DE4424281A1 - Tankfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tankfahrzeug bzw. Behälterfahrzeug, welches insbesondere als selbsttragender Sattelauflieger ausgebildet ist, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein derartiges Tankfahrzeug ist aus der DE 40 06 810 A1 bekannt, dessen hinte­ rer Tankabschnitt druckfest ausgebildet ist und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der hintere Tankabschnitt ist wesentlich länger als der vordere Tank­ abschnitt, unter welchem ein Rahmen mit den Gelenkteilen und dergleichen zum Ankoppeln an ein Sattelfahrzeug angeordnet ist. Um vor allem eine preisgünstige Bauweise zu ermöglichen, ist der vordere, vergleichsweise kleine Tankabschnitt als nicht druckfester Tank bzw. Koffertank ausgebildet. Hierdurch sind die Ein­ satzmöglichkeiten des vorbekannten Tankfahrzeugs eingeschränkt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Tankfahrzeug der genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei hoher Funktionssicher­ heit den Anforderungen hinsichtlich druckfester Ausführung insgesamt entspro­ chen wird. Das Tankfahrzeug soll unter Beachtung wirtschaftlicher Rahmen­ bedingungen kostengünstig herstellbar sein und den hohen geltenden Sicherheits­ standard entsprechen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Das erfindungsgemäße Tankfahrzeug bzw. Behälterfahrzeug ist auch in seinem vorderen Tankabschnitt druckfest ausgebildet, wobei der untere Bereich die Kontur eines Koffertanks aufweist. Der obere Bereich des vorderen Tank­ abschnitts ist entsprechend dem hinteren Tankabschnitt mit zylindrischer Kontur ausgebildet. Der Übergangsbereich zwischen der zylindrischen Kontur und der Koffertankkontur liegt unterhalb der im wesentlichen horizontalen Mittelebene des Tankfahrzeugs. Der unterhalb der Mittelebene vorgesehene Übergangs­ bereich weist zu jener einen vorgegebenen Abstand auf, welcher vorzugsweise zwischen 20 und 30%, insbesondere im wesentlichen 30%, vom Radius des nach oben anschließenden zylindrischen Bereiches der Tankwand beträgt. Der Über­ gang zwischen der Kofferkontur des vorderen Tankabschnitts zur zylindrischen Kontur des hinteren Tankabschnitts ist in zweckmäßiger Weise im wesentlichen konisch ausgebildet. Der vordere Tankabschnitt ist durch Innen- oder Außenver­ stärkungen versteift, um den Belastungen infolge des Innendrucks widerstehen zu können. Derartige Verstärkungen können als Doppel-T, U, L oder ähnliche Profile ausgebildet sein. Insgesamt ist der Tank als Drucktank oder Druckbehäl­ ter ausgebildet und ist für einen Prüf-Innendruck von insbesondere 4 bar ausge­ bildet. Das Tank- bzw. Behälterfahrzeug ist vorzugsweise nach den Richtlinien von GGVS und ADR ausgelegt. Die Einleitung der Sattelkräfte in den Tank bzw. die Behälterschale erfolgt über eine Sattelplattenunterkonstruktion sowie Kon­ solen. In dem vorderen Bereich, und zwar im Übergang zwischen der Kofferkon­ tur und dem Korbbogenboden ist die Wand oder Schale in zweckmäßiger Weise durch Rippen und Sattelbleche hinreichend verstärkt. Schließlich sei festgehalten, daß die Verbindung der einzelnen Komponenten, insbesondere durch Schweißen, stoffschlüssig erfolgt. Darüber hinaus wird in zweckmäßiger Weise die Wanddicke des vorderen Tankabschnitts im Bereich der Kofferkontur um zwischen 30 und 50%, zumindest näherungsweise 40%, größer ausgebildet, als die Wanddicke des oberen zylindrischen Bereichs.

