EP0531632B1 - Aufhängevorrichtung für einen Tank - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für einen Tank gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Eine solche Aufhängevorrichtung ist durch die US-A-3 272 375 bekannt. Dort ist eine Lagerstruktur für den inneren Tank eines kryogenen Flüssigkeitsbehälters gezeigt. Der Behälter hat eine äußere Mantelstruktur und einen inneren Tank, der über Streben an der äußeren Mantelstruktur aufgehängt ist. Im Inneren des Tanks befinden sich zwei quer zur Längsachse des Tanks angeordnete Stützgerüste aus je vier sich kreuzenden und in der Mitte zusammengeführten Rohrstücken. In die Mitte dieser gasdichten Rohrsterne ist je ein Mittelteil eingesetzt, von dem aus je zwei Streben durch zwei der Rohre nach außen durch die Tankwandung hindurch zur Mantelstruktur führen, in der sie verankert sind. Durch die zwei Stützgerüste, die den inneren Tank tragen, ist keine eindeutige Übertragung der aus dem Tank herrührenden Kräfte auf die Mantelstruktur möglich. Außerdem entstehen bei Beanspruchungen von außen in den Streben Biegemomente.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängevorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine weitgehend spannungsfreie Aufhängung des Tanks in der Mantelstruktur geschaffen wird, wobei zugleich der Wärmeaustausch von der Mantelstruktur in den Tank und umgekehrt durch die Befestigungsteile gering ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die mit dem Zentralteil verbundenen Streben und ebenfalls durch die Rohre zwischen dem Zentralteil und der Tankaußenhaut eine ideale Versteifung sowohl der Mantelstruktur als auch des Tanks vorhanden ist. Somit hat bei dieser Konstruktion ein thermisches Schrumpfen (bei Tieftemperaturtanks) oder eine thermische Dehnung (bei Hochtemperaturtanks) des Tanks keinen Einfluß auf die Vorspannung der Tankaufhängungselemente. Die von der Mantelstruktur bis zum Zentralteil verlaufenden Streben bilden eine lange Wärmebrücke, die nur geringe Wärmemengen von der Mantelstruktur bis zum Tank transportiert. Der Verlust an Tankvolumen durch die Innenstruktur beträgt nur etwa 1 Prozent.
• Bei geringen Anforderungen an die Verdrehsteifigkeit ist das Zentralteil in der Tankmitte angeordnet und die Streben gehen sternförmig zur Mantelstruktur ab. Zur Verbesserung der Verdrehsteifigkeit weist das Zentralteil ein Rohrmittelstück auf, von dessen Enden je vier Streben sternförmig zur Mantelstruktur abgehen. Nach Anspruch 2 bestehen die Streben aus faserverstärktem Kunststoff. Dieses Material, entweder je nach Belastung glasfaserverstärkter oder kohlenstoffverstärkter Kunststoff, hat den Vorteil einer geringen Wärmedehnung und hoher Belastbarkeit. Nach Anspruch 3 ist der Raum zwischen den das Zentralteil mit der Tankaußenwand verbindenden Rohren und den Streben mit einem thermischen Isolationsmaterial ausgefüllt. Hierdurch wird verhindert, daß Kälte bzw. Wärme aus dem Tank über die Streben nach außen geleitet wird. Schließlich besteht nach Anspruch 4 die Möglichkeit, bei großen Anforderungen an die Verdrehsteifigkeit der gesamten Konstruktion zwischen der Tankaußenwand und der Mantelstruktur tangential zur Tankaußenwand Tangentialstreben anzuordnen. Wegen der relativ geringen Last, mit der diese Streben beansprucht sind, kann ihre Wandstärke gering sein. Hierdurch wird auch die mögliche Wärmeleitung in den Tank stark verringert.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine erste Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung für einen Tank;

Fig. 2

einen Schnitt II-II durch die Fig. 1 und

Entsprechend Fig. 1 ist ein Tank 1 in einer mantelförmigen Rumpfstruktur 2 durch acht Rohre 3 befestigt. Die Streben 3 durchdringen den Tank 1 und laufen in der Mitte des Tanks in einem Zentralteil 4 zusammen. Letzteres hat ein Rohrmittelstück 4a, von dessen Enden je vier Rohrendstücke 4b abgehen, welche die Streben 3 in sich aufnehmen. Die Rohrendstücke 4b sind mit Verbindungsrohren 5 verbunden, die an der Tankwandung 1a in Rohrmuffen 6 enden und in denen die Streben 3 geführt sind. Alle vier Rohrmuffen 6 jeder Seite sind in die Tankwandung 1a verstärkenden Spantprofilen 7 eingelassen. Der Innenraum der Verbindungsrohre 5 ist gasdicht gegen das Innere des Tanks 1 abgedichtet und mit einem thermischen Isolationsmaterial 8 gefüllt. Einige an der Tankwandung 1a angeordnete Längsstreben 9 dienen zur weiteren Versteifung des Tanks 1. Die Streben 3 sind in der Rumpfaußenhaut 2a in Muffen 11 befestigt, die in Spantprofile 12 der Rumpfstruktur 2 eingelassen sind. Zwischen der Rumpfstruktur 2 und dem Tank 1 kann auch thermisches Isolationsmaterial 13 eingebracht sein. Die Streben 3 sind bevorzugt aus faserverstärktem Werkstoff und die Verbindungsrohre 5 aus Aluminium gefertigt.

Claims (4)

1. Aufhängevorrichtung für einen von einer Mantelstruktur umgebenen Tank mit innerhalb des Tanks befindlichen zu einem Mittelpunkt zusammenlaufenden gasdichten Rohren und innerhalb der Rohre befindlichen Streben, die ein Mittelteil durch die Tankaußenwand hindurch mit der Mantelstruktur verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Mittelteil zentral innerhalb des Tank (Zentralteil 4, 21) quer zur Längsachse des Tanks (1, 20) erstreckt, daß das Zentralteil (4, 21) aus einem Rohrmittelstück (4a) besteht, von dessen Enden je vier sternförmig angesetzte Rohrendstücke (4b) abgehen, an die vier mit der Tankwandung (1a) verbundene gasdichte Verbindungsrohre (5, 22) angesetzt sind, in denen die zur Mantelstruktur (2) führenden Streben (3) geführt sind.
2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.
3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Verbindungsrohren (5, 22) und den Streben (3) mit thermischem Isoliermaterial ausgefüllt ist.
4. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Verdrehsteifigkeit zwischen der Tankaußenwand (1a, 20a) und der Mantelstruktur (2) tangential zur Tankaußenwand angeordnete Tangentialstreben vorhanden sind.

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