DE4121762C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für einen Tank gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Aufhängevorrichtung ist durch die EP 00 14 250 A1 bekannt. Dort bestehen die Befestigungsteile aus Befestigungsbändern, die aus mehreren hintereinander geschalteten miteinander verbundenen Einzelele­ menten unterschiedlichen Fasermaterials verschiedener Wärmeleitzahl und verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen. Hierbei besteht das tanknächste Einzelelement aus dem Fasermaterial mit dem vergleichs­ weise niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten und der vergleichsweise höchsten Wärmeleitzahl. Trotz dieser Unterteilung in Einzelelemente von verschiedenem Fasermaterial, welches eine ziemlich aufwendige Konstruk­ tion darstellt, ist der Weg für die Wärmeisolation bei Tieftemperatur­ tanks relativ kurz, so daß die Befestigungsbänder doch noch große Wärme­ mengen in den Tank einleiten. Deswegen ist noch vorgesehen, die Einzel­ elemente unter Zwischenschaltung von gekühlten Isolierschichten ther­ misch gegeneinander abzuschirmen. Große Temperaturunterschiede zwischen der Tankaußenhaut und der Mantelstruktur bewirken bei Tieftemperatur­ tanks eine Schrumpfung der Tankaußenhaut und eine große Zugbelastung auf die Befestigungsteile. Bei langen Tanks ist dabei die radiale Schrump­ fung gegenüber der Längsschrumpfung gering, wodurch der Längenausgleich durch die Schrägstellung der Befestigungsbänder nicht mehr möglich ist.

Durch die DE 29 42 164 A1 ist eine Wandabstützung von Doppelwandbehäl­ tern, insbesondere von Dewar-Gefäßen, bekannt. Dort handelt es sich um einstellbare Abstützungen zwischen den beiden Tankwandungen zur besseren Justierung und Montage des Doppelwandbehälters, beide Tankwandungen sind also nicht miteinander verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängevorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine weitgehend spannungs­ freie Aufhängung des Tanks in der Mantelstruktur geschaffen wird, wobei zugleich der Wärmeaustausch von der Mantelstruktur in den Tank und umge­ kehrt durch die Befestigungsteile gering ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die mit dem Zentralteil verbundenen Streben und ebenfalls durch die Rohre zwi­ schen dem Zentralteil und der Tankaußenhaut eine ideale Versteifung so­ wohl der Mantelstruktur als auch des Tanks vorhanden ist. Somit hat bei dieser Konstruktion ein thermisches Schrumpfen (bei Tieftemperaturtanks) oder eine thermische Dehnung (bei Hochtemperaturtanks) des Tanks keinen Einfluß auf die Vorspannung der Tankaufhängungselemente. Die von der Mantelstruktur bis zum Zentralteil verlaufenden Streben bilden eine lan­ ge Wärmebrücke, die nur geringe Wärmemengen von der Mantelstruktur bis zum Tank transportiert. Der Verlust an Tankvolumen durch die Innenstruk­ tur beträgt nur etwa 1 Prozent.

Bei geringen Anforderungen an die Verdrehsteifigkeit ist nach Anspruch 2 das Zentralteil in der Tankmitte angeordnet und die Streben gehen stern­ förmig zur Mantelstruktur ab. Zur Verbesserung der Verdrehsteifigkeit weist entsprechend Anspruch 3 das Zentralteil ein Rohrmittelstück auf, von dessen Enden je vier Streben sternförmig zur Mantelstruktur abgehen. Nach Anspruch 4 bestehen die Streben aus faserverstärktem Kunststoff. Dieses Material, entweder je nach Belastung glasfaserverstärkter oder kohlenstoffverstärkter Kunststoff, hat den Vorteil einer geringen Wärme­ dehnung und hoher Belastbarkeit Nach Anspruch 5 ist der Raum zwischen den das Zentralteil mit der Tankaußenwand verbindenden Rohren und den Streben mit einem thermischen Isolationsmaterial ausgefüllt. Hierdurch wird verhindert, daß Kälte bzw. Wärme aus dem Tank über die Streben nach außen geleitet wird. Schließlich besteht nach Anspruch 6 die Möglich­ keit, bei großen Anforderungen an die Verdrehsteifigkeit der gesamten Konstruktion zwischen der Tankaußenwand und der Mantelstruktur tangen­ tial zur Tankaußenwand Tangentialstreben anzuordnen. Wegen der relativ geringen Last, mit der diese Streben beansprucht sind, kann ihre Wand­ stärke gering sein. Hierdurch wird auch die mögliche Wärmeleitung in den Tank stark verringert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung für einen Tank;

Fig. 2 einen Schnitt II-II durch die Fig. 1 und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Aufhängevorrichtung für den Tank.

