DE4413510A1

DE4413510A1 - Befestigung einer Wärmedämmung auf einem Kugeltank zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE4413510A1
Application number: DE19944413510
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Mueller; Arno Recknagel; Peter Lukas; Peter Schroeder; Fritz Hoeppner; Peter Stanienda; Juergen Kueck; Joachim Poblotzki; Walter Bremeyer
Original assignee: Kaefer Isoliertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Kaefer SE and Co KG
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2014-04-20
Also published as: DE4413510C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung einer aus sphärisch gekrümmten Dämmelementen zusammengesetzten Wärmedämmung an Stehbolzen auf der Oberfläche eines tiefkalte Flüssigkeiten aufnehmenden Kugeltanks.

Bekannt sind solche Wärmedämmungen vor allem für Kugeltanks zur Lagerung oder zum Transport eines durch extreme Kühlung verflüssigten Gases aus der DE-PS 31 08 801 und der DE-OS 35 28 776. Zur Kompensation der durch erhebliche Temperaturdifferenzen bedingten Dehnungen und Schrumpfungen sind bei der Anordnung nach der DE-PS 31 08 801 an den Seiten der paneelartigen Dämmelemente elastische Streifen einer vorbestimmten Elastizität angeordnet. Dehnungsstreifen zwischen den Dämmelementen offenbart auch die DE-OS 35 28 776. Die Dämmelemente selbst bestehen vielfach aus geschäumtem Polystytol oder Polyurethan. Sie sind einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet, wobei eine eingebettete oder das Dämmelement außen abdeckende Dampfsperre aus einer geeigneten Folie, zum Beispiel Aluminiumfolie, vorgesehen ist. Die Befestigung der Dämmelemente auf dem Kugeltank aus Metall erfolgt nach dem Stande der Technik durch Verkleben oder, besonders bei großen Tanks, durch den Kugeltank mit der Wärmedämmung umschließende Spannbänder mit einem Spannschloß.

Aus der DE-PS 26 33 058 ist die Befestigung von Dämmelementen einer Wärmedämmung mittels auf einer Tankwand durch Schweißung befestigter Stehbolzen bekannt. Eine solche Befestigung ist starr und verursacht große Druckspannungen im Werkstoff der Dämmelemente, besonders bei der Vorkühlung des Kugeltanks vor der Befüllung, insbesondere vor der ersten Befüllung. In der Abkühlungsphase schrumpft der Tank gleichmäßig und stärker als die Dämmelemente, deren Schrumpfung zudem wegen der geringeren Wärmeleitfähigkeit ungleichmäßig verläuft. Durch die starre Befestigung mittels Stehbolzen muß der Werkstoff der Dämmelemente in der Abkühlungsphase der Tankschrumpfung zwangsläufig folgen, so daß die erwähnten Druckspannungen entstehen.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, durch Änderung der Stehbolzenbefestigung der Dämmelemente auf dem Kugeltank einen Bewegungsausgleich zwischen dem Kugeltank und den Dämmelementen im Ausmaß der Wärmebewegungen infolge großer Temperaturdifferenzen zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in einer Ausbildung nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Durch die somit elastische Befestigung der Dämmelemente auf dem Kugeltank können Druckspannungen in den Dämmelementen bei der Schrumpfung des Kugeltanks vermieden oder doch so weitgehend reduziert werden, daß zulässige Spannungswerte nicht überschritten werden. Bevorzugt wird ein elastisches Zwischenglied aus einer Feder, vorzugsweise einer Schraubenfeder, die sich mit dem einen Ende gegen eine axial auf dem Stehbolzen festgelegten Scheibe und mit dem anderen Ende gegen eine am Dämmelement anliegende Scheibe abstützt.

Bevorzugt wird außerdem eine Ausbildung, bei der das elastische Zwischenglied innerhalb einer Ausnehmung des Dämmelementes verdeckt angeordnet ist. Außerdem werden dadurch Wärmebrücken vermieden. Eine konstruktive Gestaltung dieses Erfindungsgedankens sieht vor, daß die am Dämmelement anliegende Scheibe an einer in die Ausnehmung des Dämmelementes hineinragenden Hülse angeordnet ist, die am anderen Ende einen am Dämmelement anliegenden Kragenrand aufweist. Zur Vergrößerung der Stützfläche dieses Kragenrandes an dem Dämmelement ist es vorteilhaft, eine Scheibe vorzusehen, die den Kragenrand der Hülse untergreift und die Fläche der Abstützung am Dämmelement vergrößert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kugeltank, zur Hälfte in Ansicht und zur Hälfte im vertikalen Schnitt einer Polebene,

Fig. 2 einen im Maßstab gegenüber Fig. 1 vergrößerten Schnitt durch eine Befestigung der Dämmelemente und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Scheibe.

