DE4432141A1 - Thermisch isolierter Schiffsbehälter II - Google Patents
Thermisch isolierter Schiffsbehälter IIInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hermetisch dichten und
thermisch isolierten Behälter zur Verschiffung von Flüssiggas,
insbesondere zum Transport von verflüssigtem Erdgas mit hohem
Methangehalt.
Man weiß, daß ein derartiges Schiff einen Doppelrumpf aufweist,
der sich im Hinblick auf die Materialfestigkeit wie ein langer
Balken verhält, dessen neutrale Faser näher am Boden als am Deck
verläuft. Der Doppelrumpf ist innen mit Hilfe von doppelten
Querschotten in mehrere Teilabschnitte untergliedert, wobei jeder
Teilabschnitt einen hermetisch dichten und thermisch isolierten
Behälter umschließt.
In den französischen Patenten 1 438 330, 2 105 710 und 2 146 612
wurden bereits dichte und thermisch isolierte Behälter
beschrieben, die in das Tragwerk eines Schiffes integriert sind
und die aus zwei aufeinanderfolgenden Dichtungswänden bestehen,
einer ersten in Kontakt mit dem transportierten Flüssiggas
stehenden Wand und einer zweiten Wand, die zwischen der ersten
Wand und dem Tragwerk des Schiffes angeordnet ist, wobei sich die
Dichtungswände mit zwei Schichten zur thermischen Isolation
abwechseln, die "Dämmschichten" genannt werden. Bei diesen
bekannten Vorrichtungen werden die ersten und zweiten
Dämmschichten durch parallelepipede Kästen gebildet, die mit
speziellem Material zur Wärmedämmung gefüllt sind. Die ersten und
zweiten Dichtungswände bestehen aus Metallgängen, beispielsweise
aus Invar, die an hochgezogenen Kanten durch einen Schweißflügel
miteinander verbunden sind.
In dem französischen Patent 2 504 882 wurde eine derartige
Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die zweite Dämmschicht aus
parallelepipeden und mit Dämmaterial gefüllten Kästen gebildet
ist und die erste Dämmschicht aus Platten besteht, die aus einer
wabenartigen, auf einem starren Paneel aufgebrachten Schicht
bestehen. Durch die Starrheit der Platten der ersten Dämmschicht
wird die Widerstandsfähigkeit gegen beim Transport durch
Flüssigkeitsbewegungen hervorgerufenen Stöße auf die Wände
verbessert, wobei diese Bewegungen vom Rollen und Stampfen des
Schiffs verursacht werden. Leider ist diese Vorrichtung mit einem
Nachteil behaftet: Die erste Wand ist mit Haltemitteln, die durch
die zweite Dämmschicht führen, direkt am Tragwerk des Schiffs
befestigt. Es hat sich nun herausgestellt, daß bei einem
derartigen Aufbau unter bestimmten Bedingungen Bereiche hoher
mechanischer Belastung existieren, was sicherheitstechnisch
nachteilig ist. Ferner bilden die Haltemittel direkte
Wärmebrücken zwischen der ersten Dichtungswand und dem Tragwerk
des Schiffs, was aber aus Gründen der Wärmedämmung nachteilig
ist.
In der französischen Patentanmeldung 2 683 786 wurde ein Behälter
des oben definierten Typs beschrieben, bei dem die zweite
Dämmschicht aus einer Reihe wärmedämmender Kästen besteht, wobei
jeder Kasten, in Richtung der zur Anbringung der Haltemittel
vorgesehenen Nut, ein dickes Innenschott aufweist, das an den
Seitenwänden des Kastens befestigt ist. Die Haltemittel stellen
die elastische Anlage der ersten Dämmschicht an die zweite
Dichtungswand sicher. Die zum Befestigen der zweiten Dämmschicht
am Tragwerk des Schiffs verwendeten Haltemittel sind außerhalb
der Ecken des Behälters entlang den Nuten ausgerichtet, wo die
Befestigungsmittel eingefügt sind. Von der Anmelderin wurde
bereits früher beschrieben, daß die Winkelverbindung der Wände
des Behälters in dem Bereich, wo die Querschotten des Schiffs und
der Doppelrumpf aufeinandertreffen, in Form eines Ringes
ausgeführt werden können, dessen Aufbau entlang der gesamten
Schnittkante des Querschotts mit dem Doppelrumpf des Schiffs
konstant bleibt. Zur Erzeugung einer von dem Doppelrumpf des
Schiffs und einem Querschott gebildeten Kante hat man in dieser
französischen Patentanmeldung 2 683 786 vorgeschlagen, an den
senkrechten Tragwänden zwei senkrechte Haltebänder durch eine in
eine Richtung wirkende Verbindung zu befestigen, die über
rechtwinklige Winkelprofile mit den zweiten Dichtungswänden
verbunden sind. Die Winkelprofile sind untereinander mit einem
zur Halbierungsfläche der betrachteten Kante senkrechten Band
verbunden. Dabei ragt wenigstens eines der beiden Bänder, im
wesentlichen entlang seiner Ebene, aber das rechtwinklige
Winkelprofil, mit dem es verbunden ist hinaus, um auf die erste,
mit einer der Tragwände der betrachteten Kante verbundenen
Dichtungswand zu stoßen, wobei die mit der anderen Tragwand
zusammenhängende erste Dichtungswand hermetisch dicht durch
verschweißen mit einer rechtwinkligen Leiste mit ihrem oben
erwähnten Pendant und letztlich mit dem in ihrer Ebene
verlaufenden Halteband verbunden ist.
Eine derartige Realisierung der Behälterkanten ist zwar
zufriedenstellend, ist aber auch mit relativ hohen
Gestehungskosten verbunden. Andererseits weiß man, daß bei der
Bewegung des Schiffs in der Dünung, Deformationen des Tragwerks
auftreten, die im Bereich der ersten und zweiten Dichtungswände
sehr hohe Zugspannungen erzeugen, welche die Zugspannungen
verstärken, die in diesen Wänden durch die Abkühlung des
Behälters hervorgerufen werden. Bei der in der französischen
Patentanmeldung 2 683 786 beschriebenen Vorrichtung wirken diese
Zugbelastungen im wesentlichen in der Ebene der ersten
Dichtungswand, das heißt in einer Entfernung von der
Schnittkante, des Tragwerks, die der Dicke der gesamten ersten
und zweiten Dämmschicht entspricht. Auch wenn diese Situation für
den Doppelrumpf unproblematisch sein sollte, so erfordert sie
doch eine Verstärkung des Bereichs der doppelten Querschotten in
der Umgebung der Schnittkante. Die Kosten für die Realisierung
dieser Verstärkungen kommen zu den Kosten des komplexen
Verbindungsrings, der von dieser französischen Patentanmeldung 2
683 786 vorgeschlagen wurde hinzu und erzeugen eine Erhöhung der
Gestehungskosten des Schiffs.
Aufgabe der Erfindung ist daher einerseits die Gestehungskosten
bei der Herstellung der Winkelverbindung eines Behälters zu
verringern und andererseits die Gestehungskosten der ersten und
zweiten Wände zu verringern ohne dabei eine der vorteilhaften
Eigenschaften wie Isolation und Sicherheit der oben beschrieben
Vorrichtung der französischen Patentanmeldung 2 683 786
einzubüßen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche die
Aufnahme der in den ersten und zweiten Dichtungswänden, in
unmittelbarer Nähe der Schnittkante des Behälters erzeugten
Kräfte durch ein schräges Band erlaubt, auf das die überlagerten
Kräfte wirken, die in der zum Doppelrumpf parallelen Behälterwand
und in der zum Querschott parallelen Behälterwand erzeugt werden.
