DE8704884U1

DE8704884U1 - Pressure-resistant tank

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Publication number: DE8704884U1
Application number: DE8704884U
Authority: DE
Original assignee: Westerwaelder Eisenwerk Gerhard 5241 Weitefeld De GmbH
Current assignee: Westerwaelder Eisenwerk Gerhard 5241 Weitefeld De GmbH
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1988-08-04

Description

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BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen diiüekfesten Tank der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung*The invention relates to a dielectric tank of the type specified in the preamble of claim 1*

Bei Tanks ergibt ein kreisförmigetf Querschnitt zwar größtmögliche Druckfestigkeit, doch ist diese Form insbesondere für Tankcontainer hinsichtlich der Raumausnut&zgr;ung und des Eigengewichts ungünstig. Aus diesem Grund werden druckfeste Tanks auch aus mehreren teilzylindrischen Mantelschalen derart aufgebaut, daß sie die bei Tankcontainern vorgegebene rechteckigeFor tanks, a circular cross-section results in the greatest possible pressure resistance, but this shape is particularly unfavourable for tank containers in terms of space utilisation and dead weight. For this reason, pressure-resistant tanks are also constructed from several partially cylindrical shells in such a way that they have the rectangular shape specified for tank containers.

iö Querschnittsform besser ausnutzen. Dabei werden die zwischen aneinandergrenzenden Mantelschalen entstehenden sickenartigen Rücksprünge zu Schwachstellen, die mittels durch den Tank verlaufende Zugelemente verstärkt werden.iö better use of the cross-sectional shape. The bead-like recesses that occur between adjacent shells become weak points that are reinforced by tension elements running through the tank.

Bei dem aus DE-C3-2 007 142 bekannten Container ist ein derartiges Zugelement als in Längsrichtung verlaufende Zwischenwand ausgebildet, die mit ihren beiden Längskanten an oberen und unteren Längsholmen verankert ist. Diese Längsholme sind ihrerseits mit den Stirngruppen sowie weiteren Querholmen des Containerrahmens verbunden. Der bekannte Container zeichnet sich zwar durch hohe Raumausnutzung aus, weist aber eine insgesamt aufwendige Konstruktion und hohes Eigengewicht auf.In the container known from DE-C3-2 007 142, such a tension element is designed as a longitudinally extending partition wall, which is anchored with its two longitudinal edges to upper and lower longitudinal beams. These longitudinal beams are in turn connected to the end groups and other cross beams of the container frame. The known container is characterized by high space utilization, but has an overall complex construction and high deadweight.

Aus DE-C3-2 253 235 ist ein Tank der eingangs bezeichneten Gattung bekannt, der aus vier teilzylindrischen Schalen zusammengesetzt ist, wobei jeweils die beiden gegenüberliegenden, von den benachbarten Mantelschalen gebildeten Sicken durch einzelne Zuganker verbunden sind, die band- oder rohrförmig gestaltet sind. Die Enden dieser Zuganker sind jeweils am einen Schenkel eines U-Profil-Trägers befestigt, der in Tanklängsrichtung verläuft und seinerseits an beiden Stirnrahraen des Tankcontainers verankert ist. Soweit Zuganker mit Rohrquerschnitt zum Einsatz kommen, sind diese an ihren Enden, an denen sie durch den Tankmantel im Sickenbereich hindurchgeführt und an den U-Profil-Trägern befestigt sind, flachgequetscht. Dieses Konzept stellt zwar gegenüber der oben erläuterten Gestaltung nach DE-C3-2 007 142 eine einfacher herzustellende und leichtere Version dar, hat aber wegen der von Stirnrahmen zu Stirnrahmen durchlaufenden U-Profil-Träger immer noch ein verhältnismäßig hohes Eigengewicht.DE-C3-2 253 235 discloses a tank of the type described above, which is composed of four partially cylindrical shells, whereby the two opposite beads formed by the adjacent shell shells are connected by individual tie rods that are designed in the form of a band or tube. The ends of these tie rods are each attached to one leg of a U-profile support that runs in the longitudinal direction of the tank and is in turn anchored to both front frames of the tank container. If tie rods with a tubular cross-section are used, they are flattened at their ends, where they pass through the tank shell in the bead area and are attached to the U-profile supports. Although this concept represents a lighter and easier to manufacture version than the above-described design according to DE-C3-2 007 142, it still has a relatively high dead weight due to the U-profile supports running from end frame to end frame.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugfunde, Nachteile wie sie bei vergleichbaren druckfesten Tanks nach dem Stand der Technik äüftfeten, mindestens teilsweise zu beseitigen* Insbesondere kann die Aufgabe der Erfindung darin gesehen Werden, einen Tank zu schaffen, der bei guter Ausnutzung rechteckiger Querschnitte und höher Druckfestigkeit ein möglichst geringes Eigengewicht aufweist.The invention is based on the object of at least partially eliminating disadvantages that occur in comparable pressure-resistant tanks according to the state of the art. In particular, the object of the invention can be seen in creating a tank that has the lowest possible dead weight while making good use of rectangular cross-sections and high pressure resistance.