Weiterbildung und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen sowie der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht des vorderen Teils des Tanks,

Fig. 2 eine Frontansicht des Tanks in Blickrichtung A gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt teilweise den Tank mit einem vorderen Tankabschnitt 2 und einem hinteren Tankabschnitt 4, welcher nur teilweise dargestellt ist und in bekannter Weise länger ist als der vordere Tankabschnitt 2. Der gesamte Tank ist druckfest ausgebildet, wobei der hintere Tankabschnitt 4 in bekannter Weise einen kreis­ förmigen Querschnitt bzw. eine zylindrische Wand 6 mit einem Außenradius 8 aufweist. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung der hintere Tankabschnitt 4 ferner auch konisch oder auf sonstige Weise druck­ fest ausgebildet sein kann. Der vordere Tankabschnitt 2 weist in seinem oberen Bereich gleichfalls eine zylindrische Wand 10 auf, deren Radius 12 im wesentli­ chen übereinstimmt mit dem Radius der Wand 6 des hinteren Abschnitts 4. Der vordere Tankabschnitt 2 besitzt in seinem unteren Bereich eine untere Wand 14, welche die Kontur eines Koffertanks aufweist. Es ist ein Übergangsbereich 16 zwischen der oberen zylindrischen Wand 10 und der unteren Wand 14 mit Kofferkontur vorhanden, wobei dieser Übergangsbereich 16 in einem vorgege­ benen Abstand 18 unterhalb der Horizontalebene angeordnet ist, in welcher die Tanklängsachse 20 liegt. Die Unterkante 22 der Koffertankwand 14 verläuft im wesentlichen parallel zur Längsachse 20. Ggfs. kann die Unterkante 22 im Rahmen der Erfindung auch um wenige Winkelgrade nach hinten in Richtung zum hinteren Tankabschnitt 4 geneigt angeordnet sein, um so eine einfache Entleerung des vorderen Tankabschnitts 2 zu ermöglichen.

Der vordere Tankabschnitt 2 besitzt zur Aussteifung innenliegende Profile 24 und außen angeordnete Profile 26, wobei mit letzterem ferner eine Konsolen- bzw. Sattelplattenunterkonstruktion 28 verbunden ist, über welche die Einleitung der Sattelkräfte erfolgt. Die Verbindung zwischen dem vorderen Korbbodenbogen 30 und der unteren Wand 14 ist eine Verstärkung mittels Rippen 32 und Sattel­ blechen 33 vorgesehen.

Zwischen der unteren Koffertank-Wand 14 und der unteren zylindrischen Wand 6 des hinteren Tankabschnitts 4 ist eine Verbindungswand 34 vorhanden, welche in besonders zweckmäßiger Weise eine im wesentlichen konische Form aufweist. Durch diese Ausbildung wird mit vergleichsweise geringem Materialaufwand ohne die Gefahr von merklichen Spannungsüberhöhungen ein den Festigkeitsanforde­ rungen entsprechender funktionssicherer Übergang zwischen dem vorderen Tank­ abschnitt 2 und dem hinteren Tankabschnitt 4 sichergestellt.

Fig. 2 zeigt eine Frontansicht des Tanks, wobei hier die koffertankförmige Aus­ bildung der unteren Wand 14 des vorderen Tankabschnitts 2 gut zu erkennen ist. Desweiteren sind die außenliegenden Profile 26 mit der Konsole 28 sowie die innerhalb des vorderen Tankabschnitts 2 liegenden Rippen 32, die Sattelbleche 33 sowie die konische Verbindungswand 34 gut zu erkennen. Die innenliegenden Sattelbleche 33 sind über den Übergangsbereich 16 hinaus in die zylindrische Wand 10 hinein verlängert. Die inneren Profile 24 verlaufen im Bereich der Koffertankwand 14 im wesentlichen parallel zu dieser und sind dann nach oben abgewinkelt. Die oberen Enden 35 der inneren Profile 24 sind in besonders zweckmäßiger Weise mit den gleichfalls nach oben gezogenen Sattelblechen 33 verbunden, welche mit einer vorgegebenen Verlängerung 37 über das obere Ende 35 des innenliegenden Profils 24 bzw. dessen Verbindung mit dem Sattelblech 33 hinausgezogen ist. Die Rippen 32 sind erfindungsgemäß mit dem Sattelblech 33 fest verbunden. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich festgehalten, daß in Richtung der Längsachse des Tankfahrzeugs eine vorgegebene Anzahl derartiger Sattel­ bleche 33, und Profile 24 angeordnet sind. Darüber hinaus hat es sich als beson­ ders zweckmäßig erwiesen, eine vorgegebene Anzahl der erläuterten Rippen 32 vorzusehen, wobei wenigstens zehn derartige Rippen 32 vorgesehen sind. Diese Rippen 32 sind vorzugsweise äquidistant im Bereich der Koffertank-Wand 14 angeordnet. Bei der hier dargestellten besonderen Ausführungsform sind drei­ zehn derartige Rippen 32 vorhanden. Der Radius 12 der zylindrischen Wand 10 ist ersichtlich gleich groß wie der Radius der zylindrischen Wand 6 des hinteren Tankabschnitts. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die obere zylindri­ sche Wand 10 sowie die zylindrische Wand 6 des hinteren Tankabschnitts 4 im wesentlichen koaxial zur gemeinsamen Längsachse 20 angeordnet sind. Die unte­ re Koffertank-Wand 14 ist bezüglich einer Bezugsachse 36 in einem Radius 38 gebogen. Der Radius 38 ist um einen vorgegebenen Faktor größer als der Radius 12 der vorderen zylindrischen Wand 10. Der genannte vorgegebene Faktor liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1,4 und 1,8, zweckmäßig zwischen 1,5 bis 1,7, und beträgt im wesentlichen 1,6. Die Bezugsachse 36 liegt im wesentlichen im Bereich des Scheitelpunktes.