An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, daß der
Verbindungsring einer Behälterkante, zur Überlagerung der Kräfte
in einer Ebene senkrecht zur Schnittkante, bei der aus der
französischen Patentanmeldung 2 683 786 bekannten Vorrichtung
stets ein Bauteil mit dreieckigem Querschnitt umfaßt, das mit
verschweißten Blechen verwirklicht wurde und das immer in dem
Zwischenraum zwischen erster und zweiter Dichtungswand angeordnet
ist. Angesichts des komplexen Aufbaus der Anordnung ist damit
notwendigerweise eine Mindestdicke der ersten Dämmschicht
verbunden. Nun weiß man aber, daß es bei konstanter Dicke der
Behälterwand günstig ist, die Dicke der zweiten Schicht auf
Kosten der ersten zu vergrößern, denn wenn in der ersten
Dichtungswand ein Leck entsteht ist der kalte Defektbereich um so
weiter von dem Doppelrumpf entfernt, je dicker die zweite
Dämmschicht ist. Weil erfindungsgemäß ein Aufbau des
Verbindungsrings vorgeschlagen wird, der das oben erwähnte
dreieckige Bauteil durch ein einfaches, ebenes Band ersetzt, wird
es möglich, die Dicke der ersten Schicht zu verringern und die
Erfindung schlägt folglich eine neuartige Befestigung der ersten
Schicht an der zweiten Schicht vor, wobei die Herstellungskosten
im Vergleich zu der Vorrichtung aus der französischen
Patentanmeldung 2 683 786 verringert sind.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein hermetisch dichter und
thermisch isolierter, insbesondere polyedrischer Behälter, der in
das Tragwerk eines Schiffs integriert ist, wobei das Tragwerk,
für jeden Behälter, einerseits im wesentlichen parallel zur
Schiffsachse verlaufende Wände aufweist, welche die Innenwände
des Doppelrumpfs des Schiffs bilden, und andererseits zwei im
wesentlichen senkrecht zur Schiffsachse verlaufende Querschotten,
zwei aufeinanderfolgende Dichtungswände, eine erste Wand in
Kontakt mit dem Inhalt des Behälters und eine zweite Wand, die
zwischen der ersten Wand und dem Tragwerk des Schiffs angeordnet
ist, wobei sich die Dichtungswände mit zwei Wärmedämmschichten
abwechseln, wobei die erste Dämmschicht mit Hilfe von
Befestigungsmitteln, die so angeordnet sind, daß sie im
wesentlichen geradlinig bis zur zweiten Dämmschicht, mit der sie
mechanisch verbunden sind, weiterlaufen, gegen die zweite
Dichtungswand in Anlage gehalten wird, wobei die Winkelverbindung
der Bauteile der ersten und zweiten Trennwände in dem Bereich, wo
die Querschotten auf die Innenwände des Doppelrumpfs treffen, in
Form eines Verbindungsrings ausgeführt ist, dessen Aufbau entlang
der Schnittkante eines Querschotts mit den Innenseiten des
Doppelrumpfs im wesentlichen gleich bleibt, wobei der Behälter
dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden ersten Dichtungswände
einerseits und die beiden zweiten Dichtungswände andererseits bei
einer derartigen Winkelverbindung jeweils mit einer Schweißnaht
mit demselben Band verbunden sind, wobei die beiden Schweißnähte
im wesentlichen parallel sind und die Mittelebene des Bandes so
orientiert ist, daß sie an jedem Ort des Rings durch die
Schnittkante der betreffenden Winkelverbindung läuft, wobei das
Band mit dem Tragwerk in einem Bereich in der Nähe der
Schnittkante verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Band mit vier
Platten verbunden, wobei zwei Platten in der Verlängerung der
beiden zweiten Dichtungswände liegen und die beiden anderen
Platten in der Verlängerung der beiden ersten Dichtungswände
liegen, wobei die Platten bei der Herstellung der
Winkelverbindung mit Hilfe von Verbindungsgängen mit den
Dichtungswänden verschweißt werden. Bevorzugt sind zwischen den
mit dem Band verbundenen Platten ebene Isolationskeile
angeordnet. Die Isolationskeile können vorteilhaft aus Holz,
insbesondere aus Sperrholz sein. Die Keile sind durch, im Bereich
der Abdeckung durch die Verbindungsgänge angeordnete, Schrauben,
in Bezug auf die Platten gehalten.
Vorteilhaft besteht das Band aus zwei Teilen, die überlappend
miteinander verschweißt sind, wobei das zweite Teil mit den
Platten und das erste Teil mit dem Tragwerk des Schiffs verbunden
ist. Das mit den vier Platten und den beiden Keilen verbundene
zweite Teil des Bandes ist bevorzugt ein vorgefertigtes Bauteil
des Verbindungsringes. Das erste Teil des Bandes kann mit dem
Tragwerk über eine T-Stück verbunden sein, an dem es mit einer
Nietverbindung befestigt ist, die unter Belastung eine
Verschiebung des ersten Teils des Bandes gegenüber dem T-Stück
erlaubt, insbesondere wenn die zweite Dämmschicht aus einem
Material mit niedrigem Kompressionsmodul besteht, das unter der
hydrodynamischen Belastung der Ladung zusammengedrückt werden
kann. Vorteilhaft ist der erste Teil des Bandes in Bereich der
Schweißverbindung mit dem zweiten Teil des Bandes von einem
Einsatz gestützt, der wiederum von dem die zweite Dämmschicht
bildenden, benachbarten Bauteil getragen ist, welches mit dem
Kegelschaft verschraubt ist. Der Raum auf beiden Seiten des
Bandes zwischen jenen beiden Bauteilen der zweiten Dämmschicht,
welche der Schnittkante der betrachteten Verbindungskante am
nächsten liegen, ist vorteilhaft mit Isoliermaterial gefüllt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
hermetisch dichter und thermisch isolierter Behälter, der in das
Tragwerk eines Schiffs integriert ist, wobei der Behälter zwei
aufeinanderfolgende Dichtungswände aufweist, eine erste Wand in
Kontakt mit dem Inhalt des Behälters und eine zweite Wand, die
zwischen der ersten Wand und dem Tragwerk des Schiffs angeordnet
ist und wobei sich die Dichtungswände mit zwei Wärmedämmschichten
abwechseln, wobei die erste Dämmschicht mit Hilfe von
Befestigungsmitteln, die so angeordnet sind, daß sie im
wesentlichen geradlinig bis zur zweiten Dämmschicht weiterlaufen,
mit der sie mechanisch verbunden sind, gegen die zweite
Dichtungswand in Anlage gehalten wird, wobei die erste
Dämmschicht aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen
besteht, zwischen denen die Befestigungsmittel durchgeführt sind,
wobei der Behälter dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste
Dämmschicht gegen die zweite Dichtungswand mit Hilfe der ersten
Dichtungswand selbst in Anlage gehalten wird, wobei die erste und
zweite Dichtungswand hermetisch dicht mit den Befestigungsmitteln
verbunden sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform weist ein Befestigungsmittel
drei Teile auf, ein erstes, von einem ersten Schubgelenk
gebildetes Teil, das auf einem Bauteil der zweiten Dämmschicht
festgehalten wird und das einen Schweißflügel aufweist, der aus
der Fläche der, die zweite Dichtungswand tragenden, zweiten
Dämmschicht herausragt und der in Bezug auf die zweite
Dämmschicht verschiebbar ist, ein zweites, von einer Leiste
gebildetes Teil, wobei in einer Nut derselben der Lötflügel des
ersten Gelenks angeordnet ist, wobei ein Verbindungselement den
Flügel mit der Leiste verbindet, wobei die Leiste außerdem auf
der Seite, die der Seite mit der Nut gegenüberliegt, eine weitere
Nut aufweist, ein drittes Teil, das von einem zweiten, dem ersten
entsprechenden Schubgelenk gebildet ist, wobei das dritte Teil in
der Nut der Leiste angeordnet ist, wobei der Schweißflügel des
zweiten Gelenks aus der Fläche der, die erste Dichtungswand
tragenden, ersten Dämmschicht herausragt, wobei die Schweißflügel
des jeweiligen Schubgelenks, die Verbindung der zweiten
Dichtungswand mit der ersten durch Verschweißen mit dem
Befestigungsmittel ermöglichen.
Bei einer anderen Ausführungsform, bei der die Bauteile der
ersten Dämmschicht dünnwandige Dämmplatten sind, besteht ein
Befestigungsmittel aus einem einzelnen, auf einem Element der
zweiten Dämmschicht gehaltenen Schubgelenk, das einen aus den
beiden Flächen der beiden, jeweils eine Dichtungswand tragenden
Dämmschichten herausragenden Schweißflügel aufweist, wobei der
Schweißflügel die Verbindung der zweiten Dichtungswand mit der
ersten Dichtungswand durch Verschweißen mit den
Befestigungsmitteln ermöglicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Dämmschicht
aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen gebildet, die mit
Hilfe von mit dem Tragwerk verbundenen Haltemitteln an dem
Tragwerk des Schiffs befestigt sind, wobei die Bauteile
voneinander durch im wesentlichen geradlinige Verbindungszonen
getrennt sind, in denen die vorerwähnten Haltemittel angeordnet
sind. Vorteilhaft weist jedes Haltemittel einerseits einen mit
dem Tragwerk des Schiffs verschweißten Gewindestift und
andererseits eine Schraubenmutter auf, die auf einem Zapfen, der
mit einem Kasten der zweiten Dämmschicht verbunden ist, zur
Anlage kommt, wobei der Zapfen längs des Rahmens des Kastens,
parallel zum Verbindungsbereich, in der Nähe des Tragwerks des
Schiffs angeordnet ist. Die zweite Dichtungswand kann durch
Metallgänge mit in Richtung Behälterinnenraum hochgezogenen
Kanten gebildet werden, wobei die Gänge aus Feinblech mit
niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und Stück für Stück
mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden Seiten des
Schweißflügels eines mechanisch auf der zweiten Dämmschicht
gehaltenen Schubgelenks verschweißt sind.
