmen aufweist, der in der Nähe eines hinteren Umfangsrahmens der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) angebracht ist und der mit dem Umfangsrahmen der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) über eine fluiddichte Abdichtung (64) verbunden ist, die eine Bewegung des hinteren, äußeren Umfangsrahmens des hinteren, äußeren Wandteils relativ zum hinteren Umfangsrahmen der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) zuläßt.

22. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. das hintere, äußere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren, äußeren Umfangsrahmen, der einen hinteren, äußeren Wandteilbereich bil­ det, und
  • 2. ein im allgemeinen planares, hinteres, äußeres Membranteil, das sich über den hinteren, äuße­ ren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und einen Umfangsteil hat, das an dem hinteren, äußeren Umfangsrahmen ange­ bracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteildes äußeren, hinteren Mem­ branteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, äußeren Umfangsrahmen, hat, daß es eine nach innen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren, äußeren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das äußere, hintere Membranteil im wesentlichen vollständig Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Umge­ bungsdruck standzuhalten, und
• b. das hintere, innere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren, inneren Umfangsrahmen, der einen hinteren, inneren Wandteilbereich bil­ det, und
  • 2. einen im allgemeinen planaren, inneren, hinte­ ren Membranteil, das sich über den hinteren, inneren Umfangsrahmenbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, inneren Umfangsrahmen angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des hinteren, inneren Mem­ branteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, inneren Umfangsrahmen, hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren, inneren Rahmenteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, innere Membranteil im wesentli­ chen vollständig Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

23. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) einen hinteren Umfangsrahmen (28) aufweist, daß das hintere, äußere Wandteil einen hinteren, äußeren Membranteil (28 a) aufweist, das sich über einen hin­ teren, äußeren Wandteilbereich hinweg erstreckt, der von dem hinteren äußeren Umfangsrahmen gebildet wird, daß das hintere, äußere Membranteil ein Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren Umfangsrahmen der äußeren Seitenwand­ konstruktion (24) angebracht ist, daß das Hauptmittelteil des hinteren, äußeren Membranteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren Umfangsrahmen, hat, daß es eine nach innen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren, äußeren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das Membranteil im wesentlichen Zug­ belastungen ausgesetzt ist, um dem Umgebungsdruck standzuhal­ ten, und daß das innere Wandteil beweglich bezüglich des äußeren Endwandteils angebracht ist.

24. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere, innere Wandteil auf­ weist:

• a. einen hinteren, inneren Umfangsrahmen, der einen hinteren, inneren Wandteilbereich bildet,und
• b. einen im allgemeinen planaren, hinteren, inneren Membranteil, das sich über den hinteren, inneren Wandteilbereich hinweg erstreckt und einen Haupt­ mittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, inneren Umfangsrahmen angebracht ist,
• c. wobei das Hauptmittelteil des hinteren, inneren Membran­ teils eine solche Auslegung bezüglich des hinteren, inneren Umfangsrahmens hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren, inneren Membranteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, innere Mem­ branteil im wesentlichen ausschließlich Zugbe­ lastungen ausgesetzt ist, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.

25. Vakuumisolierter Behälter, der einen Aufnahmebereich bildet, und eine Längsachse, ein vorderes Ende und ein hin­ teres Ende hat, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a. eine erste fluiddichte, äußere Seitenwandkonstruk­ tion (24) einem Umgebungsdruck aussetzbar ist,
• b. eine zweite, fluiddichte, innere Seitenwandkon­ struktion (22) von der äußeren Seitenwand­ konstruktion (24) in einem Abstand nach innen angeordnet ist und einen Aufnahmebereich begrenzt,
• c. die erste und die zweite äußere Seitenwandkon­ struktion (22, 24) dazwischen einen im wesentli­ chen evakuierten isolierenden Bereich (26) bildet, um den Aufnahmebereich hinsichtlich der Wärmeüber­ tragung zur Umgebung hin zu isolieren, und
• d. ein fluiddichter, hinterer Endwandbereich (18), ein hinteres, äußeres Wandteil und ein hinte­ res, inneres Wandteil aufweist, zwischen denen ein im wesentlichen evakuierter Bereich gebildet wird, wobei das hintere, innere Wandteil und das hintere, äußere Wandteil mit einem hinteren Ende der zweiten, inneren Seitenwandkonstruktion (22) derart verbunden ist, daß sie mit dieser beweglich sind, wobei das hintere Ende der zweiten inneren Seitenwandkonstruktion (22) und die hin­ teren, inneren und äußeren Wandteile derart ange­ bracht sind, daß sie längs der Längsachse (11) relativ zu der äußeren Seitenwandkonstruktion (24) derart beweglich sind, daß unterschiedliche Wärme­ dehnungen und -kontraktionen der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) und der zweiten, inne­ ren Seitenwandkonstruktion (22) durch eine Bewe­ gung des hinteren Endes der zweiten Seitenwand­ konstruktion (22) und der hinteren, inneren und äußeren Wandteile relativ zu der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) aufnehmbar sind.

26. Behälter nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere, äußere Wandteil einen äußeren, hinteren Umfangsrahmen aufweist, der an einem hinteren Umfangsrahmen der ersten, äußeren Seitenwandkonstruktion (24) angebracht ist und das mit dem Umfangsrahmen der ersten, äußeren Sei­ tenwandkonstruktion (24) über eine fluiddichte Abdichtung (24) verbunden ist, die eine Bewegung des hinteren, äußeren Umfangsrahmens des hinteren, äußeren Wandteils relativ zu dem hinteren Umfangsrahmen der ersten, äußeren Seitenwand­ konstruktion (24) zuläßt.

27. Behälter nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß:

• a. das hintere, äußere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren, äußeren Umfangsrahmen, der einen hinteren, äußeren Wandteilbereich bildet, und
  • 2. einen im wesentlichen planaren, hinteren, äußeren Membranteil (30), der sich über den äußeren, hinteren Außenwandteilbereich hinweg erstreckt und einen Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, äußeren Umfangsrahmen angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des äußeren, hinteren Membranteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, äußeren Umfangsrahme, hat, daß es eine nach innen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Umgebungsdruck, der auf eine äußere Fläche des hinteren, äußeren Mem­ branteils einwirkt, bewirkt, daß das hintere, äußere Membranteil im wesentlichen vollständig Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Um­ gebungsdruck standzuhalten, und
• b. das hintere, innere Wandteil aufweist:
  • 1. einen hinteren, inneren Umfangsrahmen, der einen hinteren, inneren Wandteilbereich bildet, und
  • 2. ein im allgemeinen planares, inneres, hin­ teres Membranteil, das sich über den hinteren, inneren Umfangsrahmenbereich hinweg erstreckt und ein Hauptmittelteil und ein Umfangsteil hat, das an dem hinteren, inneren Umfangsrah­ men angebracht ist,
  • 3. wobei das Hauptmittelteil des hinteren, inneren Mem­ branteils eine solche Form, bezogen auf den hinteren, inneren Umfangsrahmen, hat, daß es eine nach außen gekrümmte Ebene derart bildet, daß der Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′), der auf eine innere Fläche des hinteren inneren Rahmenteils einwirkt, be­ wirkt, daß das hintere, innere Membranteil im wesentlichen vollständig Zugbelastungen ausgesetzt ist, um dem Druck im Innern des Behälters (10, 10 a, 10′) standzuhalten.