Zwischen der oberen zylindrischen Wand 10 und der unteren Wand 14 ist der Übergangsbereich 16 vorhanden, welcher gebogen ausgebildet ist und einen Radius 40 besitzt. Dieser Radius 40 ergibt sich durch Multiplikation des Radius 12 um einen weiteren vorgebbaren Faktor, welcher kleiner 1 ist. Dieser weitere Faktor liegt vorzugsweise zwischen 0,19 und 0,26, insbesondere zwischen 0,21 und 0,24, und beträgt im wesentlichen 0,23. Hierdurch wird ein weitgehend gleich­ mäßiger Übergang erzielt, wobei die Gefahr von unzulässigen Spannungsüberhö­ hungen oder Sprungstellen im Spannungsverlauf weitgehend minimiert ist.

Der Übergangsbereich 16 ist in dem vorgebenen Abstand 18 unterhalb der im wesentlichen horizontalen Mittelebene 44 angeordnet, in welcher die Längsachse 20 verläuft. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vordere zylindrische Wand 10 sich entsprechend bis unterhalb der genannten Mittelebene 44 erstreckt. Der Übergangsbereich ist erfindungsgemäß in dem vorgebenen Abstand 18 tiefer als die Mittelebene 44 angeordnet, wobei dieser Abstand 18 vorzugsweise im Bereich zwischen 20 bis 40%, insbesondere zwischen 25 bis 35%, im wesentlichen 30% des Radius 12 der vorderen zylindrischen Wand 10 groß ist.

Schließlich ist auch die Unterkante 32 der unteren Koffertank-Wand 14 in einem gleichfalls erfindungsgemäß vorgegebenem Abstand 46 unterhalb der Mittelebene 44 angeordnet. Dieser Abstand 46 beträgt vorzugsweise 50 bis 70%, insbesondere zwischen 55 und 65%, und im wesentlichen 60% vom Radius 12 der vorderen zylindrischen Wand 10. Durch die vorgeschlagene Dimensionierung wird eine optimale Materialausnutzung ebenso gewährleistet wie eine funktionssichere und den Anforderungen der Praxis entsprechende Konstruktion.

Schließlich wurde erfindungsgemäß herausgefunden, daß die untere Wand 14 zweckmäßig eine größere Wanddicke 48 aufweist, als die Wanddicke 50 der oberen zylindrischen Wand 10. Die Wanddicke 48 ist vorzugsweise zwischen 30 bis 50%, insbesondere zwischen 35 und 45%, und im wesentlichen 40% größer als die Wanddicke 50. Durch diese Dimensionierung werden die geforderten Festig­ keitswerte zuverlässig gewährleistet.