Man kann die zu den Haltemitteln gehörenden Schubgelenke so
anordnen, daß sie einerseits aus einem ersten, an der Längskante
des Schweißflügels vorgesehenen U-förmigen Einschlag und
andererseits aus einem zweiten, an dem Befestigungsband
vorgesehenen U-förmigen Einschlag bestehen, wobei die beiden
Einschläge ineinander eingehängt sind und jedes Befestigungsband
in einer, bei einem Innenschott der Kästen befindlichen Nut
angeordnet ist, wobei die Breite der Nut nur unwesentlich größer
als die der beiden ineinander gehängten Einschläge ist. Ein
Befestigungsband kann durch Haltemittel in seiner Nut gehalten
werden, wobei die Haltemittel in Höhe der Nut, in der die
Befestigungsmittel angeordnet sind, quer durch das Schott
verlaufen. Im Falle der Ausführungsform, bei der die Haltemittel
nur ein einziges Schubgelenk aufweisen, kann dieses als ein L-
förmig gebogener Teil des Schweißflügels in eine T-förmige Nut
eingesetzt werden, die in einem Bauteil der zweiten Dämmschicht
ausgespart ist.
Vorteilhaft kommen die Kästen der zweiten Dämmschicht mit dem
Tragwerk des Schiffs mittels Rollen aus polymerisierbarem Harz in
Anlage, wobei die Rollen als Einzelelemente eine geometrisch
definierte Fläche bilden, die von den Zufallsabweichungen des
Tragwerks von seiner theoretischen Oberfläche im statischen
Zustand unabhängig ist. Bevorzugt ist eine Folie aus Kunststoff
zwischen dem Tragwerk und den Harzrollen angeordnet. Die
Verbindungsbereiche zwischen den Kästen der zweiten Dämmschicht
sind bevorzugt mit einem Dämmstoff gefüllt. Die zweite
Dämmschicht liegt bevorzugt unter einem absoluten Druck im
Bereich von 0,1 bis 300 Millibar.
Vorteilhaft sind die Bauteile, welche die zweite Dämmschicht
bilden, Platten aus wabenartigem Material. In diesem Fall und
oben beschiebenen ersten Ausführungsform, bei der die
Befestigungsmittel eine Leiste aufweisen, können die Platten aus
wabenförmigem Material, welche die erste Dämmschicht bilden, mit
Hilfe von auf den Leisten der Befestigungsmittel angebrachten
Winkeln in Bezug auf die zweite Dichtungswand festgehalten
werden, wobei einer der Flügel der Winkel zur sicheren
Befestigung in die Platten eingetrieben ist. Bevorzugt besteht
die erste Dichtungswand aus Metallgänge mit in Richtung
Behälterinnenraum hochgezogenen Kanten, wobei die Gänge aus
Feinblech mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und
Stück für Stück mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden
Seiten des Schweißflügels eines direkt oder indirekt auf der
zweiten Dämmschicht gehaltenen Schubgelenks geschweißt sind.
Im folgenden werden zwei in den beigefügten Zeichnungen
dargestellte Ausführungsformen zur Erläuterung der Erfindung
beschrieben, die aber lediglich beispielhafter Natur sind und
keine Beschränkung der Erfindung darstellen.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 die Ansicht eines Teilquerschnitts senkrecht zu einer
Schnittkannte des Doppelrumpfes des Schiffs mit einem
doppelten Querschott, wobei der Querschnitt nur den
Teil der ersten und zweiten Wände vollständig zeigt,
der sich zwischen dem schrägen Band und dem Doppelrumpf
befindet und wobei der Bereich zwischen dem Band und
dem doppelten Querschott weder die ersten und zweiten
Dämmschichten, noch die ersten und zweiten
Dichtungswände zeigt;
Fig. 2 die vollständige Anordnung eines Verbindungsrings gemäß
der gleichen Querschnittsfläche wie in Fig. 1, wobei
die ersten und zweiten Wände entlang des Doppelrumpfes
vollständig dargestellt sind, während entlang des
Doppelquerschotts lediglich die zweite Wand dargestellt
ist;
Fig. 3A und 3B eine vergrößerte Darstellung der Bereiche
IIIA und IIIB der Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2,
wobei der Bereich um die erste Dämmschicht überhöht
dargestellt ist, um einen Haltewinkel besser zu zeigen;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 4;
Fig. 6 die perspektivische Ansicht eines Haltewinkels;
Fig. 7 eine Niete zur Befestigung des Bandes an dem T-Stück in
der Nähe der Schnittkante;
Fig. 8 eine andere Ausführungsform des Verbindungsrings in
einer entsprechenden Ansicht wie in Fig. 1, allerdings
auf die Kante des Behälters im Bereich der ersten Wand
beschränkt, wobei die ersten Wand eine geringe Dicke
aufweist und nur in dem zum Doppelrumpf parallelen
Bereich dargestellt ist;
Fig. 9 zeigt eine Ansicht wie in Fig. 4, einer ersten Wand
aus Fig. 8.
In den Zeichnungen wird die Innenwand des Doppelrumpfes eines mit
einem erfindungsgemäßen Behälter ausgestatteten Schiffs mit 1a
und eine der Wände des Doppel-Querschotts mit 1b bezeichnet. An
der Schnittkante 1c des Doppelrumpfes und des Doppel-Querschotts
ist eine Schweißverbindung vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Behälter wird von einer zweiten Dämmschicht
gebildet, die, wie in der französischen Patentanmeldung 2 683 786
dargestellt, an dem Tragwerk eines Schiffs befestigt ist. Auf
vorbezeichnete Anmeldung wird hiermit zum Zwecke der Offenbarung
ausdrücklich Bezug genommen. An den Wänden 1a und 1b des Tragwerks
sind daher Haltemittel angeschweißt, die aus Gewindestiften 2
bestehen. Diese Gewindestifte sind in zwei zueinander senkrechten
Richtungen aufgereiht. In einer Richtung weisen die Stifte einen
Abstand von 500 mm und in der anderen Richtung einen Abstand von
1260 mm auf. Mit den Stiften 2 werden Kästen 3, welche die
Bauteile der zweiten Dämmschicht des erfindungsgemäßen Behälters
bilden, am Tragwerk des Schiffs befestigt. Jeder Kasten 3 wird
von einem parallelepipeden Gehäuse aus Sperrholz gebildet, das 1
m hoch, 1,20 m lang und 0,43 m tief ist. Im Inneren des Gehäuses
sind Längsschotten angeordnet, die sich zwischen den rechteckigen
Längsseiten des Gehäuses erstecken. Die Innenschotten verlaufen
parallel zu den Längskanten der Kiste. Das Innere des Kastens ist
mit einem besonders wärmedämmenden Material, wie z. B. "PERLITE",
gefüllt. Jeder Kasten weist an der kurzen Kante der einen
rechteckigen Längsseite einen aus der Wand des Kastens
herausragenden Zapfen 3a auf, der aus einer Holzleiste mit
rechteckigem Querschnitt besteht. Der Zapfen 3a ist mit dem
Kasten 3 verschraubt. Wenn die Kästen 3 an dem Tragwerk des
Schiffs aufgestellt werden, dann werden die Stifte 2 zwischen den
beiden Zapfen 3a der beiden aneinandergrenzenden Kästen 3 in
gleicher Entfernung von den beiden Enden der Zapfen 3a
angeordnet. Mit einer Unterlegscheibe 4 und einer Mutter 5
sichert man die Befestigung der beiden benachbarten Kästen 3 mit
demselben Stift.
Beim Aufstellen des Kastens 3 werden Rollen 9 aus einem
polymerisierbaren Harz zwischen dem Kasten und dem Tragwerk
angeordnet, wobei die Rollen auf jener Längsseite des Kastens 3
angeordnet sind, die dem Tragwerk direkt gegenüberliegt. Der
Kasten wird dann solange in Richtung Tragwerk verschoben, bis
Keile mit bestimmten Abmessungen, die an den vier Ecken des
Kastens befestigt sind, gegen das Tragwerk in Anlage kommen. In
dieser Lage sind die Rollen aus polymerisierbarem Harz mehr oder
weniger eingedrückt und dieses Verfahren gestattet es,
Abweichungen des Tragwerks im statischen Zustand von seiner
Idealfläche auszugleichen. Die Dimensionierung der Keile erfolgt
nach einer genauen Ausmessung der räumlichen Anordnung der
Innenwände des Tragwerks. Ist die Positionierung des Kastens
beendet, wird die Befestigung des Kastens mit Stiften 2 gesichert
und die polymerisierbaren Rollen 9 härten innerhalb einiger
Stunden durch Polymerisieren aus, so daß die Keile danach wieder
entfernt werden können. Bevor der Kasten 3 an das Tragwerk
angesetzt wird, bringt man einen Polyanfilm zwischen das Tragwerk
und die Rollen 9 ein, damit das Harz der Rollen nicht an dem
Tragwerk klebt und damit nun eine dynamische Deformation des
Tragwerks ermöglicht wird, ohne daß der Kasten 3 die
Beanspruchungen durch die Deformation zwischen den Haltemitteln
2 erleidet. Die Kästen 3 werden bei den Stiften 2 durch einen
Verbindungsbereich von etwa 60 mm Breite getrennt, der, wie schon
zuvor im Stand der Technik beschrieben, mit einem thermisch
isolierenden Material gefüllt ist.