Die erfindungsge'iße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben. Die danach vorgesehene IQ insgesamt etwa firsfeartige Struktur zeichnet sich aufgrund der im Querschnitt aus zwei Dreiecken zusammengesetzten Konfiguration durch hohe Steifigkeit aus. In Radialrichtung des Tanks steht dabei die gesamte Höhe zwischen Sickengrund und äußerer Begrenzung des rechteckigen Querschnitts für die Verschweißung des Zugelements mit der Ankerplatte zur Verfügung.The solution to this problem according to the invention is specified in the characterizing part of claim 1. The IQ, which is generally roughly like a triangle, is characterized by high rigidity due to the configuration composed of two triangles in the cross section. In the radial direction of the tank, the entire height between the base of the bead and the outer boundary of the rectangular cross section is available for welding the tension element to the anchor plate.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die sich insbesondere auf Maßnahmen zur Vereinfachung der Fertigung und Montage und zur weiteren Erhöhung des Festigkeit beziehen.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims, which relate in particular to measures to simplify production and assembly and to further increase strength.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Tankcontainers mitAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a side view of a tank container with

druckfestem Tank,pressure-resistant tank,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Tankcontainers nach Fig.l, Fig. 3 einen Schnitt III-III durch einen Teil des TanksFig. 2 a front view of the tank container according to Fig. 1, Fig. 3 a section III-III through a part of the tank

nach Fig. 1, undaccording to Fig. 1, and

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung einer Variante .Fig. 4 is a view of a variant similar to Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Tank 10 aus vier teilkreiszylindrischen Mantelschalen 11 zusammengesetzt und stirnseitig jeweils durch einen gewölbten Tankboden 12 verschlossen. Die Mantelschalen 11 sind um parallele Achsen gekrümmt, die im Querschnitt die vier Ecken eines Rechtecks definieren, wobei jeweils benachbarte Mantelschalen 11 eine Sicke 13 miteinander bilden. Der Tank 10 ist über im einzelnen nicht weiter gezeigte Sattel- oder Verbindungselemente in einem Containerrahmen montiert, von dem zwei Stirnrahmen 14 und eine Bodengruppe 15 gezeigt sind. Mit 16 sind zwei den Tankmantel umgebende undAccording to Fig. 1 and 2, the tank 10 is composed of four part-circular cylindrical shells 11 and each is closed at the front by a curved tank bottom 12. The shells 11 are curved around parallel axes which define the four corners of a rectangle in cross-section, whereby adjacent shells 11 form a bead 13 with one another. The tank 10 is mounted in a container frame via saddle or connecting elements (not shown in detail), of which two front frames 14 and a base group 15 are shown. 16 denotes two frames surrounding the tank shell and