Bezugszeichenliste

2 vorderer Tankabschnitt
4 hinterer Tankabschnitt
6 zylindrische Wand von 4
8 Radius von 6
10 vordere zylindrische Wand
12 Radius von 10
14 untere Wand von 2 mit Kofferkontur
16 Übergangsbereich zwischen 10 und 14
18 Abstand
20 Längsachse
22 Unterkante
24 innenliegendes Profil
26 außenliegendes Profil
28 Konsole
30 Korbbodenbogen
32 Rippe
33 Sattelblech
34 konische Verbindungswand
35 oberes Ende von 24
36 Bezugsachse
37 Verlängerung von 33
38 Radius von 14
40 Radius von 16
42 Scheitelpunkt
44 Mittelebene
46 Abstand zwischen 22 und 44
48 Dicke von 14
50 Dicke von 10

Claims (12)

1. Tankfahrzeug bzw. Behälterfahrzeug, welches insbesondere als selbsttragen­ der Sattelauflieger ausgebildet ist, mit einem hinteren, druckfest ausgebildeten Tankabschnitt und einem vorderen Tankabschnitt, welcher einen kleineren Quer­ schnitt als der hintere Tankabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Tankabschnitt (2) eine untere Wand (14) mit Koffertankkontur aufweist
und daß der obere Bereich des vorderen Tankabschnitts (2) als eine zylindrische Wand (10) ausgebildet ist und unmittelbar und/oder übergangslos an die überein­ stimmende zylindrische Wand (6) des hinteren Tankabschnitts (4) anschließt.

2. Tankfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vorderen zylindrischen Wand (10) und der unteren Wand (14) ein Übergangs­ bereich (16) vorhanden ist, welcher in einem vorgegebenen Abstand (18) tiefer angeordnet ist, durch welche die Längs-Achse (20) verläuft.

3. Tankfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (18) zwischen 20 bis 50%, vorzugsweise zwischen 30 bis 40%, und im wesentlichen 35% des Radius (12) der zylindrischen Wand (10) beträgt.

4. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (22) der unteren Wand (14) des vorderen Tankabschnitts (2) im wesentlichen parallel zur Längsachse (20) ausgerichtet ist oder um einen vor­ gegebenen Winkel von wenigen Winkelgraden nach hinten zum hinteren Tank­ abschnitt (4) geneigt verläuft.

5. Tankfahrzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Wand (14) des vorderen Tankab­ schnitts (2) und der unteren zylindrischen Wand des hinteren Tankabschnitts (4) eine Verbindungswand (34) vorgesehen ist, welche vorzugsweise im wesentlichen konisch ausgebildet ist.

6. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Tankabschnitt (2) innenliegende Profile (24) und/oder außen­ liegende Profile (26) aufweist, wobei mit den außenliegenden Profilen (26) vor zugsweise eine Konsole (28) integriert ist.

7. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (14) des vorderen Tankabschnitts (2) um eine Bezugsachse (36) mit einem vorgegebenen Radius (38) gebogen ausgebildet ist, wobei die Bezugsachse (36) im wesentlichen parallel zur Längsachse (20) angeordnet ist und/oder wobei die Bezugsachse (36) zumindest näherungsweise im Bereich des Scheitelpunkts (42) des Tanks verläuft.

8. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (38) der unteren Wand (14) des vorderen Tankabschnitts (2) um einen vorgegebenen Faktor größer ist als der Radius der vorderen zylindrischen Wand (10), wobei dieser Faktor vorzugsweise zwischen 1,4 bis 1,8, insbesondere zwischen 1,5 bis 1,7 groß ist, und im wesentlichen 1,6 beträgt.

9. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (14) eine Dicke (48) aufweist, welche um einen vorgegebe­ nen Faktor größer ist als die Dicke (50) der vorderen zylindrischen Wand (10), wobei dieser Faktor vorzugsweise zwischen 30 bis 50%, insbesondere zwischen 35 bis 45% groß ist, und im wesentlichen 40% beträgt.

10. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der unteren Wand (14) Sattelbleche (33) vorgesehen sind, welche bevorzugt nach oben über den Übergangsbereich (16) hinaus zur zylin­ drischen Wand (10) verlängert sind.

11. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein innenliegendes Profil (24) vorgesehen ist, welches im Tank­ inneren insbesondere im wesentlichen parallel zur unteren Wand (14) angeordnet ist, und/oder daß das innenliegende Profil (24) über den Übergangsbereich (16) nach oben verlängert ist und mit seinem Ende (35) innerhalb der zylindrischen Tankwand (10) mit dem Sattelblech (33) verbunden ist.

12. Tankfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsbereich des vorderen Bodens (30) mit der unteren Wand (14) eine vorgegebene Anzahl von Rippen (32) vorgesehen ist, wobei wenigstens zehn derartige Rippen (32), insbesondere äquidistant, angeordnet sind.