Auf der Oberseite 3b des Kastens 3, das heißt auf der Seite, die
dem Tragwerk nicht direkt gegenüber liegt, ist in Richtung der
beiden Innenschotten eine Nut 15 angebracht, die sich über die
gesamte Länge des Kastens, senkrecht zur Richtung der beiden
Zapfen 3a ersteckt. In den Nuten sind Haltemittel angeordnet, die
einerseits eine zweite Dichtungswand und andererseits eine erste
Dichtungswand auf der, von den Kästen 3 gebildeten, zweiten
Dämmschicht halten. Der detaillierte Aufbau der Haltemittel wird
im folgenden ausführlicher dargestellt und ist in einer ersten
Ausführungsform in Fig. 4 und in einer zweiten Ausführungsform
in Fig. 9 zu sehen.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, die der in den
Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform entspricht, weisen
die Haltemittel drei Teile auf: Ein erstes Teil besteht aus einem
ersten Schubgelenk, das aus einem Befestigungsband 16 und einem
Schweißflügel 18, beide aus Invar-Blech, gebildet wird. Das
Befestigungsband 16 weist eine in U-Form gebogene Längsleiste
auf, die einen Einschlag 16a bildet und die im Inneren der Nut 15
mit querliegenden Klammern 17 befestigt ist. Der Schweißflügel 18
weist eine in U-Form gebogene Leiste zur Bildung eines Einschlags
18a auf. Die beiden Einschläge 16a und 18a sind ineinander
eingehängt, damit der Schweißflügel 18 auf dem Band 16 gehalten
wird und folglich mit den Kästen 3 der zweiten Dämmschicht
verbunden ist. Das Befestigungsband 16 und der Schweißflügel 18
bestehen aus 0,5 mm dickem Invar-Blech. Das so gebildete
Schubgelenk ermöglicht somit ein Gleiten des Schweißflügels 18
bezüglich des Kastens 3 in Längsrichtung des Kastens, das heißt
parallel zu den Innenschotten des Kastens. Um eine stabile
Aufhängung 16/18 zu gewährleisten, wird die Breite der Nut 15 so
festgelegt, daß sie nur unwesentlich größer als die Gesamtbreite
der beiden Einschläge 15a und 18a ist, was sowohl verhindert, daß
sich die Einschläge aufbiegen können, als auch die
Widerstandsfähigkeit der Schweißflügel gegen auftretende
Zugkräfte vergrößert. Das zweite Teil des Haltemittels besteht
aus einer Leiste 6 aus Sperrholz, die auf der Schmalseite über
dem Schubgelenk 16/18 angeordnet ist. Die Leiste 6 weist auf
ihrer unteren Schmalseite, also der Seite in der Nähe des Kastens
3, eine Nut 7 auf, in welcher der Schweißflügel 18 wie auch die
verschweißten Kanten angeordnet sind, die mit ihm, wie im
folgenden beschrieben, verbunden sind. Die obere Schmalseite der
Leiste 6 weist eine Nut 8 auf, in der ein zweites, mit dem ersten
identisches Schubgelenk angeordnet ist, das aus einem
Befestigungsband 10 und einem Schweißflügel 11 besteht. Das
Befestigungsband ist mit der Leiste 6 durch Klammern 12
verbunden. Das Schubgelenk 10/11 bildet das dritten Teil der
Haltemittel. Wie nachstehend beschrieben, werden Metallgänge mit
ihren hochgezogenen Kanten auf beide Seiten des Schweißflügels
geschweißt.
Wenn die zweite Dämmschicht wie oben angedeutet kastenartig
aufgebaut ist, bringen die Schubgelenke 16/18 die Schweißflügel
18 zum Vorschein, die in das Innere des Behälters hineinragen.
Dann werden die zweiten Dichtungswände angebracht, die aus Gängen
19 aus 0,7 mm dickem Invar-Blech gebildet sind und hochgezogene
Kanten 19a aufweisen. Die Gänge 19 aus Invar-Blech sind zwischen
zwei hochgezogenen Kanten im wesentlichen 50 cm breit und sind
mit diesen hochgezogenen Kanten von beiden Seiten mit dem
Schweißflügel 18 verschweißt. Die hochgezogenen Kante 19a und der
Schweißflügel 18 ragen über die von den Gängen 19 gebildete
Fläche hinaus. Wenn die Verschweißung der hochgezogenen Kanten
19a dicht ist, wird so eine zweite Dichtungswand gebildet, die
auf die zweite Dämmschicht aufgesetzt ist.
Nachdem die zweite Wand so hergestellt wurde, werden die Leisten
6 an den Schweißflügeln 18 angeordnet. Jede dieser Leisten ist an
ihrer Längsseite mit Haltewinkeln 13 ausgestattet. Die Winkel 13
sind auf beiden Seiten jeder Leiste 6 mit Nieten 13a befestigt.
Jeder Winkel 13 weist zwei Arme auf, wobei ein Arm 13b an die
Leiste 6 und der andere Arm 13c an einen Gang 19 der zweiten
Dichtungswand angelegt wird. Diese Arme sind 50 mm breit und 60
mm lang. Jeder Arm 13b weist eine Verankerungsplatte 13d auf, die
von einem, im rechten Winkel zum Rand des Arms 18b gebogenen
Bereich gebildet wird. Die Verankerungsplatte 13d ragt folglich
senkrecht von der Leiste 6 weg. Die Platte 13d ist etwas weniger
als 60 mm lang, um das Biegen zu ermöglichen und sie weist in
einem zentralen Bereich drei Versteifungen auf, die Haltezacken
13e bilden, deren spitzer Teil sich auf der Seite der zweiten
Dichtungswand befindet.
Wenn die Leisten 6 auf der zweiten Dichtungswand angeordnet sind,
werden sie durch Klammern 14 mit den Schweißflügeln 18 verbunden
und seitlich von den Armen 13c der Haltewinkel 13 abgestützt.
Dann werden 68 mm dicke Platten aus Polyurethanschaum 20 zwischen
den Leisten 6 angeordnet, wobei die Platten mit den Oberkante der
Leisten 6 fluchten. Die Platten werden soweit zwischen
benachbarte Leisten geschoben, bis sie mit den Gängen 19 der
zweiten Dichtungswand in Lage kommen, wobei die
Verankerungsplatten 13d durch das Einschieben wie Schneiden in
die Platten eindringen. Die Haltezacken 13e verhindern, daß sich
die Platte von der sie stützenden zweiten Wand löst und
ermöglichen, daß die erste Dichtungswand endgültig befestigt
wird. Die erste Dichtungswand wird mit 0,5 mm dicken Gängen 35
aus Invar-Blech gebildet, wobei die Gänge hochgezogene Kanten 35a
aufweisen. Die Breite der Gänge 35 beträgt etwa 50 cm, so daß die
hochgezogenen Kanten 35a von beiden Seiten an dem Schweißflügel
anliegen. Mit einer automatischen Vorrichtung können, wie zuvor
die Kanten 19a und der Schweißflügel 18, jetzt die Kanten 35a und
der Schweißflügel 11 in an sich bekannter Weise hermetisch dicht
verschweißt werden. Dadurch wird der endgültige Halt der ersten
Dämmschicht realisiert.
Bevorzugt steht die zweite Dämmschicht unter einem verminderten
Druck, beispielsweise unter einem Absolutdruck von 2 Millibar.
Angesichts der großen Dicke der Schicht von 430 mm, zeigt die
zweite Dämmschicht sehr hohe Isolationseigenschaften. Um den
verminderten Druck von 2 Millibar zu erzeugen, pumpt man Luft aus
der zweiten Isolierschicht. Dazu können die Kästen 3 Öffnungen an
ihren Querseiten aufweisen, um das Absaugen der Luft aus den
Kästen zu vereinfachen.