* den vier Mäntelschalen Il folgende Verstärkungsringe bezeichnet. * the four shells II are designated as the reinforcement rings following.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind die jeweils gegenüberliegenden Sicken 13 durch vertikale und horizontale, das Tankinnere durchsetzende rohrförmige Zügelemente 17/ 18 mit kreisrundem Querschnitt miteinander verbunden, Wobei gemäß Fig. 1 zwei vertikale Zugelemente 17 und drei horizontale Zugelemente 18 vorhanden sind* Die Verankerung dieser Zugelemente 17, 18 in den Sicken 13 ist in der Schnittdarstellung der Fig.As can be seen in particular from Fig. 2, the respective opposite beads 13 are connected to one another by vertical and horizontal, tubular tension elements 17/18 with a circular cross-section that pass through the interior of the tank. According to Fig. 1, there are two vertical tension elements 17 and three horizontal tension elements 18* The anchoring of these tension elements 17, 18 in the beads 13 is shown in the sectional view in Fig.

3 am Beispiel des oberen Endes eines vertikalen Zugelements 17 näher gezeigt.3 using the example of the upper end of a vertical tension element 17.

Gemäß Fig. 3 besteht die das Ende des Zugelements 17 verankernde Abstützung aus einer Ankerplatte 20, die in der vertikalen Längs-Mittelebene der Sicke 13 verläuft, mit ihrer unteren Längskante auf dem Sickengrund aufsitzt und an ihrer oberen gegenüberliegenden Längskante von insgesamt dachfirstartig verlaufende Deckblechen 21, 22 gehalten wird, die an ihren äußeren Enden mit den die Sicke bildenden beiden Mantelschalen 11 verbunden sind. Das in Fig. 3 links gezeigte Deck- blech 21 ist dabei mit der Ankerplatte 20 einstückig ausgebildet und unter spitzem Winkel von dieser angekantet. Das rechte Deckblech 22 ist über die Abkantung hinweggeführt und an der Außenseite des Deckblechs 21 angeschweißt. Beide Deckbleche 21 und 22 verlauten vom oberen Ende der Ankerplatte 20, das heißt von der Abkantung aus, unter schrägem Winkel nach rechts und links unten.According to Fig. 3, the support anchoring the end of the tension element 17 consists of an anchor plate 20 which runs in the vertical longitudinal center plane of the bead 13, rests with its lower longitudinal edge on the base of the bead and is held at its upper opposite longitudinal edge by cover plates 21, 22 which run like a roof ridge and are connected at their outer ends to the two shells 11 forming the bead. The cover plate 21 shown on the left in Fig. 3 is formed in one piece with the anchor plate 20 and is bent to it at an acute angle. The right cover plate 22 is guided over the bevel and welded to the outside of the cover plate 21. Both cover plates 21 and 22 extend from the upper end of the anchor plate 20, i.e. from the bevel, at an oblique angle to the right and left below.

Wie ferner aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Ankerplatte 20 und die Deckbleche 21, 22 nicht unmittelbar an den Mantelschalen 11 des Tanks befestigt, sondern auf einer Dopplerplatte 23 angeschweißt, die den Sickenbereich besonders in der Umgebung derjenigen Stelle verstärkt, an der das rohrförmige Zugelement 17 den Tankmantel durchsetzt und nach außen tritt. Auch die Dopplerplatte 23 wird von dem Zugelement 17 durchsetzt.As can also be seen from Fig. 3, the anchor plate 20 and the cover plates 21, 22 are not directly attached to the shells 11 of the tank, but are welded onto a doubler plate 23, which reinforces the bead area, particularly in the vicinity of the point at which the tubular tension element 17 penetrates the tank shell and emerges to the outside. The doubler plate 23 is also penetrated by the tension element 17.