Der Kugeltank 1 zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten stützt sich etwa in Höhe der Äquatorebene 5 auf einer ringförmig ausgebildeten Schürze 2 ab. Die Wärmedämmung des durch einen oberen Dom 3 zugänglichen Kugeltanks 1 ist aus vorgefertigten Dämmelementen 4 montiert, die in Reihen übereinander und in den Reihen fugenversetzt zueinander angeordnet sind. Zur Befestigung der Dämmelemente 4 sind auf dem Kugeltank 1 Stehbolzen 6 zum Beispiel durch Schweißung befestigt. Dieser Stehbolzen 6 ragt in eine Ausnehmung 7 des Dämmelements hinein und weist an seinem freien Ende eine auf ein Gewinde aufschraubbare Mutter 8 auf, gegen deren Unterseite eine Scheibe 9 anliegt. Von der Außenseite her ragt in die Ausnehmung 7 eine Hülse 10 hinein, deren nach innen gerichtetes Ende mit einer Scheibe 11 fest verbunden ist, die den Stehbolzen 6 axial beweglich umschließt. Zwischen dieser Scheibe 11 und der Scheibe 9 befindet sich eine Schraubenfeder 12 mit einer gewissen Vorspannung, die durch die Mutter 8 einstellbar ist. An dem nach außen gerichteten Ende weist die Hülse 10 einen Kragenrand 13 auf, den eine Scheibe 14 mit einem gegenüber dem Kragenrand 13 größeren Durchmesser untergreift, so daß die Halte- und Spannkräfte auf einen größeren Flächenbereich des Dämmelements übertragen werden. Die Scheibe 14 kann alternativ einen radialen Einschnitt aufweisen, der ein nachträgliches Unterschieben unter den Kragenrand 13 ermöglicht. Dargestellt ist die Befestigung am Beispiel eines zweischichtig aufgebauten Dämmelements, so daß die Befestigungsmittel verdeckt innerhalb des Dämmelements angeordnet sind und die Scheibe 14 sich in einer Ausnehmung der äußeren Schicht des Dämmelementes gegen die Oberfläche der inneren Schicht des Dämmelementes abstützt. Die Ausnehmung 7 ist durchgehend von der Tankwand bis zur Außenfläche der äußeren Schicht des Dämmelementes ausgebildet, so daß nach der Montage eine Einstellung der Federspannung vorgenommen werden kann. Nach Abschluß der Montagearbeiten kann die Ausnehmung 7 zum Beispiel mit einer elastischen Vergußmasse, einer Styroporhülse oder einer geeigneten Vergußmasse ausgefüllt werden. Die Kompensation der bei der Abkühlung des Kugeltanks größeren Kontraktion des Kugeltanks gegenüber der Kontraktion der Dämmelemente wird dadurch nicht verhindert. Die topfförmige Hülse 10 mit der Bodenscheibe 11 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Bezugszeichenliste

1 Kugeltank
2 Schürze
3 Dom
4 Dämmelemente
5 Äquator
6 Stehbolzen
7 Ausnehmung
8 Mutter
9 Scheibe
10 Hülse
11 Scheibe
12 Schraubenfeder
13 Kragenrand
14 geschlitzte Scheibe

Claims

1. Befestigung einer aus sphärisch gekrümmten Dämmelementen zusammengesetzten Wärmedämmung an Stehbolzen auf der Oberfläche eine tiefkalte Flüssigkeiten aufnehmenden Kugeltanks, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Abstützung (9) am Stehbolzen (6) und einer Abstützung am Dämmelement (4) ein elastisches Zwischenglied (12) angeordnet ist.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (12) innerhalb des Dämmelements (4) in einer Ausnehmung (7) angeordnet ist.

3. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied aus einer Feder (12) besteht, die sich mit dem einen Ende gegen eine Scheibe (9) auf dem Stehbolzen (6) und mit dem anderen Ende gegen eine am Dämmelement (4) anliegenden Scheibe (14) abstützt.

4. Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Dämmelement (4) anliegende Scheibe (14) an einer in die Ausnehmung hineinragenden Hülse (10) angeordnet ist, die am äußeren Ende einen am Dämmelement (4) anliegenden Kragenrand (13) aufweist.

5. Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (14) den Kragenrand (13) der Hülse (10) untergreift und die Fläche der Abstützung am Dämmelement (4) vergrößert.

6. Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied aus einer von dem Stehbolzen (6) durchsetzten, innerhalb der Hülse (10) angeordneten Schraubenfeder (12) besteht, die sich mit dem einen Ende gegen eine an einer Gewindemutter (8) auf dem Stehbolzen (6) anliegende Scheibe (9) und mit dem anderen Ende innen gegen einen scheibenförmigen Boden der Hülse (10) abstützt.