Im folgenden wird jetzt eine Ausführungsform des Halterings
beschrieben, der zwischen der entlang des Doppelrumpfes des
Schiffs verlaufenden Behälterwand und der entlang eines
Querschotts verlaufenden Behälterwand angeordnet ist, wobei die
beiden Wände wie zuvor beschrieben aufgebaut sind. Die Entfernung
des letzten Kastens 3 der zweiten Dämmschicht von der
Schnittkante 1c ist geringer als die Länge eines Kastens 3. Daher
gibt es für jede Wand 1a und 1b einen speziellen Kasten 103a bzw.
103b, der, wie die Kästen 3, Zapfen 104a bzw. 104b aufweist, die
zur Befestigung des speziellen Kastens an der entsprechenden Wand
des Tragwerks dienen, mit Hilfe von Stiften 102, die den zuvor
beschriebenen Stiften entsprechen. Die Zapfen 104a, 104b sind
jeweils senkrecht zur Richtung der Zapfen 3a des entlang der
entsprechenden Wand des Tragwerks orientiert angeordneten Kastens
3. Für jeden speziellen Kasten 103a oder 103b gibt es folglich
zwei Zapfen 104a oder 104b, die eine Breite des Kastens 3, also
1 m, voneinander beabstandet sind. Jeder Zapfen 104a oder 104b
wirkt mit zwei Stiften 102 zusammen und zwei spezielle, an der
derselben Wand des Tragwerks liegende Kästen weisen zwei
nebeneinander liegende Zapfen auf, die mit denselben beiden
Stiften 102 befestigt sind. Die Befestigung der Zapfen 104a und
104b mit den Stiften 102 geschieht analog zur Befestigung der
Zapfen 3a mit den Stiften 2, durch die Verwendung von
Unterlegscheiben 4, damit derselbe Stift auf zwei benachbarte
Zapfen wirken kann. Wie schon zuvor für die Kästen 3 beschrieben,
werden auch die speziellen Kästen 103a und 130b mit Rollen 9 aus
polymerisierbarem Harz aufgestellt. Zwischen dem letzten Kasten
3 dieser Eckverbindung und dem speziellen Kasten 103a oder 103b
ist ein Zwischenraum 105a bzw. 105b ausgespart, der mit Glaswolle
gefüllt und zur Seite der zweiten Dichtungswand hin von einer
Haube 106a bzw. 106b bedeckt ist. Die Haube weist eine Leiste 107
auf, die in den Zwischenraum 105a bzw. 105b hineinragt und
einerseits am Rand des letzten Kastens 3 und andererseits am Rand
des speziellen Kastens 103a bzw. 103b, auf der Innenseite des
Behälters, angeordnet ist.
Entlang der gesamten Länge der Schnittkante 1c existiert zwischen
den Wänden 1a und 1b des Tragwerks einerseits und den speziellen
Kästen 103a und 103b andererseits ein übrigbleibender Raum mit
quadratischem Querschnitt. In diesem übrigbleibenden Raum ist ein
Band 40 aus 3 mm dickem Invar-Blech in einem Winkel von 45° zu
den beiden Wänden 1a und 1b angeordnet. Das Band 40 ist mit dem
Tragwerk über ein T-Stück 41 verbunden, das eine Fußplatte, deren
beide Enden mit den Wänden des Tragwerks verschweißt sind, und
einen Steg, an dem das Band 40 mit Nieten 42 befestigt ist,
aufweist. Pro laufendem Meter der Anordnung sind 20 Nieten mit je
12 mm Durchmesser vorgesehen. Die in Fig. 7 detailliert
dargestellte Vernietung ermöglicht eine Verschiebung des Bandes
40 um 4 mm gegenüber dem T-Stück 41, denn die in dem Steg des T-
Stücks zur Aufnahme der Nieten ausgesparten Ösen weisen eine
Durchmesser von 16 mm auf. Der dem T-Stück 41 gegenüberliegende
Teil des Bandes 40 ruht auf einem Einsatz 43, dessen Querschnitt
ein rechtwinkliges Dreieck ist. Der Einsatz wird von dem
senkrecht zu dem Zapfen 104a verlaufenden Rand des speziellen
Kastens 103a getragen. Das Band ist auf diesem Einsatz mit einer
Schraube 44 befestigt. Der restliche Raum auf beiden Seiten des
Bandes 40 ist mit Isoliermaterial gefüllt, nämlich einerseits, in
der Nähe der speziellen Kästen und in der Nähe des Bandes 40, mit
einer Schicht 45 aus Glaswolle und andererseits, im verbleibenden
Volumen, mit einem Block 60 aus Polyurethanschaum, wobei der
Querschnitt des Blocks 60 einem rechtwinkligen Dreieck
entspricht.
Das Band 40 besteht in Wirklichkeit aus zwei Teilen: einem Teil
40a, das sich von dem T-Stück 41 bis zu dem Einsatz 43 erstreckt
und einem anderen Teil 40b, das überlappend auf dem ersten Teil
verschweißt ist und das bis zu der ersten Dichtungswand reicht.
Das zweite Teil 40b ist mit vier Platten 46a, 46b, 47a, 47b
verschweißt. Die Platten 46a, 46b liegen an den speziellen Kästen
103a, 103b an und die Platten 47a, 47b verlaufen auf Höhe der
ersten Dichtungswände jeweils parallel zu den Platten 46a bzw.
46b. Die vier Platten werden mit ihren gewinkelten Enden der
Länge nach mit dem Band 40 verschweißt. Geschweißt wird mit einer
Rollenelektrode bei einem Strom von etwa 8000 bis 9000 Ampere, so
daß eine mindestens 1,5 mm dicke Schweißnaht gebildet wird. Die
Platten 46a, 46b, 47a, 47b sind 1,5 mm dicke Invarbleche. In dem
Zwischenraum zwischen den Platten 46a und 47a bzw. 46b und 47b
sind Sperrholzkeile 48a bzw. 48b angeordnet. An ihren von dem Band
40b am weitesten entfernte Kanten, sind in den Platten 47a und
47b Einbuchtungen zur Aufnahme von Senkkopfschrauben vorgesehen.
Bei der Herstellung der Einbuchtungen wird das Metall deformiert
und die so entstandenen leichten Erhebungen in Richtung der Keile
48a, 48b greifen in eine geeignete Nut dieser Keile ein. Die
Abmessungen der Keile 48a, 48b sind so, daß sie von den Platten
46a, 46b, 47a und 47b exakt bedeckt werden. Die Befestigung der
Keile an den Platten wird mit Positionierwinkeln 49a, 49b
bewerkstelligt, die auf dem entsprechenden Keil verschraubt und
mit den Platten 46a bzw. 46b mit Schweißpunkten verbunden sind.
Wenn die Keile 48a und 48b zwischen den vier Platten 46a, 47a
einerseits und 46b, 47b andererseits angeordnet sind, kommen die
schrägen Ende der Keile gegen das Teil 40b des Bandes 40 in
Anlage. Es versteht sich von selbst, daß der größeren Dicke des
Bereichs, wo die Platten 47a, 47b verschweißt sind, durch Nuten
49 in den Keilen 48a, 48b Rechnung getragen wird (vergleiche
Fig. 3B). Entsprechend werden, wie in Fig. 3A dargestellt, die
Kanten der Keile 48a und 48b in der Nähe der Schweißverbindung
der Platten 46a und 46b mit dem Teil 40b des Bandes 40 gestutzt.
Mit dem hier beschriebenen Aufbau kann ein vorgefertigtes Bauteil
gebildet werden, das aus dem Teil 40b des Bandes 40, den Platten
46a, 46b, 47a, 47b, den Keilen 48a, 48b und den Winkeln 49a, 49b
besteht. Das vorgefertigte Bauteil besteht aus drei Meter langen
Teilabschnitten, die Keile 48a, 48b sind jedoch aus ein Meter
langen Teilstücken aneinandergefügt, um der Anordnung eine
gewisse Biegsamkeit zu verleihen. Zur Montage wird das T-Stück 41
an dem Tragwerk des Schiffs befestigt, die speziellen Kästen 103a
und der Teil 40a des Bandes werden angeordnet, dann wird die
Wärmedämmung zwischen dem Teil 40a des Bandes und dem speziellen
Kasten 103a eingerichtet, schließlich wird das oben beschrieben,
vorgefertigte Bauteil eingefügt und der Teil 40b des Bandes wird
mit dem Teil 40a des Bandes mit einer Überlappung von etwa 30 mm
verschweißt. Auf Höhe der Schweißstelle ist zwischen dem Teil 40b
des Bandes und dem Einsatz 43 eine thermisch isolierende Folie
oder ein dünner Isolierbogen angeordnet. Dann wird auch der
spezielle Kasten 103b angebracht und schließlich wird
Isolationsmaterial im Bereich zwischen diesem speziellen Kasten
und dem Teil 40b des Bandes angeordnet.