In Fig. 3 ist bei 24 eine Schweißnaht zu sehen, mittels der die Außenseite des Zugelements 17 mit der hinteren vertikalen Kante der Ankerplatte 20 verbunden ist. Eine entsprechende Schweißnaht verbindet die diametral gegenüberliegende Außenfläche des rohrförmiaen Zugelements 17 mit einer weiterenIn Fig. 3, a weld seam can be seen at 24, by means of which the outside of the tension element 17 is connected to the rear vertical edge of the anchor plate 20. A corresponding weld seam connects the diametrically opposite outer surface of the tubular tension element 17 with another

^ auf der anderen Seite vorgesehenen Ankerplatte 20, die in gleicher Weise über Deckbleche 21, 22 abgestützt ist. insgesamt ergibt sich, wie in der Seitenansicht der Fig* I im Bereich der horizontalen Zügelemente 18 gezeigt, eine Könf'igüration, bei der die beiden Deckbleche 21, 22 sich zu beiden Seiten des Zugelements 18 erstrecken und abschrägt auf das Ende des Zugelements 18 zu verlaufen.^ on the other side provided anchor plate 20, which is supported in the same way by cover plates 21, 22. Overall, as shown in the side view of Fig. I in the area of the horizontal tension elements 18, a configuration results in which the two cover plates 21, 22 extend on both sides of the tension element 18 and run at an angle towards the end of the tension element 18.

Die von den Zugelementen 17, 18 ausgeübten Zugkräfte werden jeweils über die Schweißnaht 24 in die Ankerplatten 20 eingeleitet, die sich unter Druck gegen die den Sickenbereich verstärkende Dopplerplatte 23 abstützen. Dagegen ist die Schweißnaht 25 gemäß Fig. 3 an derjenigen Stelle, an der das Zugelement 17 den Tankmantel durchsetzt, von Zugkräften frei und hat ausschließlich Dichtungsfunktion.The tensile forces exerted by the tension elements 17, 18 are each introduced via the weld seam 24 into the anchor plates 20, which are supported under pressure against the doubler plate 23 reinforcing the bead area. In contrast, the weld seam 25 according to Fig. 3 is free of tensile forces at the point where the tension element 17 penetrates the tank shell and has an exclusively sealing function.

wie i_n der Seitenansicht der Fig. 1 angenommen, ist eine Dopplerplatte 23 für alle drei Abstützungen 19 vorgesehen. Dabei ist es auch möglich, diese Dopplerplatte über die gesamte Länge der Sicke 13 laufen zu lassen, was neben einer Vereinfachung der Montage insbesondere an der oberen Sicke 13 den weiteren Vorteil mit sich bringt, daß auch die dort vorgesehenen Tankö ff nurigen 26 verstärkt werden. Ferner können auch Ankerplatten 20 und_r wie aus Fig. 1 hervorgeht, die Deckbleche 21, 22 über die axiale Länge des Tankmantels verlaufen. Dabei können, wie ebenfalls in der Seitenansicht der Fig. 1 angedeutet, zusätzliche unter 45° verlaufende Knotenstücke 27 Zvir weiteren Fixierung der Enden der Zugelemente 17, 18 vorgesehen sein, die an den schrägen Kanten der Deckbleche 21, 22 enden. Eine fertigungstechnische Vereinfachung läßt sich gemäß Fig. 4 dadurch erzielen, daß der Sickenbereich des Tankmantuäls etwa bis zur Breite der Dopplerplatte nach Fig. 3 durch ein dickeres, als Sickenholm 28 bezeichnetes Blech ersetzt wird. Dadurch werden insbesondere dort, wo gemäß Fig. 3 die rohrförmigen Zugelemente 17, 18 zunächst den Tankmantel und dann die Dopplerplatte 23 durchbrechen, Schweißrisiken und die Gefahr von Spaltkorrosion zwischen Dopplerplatte und Tankmantel vermieden. As assumed _in the side view of Fig. 1, a doubler plate 23 is provided for all three supports 19. It is also possible to have this doubler plate run over the entire length of the bead 13, which, in addition to simplifying assembly, particularly on the upper bead 13, has the further advantage that the tank openings 26 provided there are also reinforced. Furthermore, anchor plates 20 and _r , as can be seen from Fig. 1, the cover plates 21, 22 run over the axial length of the tank shell. In this case, as also indicated in the side view of Fig. 1, additional node pieces 27 running at 45° can be provided for further fixing the ends of the tension elements 17, 18, which end at the sloping edges of the cover plates 21, 22. According to Fig. 4, a simplification in terms of production technology can be achieved by replacing the bead area of the tank shell up to approximately the width of the doubler plate according to Fig. 3 with a thicker sheet metal, referred to as the bead beam 28. This avoids welding risks and the danger of crevice corrosion between the doubler plate and the tank shell, particularly where, according to Fig. 3, the tubular tension elements 17, 18 first break through the tank shell and then the doubler plate 23.