Entsprechend Fig. 1 ist ein Tank 1 in einer mantelförmigen Rumpfstruktur 2 durch acht Rohre 3 befestigt. Die Streben 3 durchdringen den Tank 1 und laufen in der Mitte des Tanks in einem Zentralteil 4 zusammen. Letz­ teres hat ein Rohrmittelstück 4a, von dessen Enden je vier Rohrendstücke 4b abgehen, welche die Streben 3 in sich aufnehmen. Die Rohrendstücke 4b sind mit Verbindungsrohren 5 verbunden, die an der Tankwandung 1a in Rohrmuffen 6 enden und in denen die Streben 3 geführt sind. Alle vier Rohrmuffen 6 jeder Seite sind in die Tankwandung 1a verstärkenden Spant­ profilen 7 eingelassen. Der Innenraum der Verbindungsrohre 5 ist gas­ dicht gegen das Innere des Tanks 1 abgedichtet und mit einem thermischen Isolationsmaterial 8 gefüllt. Einige an der Tankwandung 1a angeordnete Längsstreben 9 dienen zur weiteren Versteifung des Tanks 1. Die Streben 3 sind in der Rumpfaußenhaut 2a in Muffen 11 befestigt, die in Spantpro­ file 12 der Rumpfstruktur 2 eingelassen sind. Zwischen der Rumpfstruktur 2 und dem Tank 1 kann auch thermisches Isolationsmaterial 13 eingebracht sein. Die Streben 3 sind bevorzugt aus faserverstärktem Werkstoff und die Verbindungsrohre 5 aus Aluminium gefertigt.

Bei der zweiten Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung entsprechend Fig. 3 ist ein Tank 20 mit acht Streben 3 an der Rumpfstruktur 2 befe­ stigt. Dabei befindet sich ein Zentralteil 21 direkt in Tankmitte und besteht aus acht Rohrendstücken 21a, die mit entsprechenden Verbindungs­ rohren 22 verbunden sind. Die Befestigung der Rohrendstücke in einem Profil 7 und der Streben 3 an der Rumpfstruktur 2 kann gleich derjenigen nach Fig. 1 ausgeführt sein. Zur Verbesserung der Verdrehsteifigkeit sind auch noch zwei Tangentialstreben 23 angeordnet, die zwischen der Rumpfstruktur 2 und mit dem Profil 7 verbundenen Halteblechen 24 befe­ stigt sind.

Claims (6)

1. Aufhängevorrichtung für einen von einer Mantelstruktur umgebenen Tank mit zwischen dem Tank und der Mantelstruktur angeordneten Befesti­ gungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelstruktur (2) be­ festigte Streben (3) mit einem innerhalb des Tanks (1, 20) befindlichen Zentralbereich (4, 21) verbunden sind, wobei die Streben (3) innerhalb des Tanks (1, 20) in gasdichten, das Zentralteil (4, 21) mit der Tankau­ ßenwand (1a, 20a) verbindenden Verbindungsrohren (5, 22) verlaufen.

2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralteil (21) in der Mitte des Tanks (20) angeordnet ist und von ihm Streben (3) zur Mantelstruktur (2) sternförmig abgehen.

3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralteil (4) ein Rohrmittelstück (4a) aufweist, an das an je­ dem Ende Rohrendstücke (4b) angebracht sind, von denen aus die Streben (3) sternförmig zur Mantelstruktur (2) abgehen.

4. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Streben (3) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.

5. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Raum zwischen den Verbindungsrohren (5, 22) und den Streben (3) mit thermischem Isoliermaterial ausgefüllt ist.

6. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Verbesserung der Verdrehsteifigkeit zwischen der Tankaußenwand (1a, 20a) und der Mantelstruktur (2) tangential zur Tank­ außenwand angeordnete Tangentialstreben (23) vorhanden sind.