Bei dem hier beschriebenen Fertigbauteil ragen die Platten 46a
und 46b über die Keile 48a bzw. 48b hinaus und weisen an ihrem am
weitesten von dem Teil 40a des Bandes entfernten Rand
Einbuchtungen zur Aufnahme von Senkkopf schrauben auf, wobei die
Einbuchtung in gleicher Weise erzeugt werden, wie vorstehend für
die Platten 47a und 47b ausgeführt wurde. Die durch die
Deformation entstandenen Erhebungen greifen in geeignete Nuten
ein, die in den die Platten 46a bzw. 46b tragenden Seiten der
speziellen Kästen 103a und 103b ausgespart wurden. In den
Einbuchtungen der Platten 47a, 47b sind Schrauben 50 zur
Befestigung der Keile 48a, 48b angeordnet und in den
Einbuchtungen der Platten 46a, 46b sind Schrauben 51 zur
Befestigung der Platten an den speziellen Kästen 103a, 103b
angeordnet. In Höhe der Platten 46a und 46b wird die Verbindung
dieser Platten und der Gänge 19 mittels Zwischengänge 119 mit
hochgezogenen Kanten 119a hergestellt. Die Zwischengänge bedecken
den Bereich, wo sich die Schrauben 51 befinden und werden
hermetisch dicht mit den Platten 46a, 46b wie auch mit den Gängen
19 der zweiten Dichtungswand verschweißt. Dann stellt man die
Verbindung der zweiten Dichtungswand im Bereich der Ecken her.
Die Platten 120 aus Polyurethanschaum werden auf beiden Seiten
der Keile 48a und 48b angeordnet, um so den kontinuierlichen
Zusammenhang der ersten Dämmwand zwischen den Keilen 48a, 48b und
den Platten 20 der Wände sicherzustellen. Die Platten 120
entsprechen dabei den Platten 20. Der kontinuierliche
Zusammenhang der ersten Dichtungswand wird so gewährleistet, daß
Zwischengänge 135 mit hochgezogenen Kanten 135a vorgesehen sind,
wobei die Zwischengänge einerseits den Bereich der Platten 47a
und 47b, wo sich die Schrauben 50 befinden, und andererseits die
Enden der Gänge 35 der ersten Dichtungswand der zuvor gebildeten
Wände bedecken.
Der Zusammenhalt der ersten und zweiten Dichtungswände wird
übrigens dadurch gewährleitet, daß die Verschweißungen der
Platten 47a, 47b mit dem Teil 40b des Bandes einerseits und der
Platten 46a, 46b mit dem Teil 40b des Bandes andererseits,
hermetisch dichte Schweißnähte sind, die den sehr hohen
Zugbelastungen widerstehen können, die bei Verformung des Schiffs
in der Dünung auf die Wände einwirken. Bei einem Schiff, das eine
Ladung von 200.000 m³ transportieren kann, sind Zugkräfte von bis
zu 10 Tonnen pro laufendem Meter in jeder Wand möglich, so daß
das Band 40 so ausgeführt sein muß, daß es Zugkräften von etwa 20
Tonnen pro laufendem Meter standhält. Es wurde festgestellt, daß
die mit den zuvor angedeuteten Stromstärken erzeugten Schweißnähte
an der Grenzfläche der zu schweißenden Bleche eine Breite von
etwa 2 mm aufweisen, was ausreicht, den oben erwähnten Zugkräften
durch Scherung stand zu halten. Da sich die zweite Wand unter
Last etwas absenken kann, ist auch eine Federung des Bandes 40
gegenüber dem T-Stück 41 vorgesehen, damit ein Abknicken des
Bandes 40 vermieden wird.
Man kann demnach festhalten, daß die hier beschriebene
Ausführung des Verbindungsrings wesentlich einfacher und
wirtschaftlicher ist als die in der französischen Patentanmeldung
beschriebene Vorrichtung. Zusätzlich sind die Eigenschaften im
Hinblick auf die Wärmedämmung gegenüber dem Stand der Technik
verbessert. Darüberhinaus ist die Montage und die Befestigung der
ersten Wand gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen
Vorrichtungen verbessert, denn die Befestigung der ersten
Dichtungswand mit einem in der zweiten Dämmschicht gehaltenen
Haltemittel stellt eine wesentliche Vereinfachung dar. Diese
Vereinfachung kommt auch darin zum Ausdruck, daß die erste
Dämmschicht jetzt aus relativ leichten, vorgefertigten
Schaumstoffplatten besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung nutzt man die
Tatsache, daß die oben beschriebene Ausführung des
Verbindungsrings an den Kanten des Behälters eine beträchtliche
Annäherung der Schweißstellen auf dem Teil 40b des Bandes 40, zur
Verbindung mit den Platten 47a, 47b, einerseits und den Platten
46a, 46b andererseits, ermöglicht. Daraus ergibt sich, daß die
Dicke der ersten Dämmschicht deutlich verringert werden kann, was
besonders bevorzugt ist, denn sollte ein Leck in der ersten
Dichtungswand auftreten, so ist der, an der zweiten Dichtungswand
entstehende kalte Bereich bei konstanter Gesamtdicke der
thermischen Isolation, weiter von dem Tragwerk des Schiffs
entfernt. Daher kann zum Aufbau des Tragwerks des Schiffs Stahl
von geringerer Qualität verwendet werden, was zu niedrigeren
Herstellungskosten des Schiffs führt. Wird die Innenwand des
Doppelrumpfs beispielsweise aus Stahl der Qualitätsstufe B statt
aus Stahl der Qualität E gefertigt, kann eine Einsparung von 2%
des Gesamtpreises des Schiffs erzielt werden. Aufgrund der
verringerten Dicke der ersten Dämmschicht kann aber auch auf die
Schubgelenke zwischen der ersten Dichtungswand und der zweiten
Dichtungswand verzichtet werden, weil man die Gänge der beiden
Dichtungswände auf demselben Schweißflügel befestigen kann, wobei
nur ein einziges Schubgelenk zwischen dem Schweißflügel und den
Bauteilen der zweiten Dämmschicht vorgesehen ist. Aufgrund der
geringen Entfernung der ersten und zweiten Dichtungswände, reicht
es aus, lediglich die Dicke der mit diesen Dichtungswänden
verbundenen Schweißflügel etwas zu zu vergrößern, damit diese den
Belastungen standhalten, die aufgrund der unterschiedlichen
Deformationen der Schweißflügel zwischen den Ebenen der ersten
und zweiten Dichtungswände hervorgerufen werden. Damit erhält man
ein System, das den Verformungen des Tragwerks des Schiffs in der
Dünung perfekt widersteht. Eine derartige Ausführungsform ist in
den Fig. 8 und 9 dargestellt.
Bei dieser Variante entspricht die zweite Wärmedämmschicht der
zuvor beschriebenen Ausführung. Der Aufbau des vorgefertigten
Bauteils, das die Kante des Behälters auf der Ebene der zweiten
Dichtungswand, der ersten Dämmschicht und der ersten
Dichtungswand bildet, entspricht ebenfalls dem der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die
verwendeten Bezugsziffern jeweils um 200 erhöht wurden. Der
wesentliche Unterschied der beiden Ausführungsformen liegt in der
Dicke der ersten Dämmschicht, die hier 25 mm beträgt: diese erste
Dämmschicht besteht aus Schaumstoffplatten aus Polyurethan und
wird mit der Bezugsziffer 220 bezeichnet. Die Platten 220 sind in
der Nähe der Keile 248a, 248b angeordnet und weisen Nuten auf, in
denen Befestigungswinkel 249 und die Köpfe der mit den Winkeln
verbundenen Schrauben sitzen.