Auch ermöglicht die Verwendung von vier derartigen von Tankboden zu Tankboden durchlaufenden Sickenholmen 28 dasThe use of four such corrugated beams 28 running from tank bottom to tank bottom also enables

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Vorfertigen eines aus diesen, den Zugelementen 17, 18 und den Tankböden 12 bestehenden "Tankskelettsⁿ, in das nur noch die in entsprechender Länge ohne Rundnähte vorgebogenen Mantelschalen 11 eingesetzt zu werden brauchen. Diese werden dann mit den Tankböden 12 stumpf sowie mit den aus gleichem Werkstoff gefertigten Sickenholmen 28 toleranz-indifferent überlappt verschweißt.Prefabrication of a "tank skeleton ^n" consisting of these, the tension elements 17, 18 and the tank bottoms 12, into which only the jacket shells 11 pre-bent to the appropriate length without circumferential welds need to be inserted. These are then butt welded to the tank bottoms 12 and to the beaded beams 28 made of the same material in an overlapping manner, regardless of tolerance.

An die bodenseitigen Enden derartiger Sickenholme 28 lassen sich außerdem durch Spalten und Ankanten zwickeiförmige Wändelemente anformen, wie sie zum Anschluß der Sickenrücksprünge an die tangential zu den jeweils benachbarten Mantelschalen 11 verlaufenden Flächenteile der Tankböden 12 benötigt werden.Furthermore, by means of gaps and edges, wedge-shaped wall elements can be formed onto the bottom ends of such bead beams 28, as are required for connecting the bead recesses to the surface parts of the tank bottoms 12 that run tangentially to the adjacent shells 11.

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Claims

STREHL SCHÜBEL-HOPF GROENING SCHDLZ PATENTANWÄLTE EtTROPEAN PATENT ATTORNBTS WESTERViSLDER EISENWERK 2 April 1987 GERHARD GMBH DEG-28 236 Pressure-resistant tank PROTECTIVE CLAIMS

1. Pressure-resistant tank, the shell of which is constructed from several partially cylindrical shells (11) with parallel axes, whereby opposite beads (13) formed by adjacent shell shells (11) are connected to one another by tension elements (17, 18), the ends of which are anchored to a support attached to the outside of the tank (10), characterized in that" the support has an anchor plate (20) running in the longitudinal direction of the tank and resting with one edge in the base of the bead, the opposite edge of which is braced against the two adjacent shell shells (11) via two cover plates (21, 22) running like a roof ridge.

2. Tank according to claim 1, characterized in that the

Ii core plate (20) with a cover plate (21) as a one-piece

angled component.

3. Tank according to claim 2, characterized in that the other cover plate (22) is welded to the angled region of the one-piece component (20, 21) so as to overlap the latter.

after • ■ · · a · ·• ■ · · a · · ■ · until 3, thereby marked , that • · · » ' · * · »• · · » ' · * · » ■ » in the Area of Support ./2 4. Tank one of the claims 1 records the shells ( 11)

are reinforced by a doubler plate (23) following the bead (13), to which the anchor plate (20) and the cover plates (21, 22) are welded.

5. Tank according to claim 4, characterized in that the doubler plate (23) is one-piece for all tension element supports provided in the same bead (13).

6. Tank according to claim 5, characterized in that the doubler plate (23) simultaneously serves to reinforce tank openings (26) arranged offset in the bead area with respect to the tension elements (17).

7. Tank according to one of claims 1 to 3, characterized in that the jacket shells (11) in the region of the bead (13) over the entire axial length of the tank (10) are replaced by a bead beam (28).

8. Tank according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tension elements (17, 18) consist of tubes which pass through the casing shells (11) and are welded along two diametrically opposite axial lines to edges of anchoring plates (20).

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