DE4413510C2 - Befestigung einer Wärmedämmung auf einem Kugeltank zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten - Google Patents

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 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. Die Schraubenfeder stützt sich mit dem einen Ende gegen eine axial auf dem Stehbolzen festgelegte Scheibe und mit dem anderen Ende gegen eine am Dämmelement anliegende Scheibe ab und ist innerhalb einer Ausnehmung des Dämmelementes verdeckt angeordnet. Wärmebrücken werden dadurch 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.

Die Einzelmerkmale der in dem Patentanspruch 1 enthaltenen Kombination sind aus unterschiedlichen Druckschriften bekannt. Erst ihre Kombination gemäß Patentanspruch 1 führt zur Lösung der gestellten Aufgabe.

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 (3)

1. Befestigung einer aus sphärisch gekrümmten Dämmelementen (4) zusammengesetzten Wärmedämmung an Stehbolzen (6) auf der Oberfläche eines tiefkalte Flüssigkeiten aufnehmenden Kugeltanks (1), bei der die Stehbolzen (6) auf dem Kugeltank (1) befestigt sind, in Ausnehmungen (7) der Dämmelemente (4) hineinragen und an ihren freien Enden jeweils eine auf ein Gewinde aufschraubbare Mutter (8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Ausnehmung (7) von der Außenseite her eine topfförmige Hülse (10) hineinragt, deren nach außen gerichtetes Ende einen am Dämmelement (4) anliegenden Kragen (13) aufweist und deren nach innen gerichtetes Ende mit einer Scheibe (11) fest verbunden ist, die den Stehbolzen (6) axial beweglich umschließt, und daß zwischen der Scheibe (11) und der Mutter (8) eine Feder (12) mit einer gewissen Vorspannung angeordnet ist.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die Unterseite der Mutter (8) eine Scheibe (9) anliegt, an der sich die Feder (12) abstützt.

3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (14) den Kragenrand (13) der Hülse (10) untergreift und die Fläche der Abstützung am Dämmelement (4) vergrößert.