Fig. 9 zeigt die Variante der Befestigung der ersten
Dichtungswand, welche bei Verwendung einer 25 mm dicken ersten
Dämmschicht eingesetzt werden kann. Die Gänge der ersten und
zweiten Dichtungswände entsprechen denen der ersten
Ausführungsform: sie werden mit 235 bzw. 219 bezeichnet. Die
Nuten 15, die in der ersten Ausführungsform in den Kästen der
zweiten Dämmschicht vorgesehen waren, sind hier durch T-förmige
Nuten 215 ersetzt. In jeder Nut 215 ist ein zu einem L gebogener
Schweißflügel 218 angeordnet, wobei der kurze Arm des L′s in
einen Arm der T-Nut 215 ragt während der lange Arm des L′s den
Steg des T′s der Nut 215 durchquert und nach oben aus den Kästen
der zweiten Dämmschicht herausragt. Der Schweißflügel 218 wird
aus einem 0,7 mm dicken Invarblech gebildet. Mit dieser Dicke
kann sowohl den durch das Fehlen des Schubgelenks zwischen den
beiden Dämmplatten hervorgerufenen Scherkräften widerstanden, als
auch ein Aufbiegen des L-förmigen Bogens verhindert werden, so
daß der Schweißflügel 218, wie im folgenden erläutert, die beiden
Dichtungswände 218 zusammenhält. Die auf den Kästen der zweiten
Dämmschicht angeordneten Gänge mit hochgezogenen Kanten 219 sind,
wie bei der ersten Ausführungsform, an den hochgezogenen Kanten
mit beiden Seiten des Schweißflügels 218 verschweißt. Dann werden
Platten 220, welche die erste Dämmschicht bilden, an beiden
Seiten des Schweißflügels 218 angeordnet und auf diesen Platten
werden die ersten Dichtungsgänge 235 aufgelegt, deren
hochgezogene Kanten ebenfalls mit beiden Seiten des
Schweißflügels 218 verschweißt werden. Mit Hilfe des
Schweißflügels 218 wird die erste Dichtungswand somit direkt an
der zweiten Dämmschicht gehalten.
Es wird deutlich, daß die vereinfachte Montage gegenüber dem
stand der Technik wesentlich günstiger Herstellungskosten
ermöglicht, um so mehr, als der Zusammenbau eines L-förmigen
Gelenks, im Gegensatz zu den U-förmigen Gelenken der ersten
Ausführungsform, automatisiert werden kann.
Claims (21)
1. Hermetisch dichter und thermisch isolierter Behälter, der in
das Tragwerk (1a, 1b) eines Schiffs integriert ist, wobei das
Tragwerk, für jeden Behälter, einerseits im wesentlichen
parallel zur Schiffsachse verlaufende Wände aufweist, welche
die Innenwände des Doppelrumpfs des Schiffs bilden, und
andererseits zwei im wesentlichen senkrecht zur Schiffsachse
verlaufende Querschotten, zwei aufeinanderfolgende
Dichtungswände, eine erste Wand (35, 135; 235) in Kontakt mit
dem Inhalt des Behälters und eine zweite Wand (19, 119; 219),
die zwischen der ersten Wand und dem Tragwerk des Schiffs
angeordnet ist, wobei sich die Dichtungswände mit zwei
Wärmedämmschichten abwechseln, wobei die erste Dämmschicht
(20, 120; 220) mit Hilfe von Befestigungsmitteln
(18, 6, 11; 218), die so angeordnet sind, daß sie im
wesentlichen geradlinig bis zur zweiten Dämmschicht, mit der
sie mechanisch verbunden sind, weiterlaufen, gegen die
zweite Dichtungswand (19, 119; 219) in Anlage gehalten wird,
wobei die Winkelverbindung der Bauteile der ersten und
zweiten Trennwände in dem Bereich, wo die Querschotten (1b)
auf die Innenwände (1a) des Doppelrumpfs treffen, in Form
eines Verbindungsrings ausgeführt ist, dessen Aufbau entlang
der Schnittkante (1c) eines Querschotts (1b) mit den
Innenseiten (1a) des Doppelrumpfs im wesentlichen gleich
bleibt,
dadurch gekennzeichnet, d a ß
die beiden ersten Dichtungswände einerseits und die beiden zweiten Dichtungswände andererseits bei einer derartigen Winkelverbindung jeweils mit einer Schweißnaht mit demselben Band (40; 240) verbunden sind, wobei die beiden Schweißnähte im wesentlichen parallel sind und die Mittelebene des Bandes so orientiert ist, daß sie an jedem Ort des Rings durch die Schnittkante (1c) der betreffenden Winkelverbindung läuft, wobei das Band (40; 240) mit dem Tragwerk in einem Bereich in der Nähe der Schnittkante (1c) verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet, d a ß
die beiden ersten Dichtungswände einerseits und die beiden zweiten Dichtungswände andererseits bei einer derartigen Winkelverbindung jeweils mit einer Schweißnaht mit demselben Band (40; 240) verbunden sind, wobei die beiden Schweißnähte im wesentlichen parallel sind und die Mittelebene des Bandes so orientiert ist, daß sie an jedem Ort des Rings durch die Schnittkante (1c) der betreffenden Winkelverbindung läuft, wobei das Band (40; 240) mit dem Tragwerk in einem Bereich in der Nähe der Schnittkante (1c) verbunden ist.
2. Behälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Band (40; 240) mit vier Platten verbunden ist, wobei zwei
Platten (46a, 46b; 246a, 246b) in der Verlängerung der beiden
zweiten Dichtungswände (35; 235) liegen und die beiden
anderen Platten (47a, 47b; 247a, 247b) in der Verlängerung der
beiden ersten Dichtungswände liegen, wobei die Platten bei
der Herstellung der Winkelverbindung mit Hilfe von
Verbindungsgängen (119, 135; 319, 335) mit den Dichtungswänden
verschweißt werden.
3. Behälter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den mit dem Band (40; 240) verbundenen Platten ebene
Isolationskeile (48a, 48b; 248a, 248b) angeordnet sind.
4. Behälter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Isolationskeile (48a, 48b; 248a, 248b) aus Holz sind.
5. Behälter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Keile (48a, 48b; 248a, 248b) durch, im Bereich der
Abdeckung durch die Verbindungsgänge (135, 119; 335, 319)
angeordnete, Schrauben (50, 51), in Bezug auf die Platten
(46a, 46b, 47a, 47b; 246a, 246b, 247a, 247b) gehalten sind.
6. Behälter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß
das Band (40; 240) aus zwei Teilen besteht, die überlappend miteinander verschweißt sind, wobei das zweite Teil (40b, 240b) mit den Platten (46a, 46b, 47a, 47b; 246a, 246b, 247a, 247b) und das erste Teil (40a; 240a) mit dem Tragwerk des Schiffs verbunden ist.
das Band (40; 240) aus zwei Teilen besteht, die überlappend miteinander verschweißt sind, wobei das zweite Teil (40b, 240b) mit den Platten (46a, 46b, 47a, 47b; 246a, 246b, 247a, 247b) und das erste Teil (40a; 240a) mit dem Tragwerk des Schiffs verbunden ist.
7. Behälter gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das mit den vier Platten (46a, 46b, 47a, 47b; 246a, 246b, 247a,
247b) und den beiden Keilen (48a, 48b; 248a, 248b) verbundene
zweite Teil (40b, 240b) des Bandes (40, 240) ein
vorgefertigtes Bauteil des Verbindungsringes ist.
8. Behälter gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß
das erste Teil (40a; 240a) des Bandes mit dem Tragwerk über eine T-Stück (41) verbunden ist, an dem es mit einer Nietverbindung befestigt ist, die unter Belastung eine Verschiebung des ersten Teils (40a; 240a) des Bandes gegenüber dem T-Stück (41) erlaubt.
das erste Teil (40a; 240a) des Bandes mit dem Tragwerk über eine T-Stück (41) verbunden ist, an dem es mit einer Nietverbindung befestigt ist, die unter Belastung eine Verschiebung des ersten Teils (40a; 240a) des Bandes gegenüber dem T-Stück (41) erlaubt.
9. Behälter gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß
der erste Teil (40a; 240a) des Bandes (40; 240) in Bereich der Schweißverbindung mit dem zweiten Teil (40b; 240b) des Bandes (40; 240) von einem Einsatz (43) gestützt ist, der wiederum von dem die zweite Dämmschicht bildenden, benachbarten Bauteil (103a) getragen ist, welches mit dem Kegelschaft (43) verschraubt ist.
der erste Teil (40a; 240a) des Bandes (40; 240) in Bereich der Schweißverbindung mit dem zweiten Teil (40b; 240b) des Bandes (40; 240) von einem Einsatz (43) gestützt ist, der wiederum von dem die zweite Dämmschicht bildenden, benachbarten Bauteil (103a) getragen ist, welches mit dem Kegelschaft (43) verschraubt ist.
10. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Raum auf beiden Seiten des Bandes (40; 240) zwischen jenen beiden Bauteilen (103a, 103b) der zweiten Dämmschicht, welche der Schnittkante (1c) der betrachteten Verbindungskante am nächsten liegen, mit Isoliermaterial (45, 60) gefüllt ist.
der Raum auf beiden Seiten des Bandes (40; 240) zwischen jenen beiden Bauteilen (103a, 103b) der zweiten Dämmschicht, welche der Schnittkante (1c) der betrachteten Verbindungskante am nächsten liegen, mit Isoliermaterial (45, 60) gefüllt ist.
11. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch
gekennzeichnet, daß
die erste Dämmschicht aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen (20, 120; 220) bestehen, zwischen denen die Haltemittel (18, 6, 11; 218) durchgeführt sind, wobei die erste Dämmschicht (20, 120; 220) gegen die zweite Dichtungswand (3, 103a, 103b; 203) mit Hilfe der ersten Dichtungswand (35, 135; 235, 335) selbst in Anlage gehalten wird, wobei die erste und zweite Dichtungswand hermetisch dicht mit den Befestigungsmitteln (18, 6, 11; 218) verbunden sind.
die erste Dämmschicht aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen (20, 120; 220) bestehen, zwischen denen die Haltemittel (18, 6, 11; 218) durchgeführt sind, wobei die erste Dämmschicht (20, 120; 220) gegen die zweite Dichtungswand (3, 103a, 103b; 203) mit Hilfe der ersten Dichtungswand (35, 135; 235, 335) selbst in Anlage gehalten wird, wobei die erste und zweite Dichtungswand hermetisch dicht mit den Befestigungsmitteln (18, 6, 11; 218) verbunden sind.
12. Behälter gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Befestigungsmittel drei Teile aufweist, ein erstes, von
einem ersten Schubgelenk (16, 16a, 18a, 18) gebildetes Teil,
das auf einem Bauteil der zweiten Dämmschicht festgehalten
wird und das einen Schweißflügel (18) aufweist, der aus der
Fläche der, die zweite Dichtungswand (19) tragenden, zweiten
Dämmschicht (3) herausragt und der in Bezug auf die zweite
Dämmschicht verschiebbar ist, ein zweites, von einer Leiste
(6) gebildetes Teil, wobei in einem Falz derselben der
Lötflügel (18) des ersten Gelenks angeordnet ist, wobei ein
Verbindungselement (14) den Flügel (18) mit der Leiste (6)
verbindet, wobei die Leiste (6) außerdem auf der Seite, die
der Seite mit dem Falz (7) gegenüberliegt, eine Nut (8)
aufweist, ein drittes Teil, das von einem zweiten, dem
ersten entsprechenden Schubgelenk (10, 11) gebildet ist,
wobei das dritte Teil in der Nut (8) der Leiste (6)
angeordnet ist, wobei der Schweißflügel (11) des zweiten
Gelenks aus der Fläche der, die erste Dichtungswand (35)
tragenden, ersten Dämmschicht (20) herausragt, wobei die
Schweißflügel (18,11) des jeweiligen Schubgelenks, die
Verbindung der zweiten Dichtungswand (19) mit der ersten
(35) durch Verschweißen mit dem Befestigungsmittel
ermöglichen.
13. Behälter gemäß Anspruch 11, bei dem die Bauteile der ersten
Dämmschicht dünnwandige Dämmplatten (220) sind, dadurch
gekennzeichnet, daß
ein Befestigungsmittel aus einem einzelnen, auf einem Element der zweiten Dämmschicht (203) gehaltenen Schubgelenk besteht, das einen aus den beiden Flächen der beiden, jeweils eine Dichtungswand tragenden Dämmschichten herausragenden Schweißflügel (218) aufweist, wobei der Schweißflügel (218) die Verbindung der zweiten Dichtungswand (219) mit der ersten Dichtungswand (235) durch Verschweißen mit den Befestigungsmitteln ermöglicht.
ein Befestigungsmittel aus einem einzelnen, auf einem Element der zweiten Dämmschicht (203) gehaltenen Schubgelenk besteht, das einen aus den beiden Flächen der beiden, jeweils eine Dichtungswand tragenden Dämmschichten herausragenden Schweißflügel (218) aufweist, wobei der Schweißflügel (218) die Verbindung der zweiten Dichtungswand (219) mit der ersten Dichtungswand (235) durch Verschweißen mit den Befestigungsmitteln ermöglicht.
14. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß
die zweite Dämmschicht aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen (3, 103; 203) gebildet ist, die mit Hilfe von mit dem Tragwerk verbundenen Haltemitteln (2, 102) an dem Tragwerk des Schiffs befestigt sind, wobei die Bauteile voneinander durch im wesentlichen geradlinige Verbindungszonen getrennt sind, in denen die vorerwähnten Haltmittel angeordnet sind.
die zweite Dämmschicht aus im wesentlichen parallelepipeden Bauteilen (3, 103; 203) gebildet ist, die mit Hilfe von mit dem Tragwerk verbundenen Haltemitteln (2, 102) an dem Tragwerk des Schiffs befestigt sind, wobei die Bauteile voneinander durch im wesentlichen geradlinige Verbindungszonen getrennt sind, in denen die vorerwähnten Haltmittel angeordnet sind.
15. Behälter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Haltemittel (2, 102) einerseits einen mit dem Tragwerk
des Schiffs verschweißten Gewindestift und andererseits eine
Schraubenmutter aufweist, die auf einem Zapfen
(3a, 104a, 104b), der mit einem Kasten (3, 103a, 103b) der
zweiten Dämmschicht verbunden ist, zur Anlage kommt, wobei
der Zapfen längs des Rahmens des Kastens, parallel zum
Verbindungsbereich, in der Nähe des Tragwerks des Schiffs
angeordnet ist.
16. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß
die zweite Dichtungswand durch Metallgänge (19, 219) mit in Richtung Behälterinnenraum hochgezogenen Kanten gebildet ist, wobei die Gänge aus Feinblech mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und Stück für Stück mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden Seiten des Schweißflügels (18, 218) eines mechanisch auf der zweiten Dämmschicht (3; 203) gehaltenen Schubgelenks verschweißt sind.
die zweite Dichtungswand durch Metallgänge (19, 219) mit in Richtung Behälterinnenraum hochgezogenen Kanten gebildet ist, wobei die Gänge aus Feinblech mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und Stück für Stück mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden Seiten des Schweißflügels (18, 218) eines mechanisch auf der zweiten Dämmschicht (3; 203) gehaltenen Schubgelenks verschweißt sind.
17. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Kästen (3, 203) der zweiten Dämmschicht mit dem Tragwerk des Schiffs mittels Rollen (9) aus polymerisierbarem Harz in Anlage kommen, wobei die Rollen als Einzelelemente eine geometrisch definierte Fläche bilden, die von den Zufallsabweichungen des Tragwerks von seiner theoretischen Oberfläche im statischen Zustand unabhängig ist.
die Kästen (3, 203) der zweiten Dämmschicht mit dem Tragwerk des Schiffs mittels Rollen (9) aus polymerisierbarem Harz in Anlage kommen, wobei die Rollen als Einzelelemente eine geometrisch definierte Fläche bilden, die von den Zufallsabweichungen des Tragwerks von seiner theoretischen Oberfläche im statischen Zustand unabhängig ist.
18. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß
die zweite Dämmschicht unter einem Absolutdruck zwischen 0,1 und 300 mbar liegt.
die zweite Dämmschicht unter einem Absolutdruck zwischen 0,1 und 300 mbar liegt.
19. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Bauteile, welche die zweite Dämmschicht bilden, Platten (20, 120, 220) aus wabenartigem Material sind.
die Bauteile, welche die zweite Dämmschicht bilden, Platten (20, 120, 220) aus wabenartigem Material sind.
20. Behälter gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß
die erste Dichtungswand durch Metallgänge (35; 235) mit in Richtung Behälterinnenraum hochgezogenen Kanten gebildet ist, wobei die Gänge aus Feinblech mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und Stück für Stück mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden Seiten des Schweißflügels (11, 218) eines direkt oder indirekt auf der zweiten Dämmschicht (3; 203) gehaltenen Schubgelenks geschweißt sind.
die erste Dichtungswand durch Metallgänge (35; 235) mit in Richtung Behälterinnenraum hochgezogenen Kanten gebildet ist, wobei die Gänge aus Feinblech mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und Stück für Stück mit ihren hochgezogenen Kanten an die beiden Seiten des Schweißflügels (11, 218) eines direkt oder indirekt auf der zweiten Dämmschicht (3; 203) gehaltenen Schubgelenks geschweißt sind.
21. Behälter gemäß den Ansprüchen 12 und 19, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Platten aus wabenförmigem Material, welche die erste Dämmschicht bilden, mit Hilfe von auf den Leisten (6) der Befestigungsmittel angebrachten Winkeln (13) in Bezug auf die zweite Dichtungswand festgehalten sind, wobei einer der Flügel der Winkel (13) in die Platten (20) zur sicheren Befestigung eingetrieben ist.
die Platten aus wabenförmigem Material, welche die erste Dämmschicht bilden, mit Hilfe von auf den Leisten (6) der Befestigungsmittel angebrachten Winkeln (13) in Bezug auf die zweite Dichtungswand festgehalten sind, wobei einer der Flügel der Winkel (13) in die Platten (20) zur sicheren Befestigung eingetrieben ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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