EP2238383B1 - Druckbehälter für eine transportbehälteranordnung - Google Patents

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EP2238383B1
EP2238383B1 EP09799281A EP09799281A EP2238383B1 EP 2238383 B1 EP2238383 B1 EP 2238383B1 EP 09799281 A EP09799281 A EP 09799281A EP 09799281 A EP09799281 A EP 09799281A EP 2238383 B1 EP2238383 B1 EP 2238383B1
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EP
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pressure container
shell
area
shells
casing
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Rainer Metz
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WEW Westerwaelder Eisenwerk GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a pressure vessel with a parallel, a longitudinally extending bead defining, juxtaposed part-cylindrical shell shell shell constructed whose front ends are each closed with a curved bottom.
  • Pressure vessel with part-circular cylindrical shells whose cross-section is reminiscent of a lying eight, are for example from DE-A-36 06 247 , of the DE-A-31 25 963 of the DE-A-29 51 554 and the EP-1 067 326 B1 known.
  • Such pressure vessels are particularly suitable for road vehicle transport containers, such as fankwagenaufliegeroder for tank container arrangements in which containers are required to exploit a space with reduced height particularly effective and at the same time to ensure high pressure resistance with low, weight-saving material use.
  • pressure vessels have been developed according to the preamble of claim 1. These offer significant advantages in terms of space utilization compared to fully cylindrical pressure vessels and are technically suitcase-shaped or oval tank sections, which are used in particular for petroleum products superior; However, they offer a poorer space utilization. Especially for long pressure vessels, it is helpful and sometimes necessary to provide tension elements between the partially cylindrical shells in order to couple the beads together by printing technology. It is a flat wall trained tension element which projects into the upper or lower bead area or passes through this, particularly easy to manufacture (see, eg EP 1067 326 A2, which is considered the closest to Technick).
  • the partially cylindrical shells are, for example, attached to each other opposite to this wall and connected or welded to this.
  • a pressure vessel according to claim 1, wherein a shell element is provided, which connects the shell shells, and the tension element together.
  • This shell element then closes the bead area - at the top as a roof element and at the bottom as a bottom element - and forms with these elements or the enclosed areas a profile support structure in the gusset area, which additionally acts to stabilize both against internal and external pressure loads and against envelope loads.
  • the measure is used according to claim 2.
  • a gusset element according to claim 6 is advantageous; especially if it is with an outer contour area of the inner Circumferential contour of the curved bottom follows, so can be used in this, and has an inner contour region which projects inwardly beyond the bead region into the interior of the container, so that the end wall peripheral contour of the jacket shell always runs on the facing surface of the gusset element.
  • the coat formed from the shells with its front ends in each case to the open end of the curved bottoms, in which the corresponding gusset elements are inserted flush mounted are clean, without requiring additional passport or notching would be required.
  • the contour regions meet at an acute angle in the crest or sole regions of the shell shells and there provide a pressure-technically advantageous reinforcement, which absorbs the stress peaks present there, caused by the internal pressure of the container.
  • the reinforcement is further improved and the stress peaks are further degraded, if at the ends of the gusset elements respectively rib-like extensions are provided which go beyond the common peripheral contour of the bottom and shell shell substantially following the apex or sole region, in which the voltage spike occur.
  • the shell shells on differently curved peripheral portions.
  • the depth of the bead which is formed at the interface between the longitudinally extending part-cylindrical shell shells, reduce and thus increase the useful volume of the pressure vessel, without the compressive strength would be substantially reduced.
  • the curvatures in the upper and lower bead area can also be varied relative to one another. That is, the bead depth is different at the bottom of the tank than at the top. A stronger curvature - narrower radius - leads to a lower bead and a lower curvature - larger radius - to a shallower bead. A flatter bead in the lower area, for example, for the complete emptying of the adjacent Sole areas of the individual shell shells be helpful. A deeper bead, however, gives such a pressure vessel in this area a higher dimensional stability, so that it can be stored, for example, along the tank soles extending saddle profiles - for example, the side members of a semitrailer or the loading skids for a hook lift system.
  • Claim 10 relates to a transport container assembly which is provided with a pressure vessel according to the invention.
  • the in the FIGS. 1 to 5 illustrated pressure vessel 1 comprises two part-cylindrical shell shells 2, 4, which, as in the Figures 2 and 5 recognizable, are welded in the longitudinal direction with a trained as a flat wall 6 tension member.
  • the flat wall 6 has the same length as the part-cylindrical shell shells 2 and 4.
  • Each of the jacket shells 2, 4 comprises differently curved peripheral sections 2a, 2b, 2c and 4a, 4b, 4c, respectively.
  • the peripheral portions 2a and 4a extend from the seam with the flat wall 6 to the apex line 7 of the respective shell shells 2 and 4.
  • the peripheral portions 2b and 4b respectively extend to the lower sole lines 9 of the shell shells 2, 4, of which the peripheral portions 2c and 4c extend to the flat wall 6.
  • the circumferential portions 2b and 4b in the belt area have a radius of curvature of 600-1300 mm
  • the upper and lower peripheral portions 2a, 2c and 4a, 4c have a radius of curvature of 600-3000 mm.
  • radius ranges are for tank containers or vehicles with a max. Width of 2600 mm specified. Other dimensions may result in correspondingly different radius ranges and ratios, which are then adapted to the actual external dimensions of the tank containers or vehicles (rail, truck).
  • the peripheral portions 2a and 4a form an upper bead portion 8 and the peripheral portions 2c and 4c have a lower bead portion 10.
  • the upper end 12 and the lower end 14 of the flat wall 6 protrude into the bead areas 8 and 10; the lower end 14 to the level defined by the sole lines 9 of the shells 2 and 4 and the upper end 12 beyond the plane defined by the crests 7 of the shells 2 and 4 level. Both ends 12 and 14 are provided for stabilization with a fold 12a and 14a.
  • the flat wall 6 is provided with a passage opening 50, which is reinforced with a collar 52.
  • the ends of the shell shells 2 and 4 are closed with curved bottoms 16 and 18 ( Fig. 1 and 3 ), which in turn via a connected end ring 20 in a container frame 22 (FIG. FIG. 1 and 9 ) can be inserted.
  • each case gusset elements 24 and 26 which are arranged as flat sheets transverse to the longitudinal direction.
  • the lower gusset elements 26 are each provided with an outer contour region 28 ( Fig. 4 ), which follows the straight inner peripheral contour portion of the curved bottom 16 and 18 and extends between the two sole lines 9 of the part-cylindrical shell shells 2 and 4.
  • An inner contour region 30 runs within the circumferential contours of the circumferential sections 2c and 4c which define the bead region 10.
  • the outer contour region 28 and the inner contour regions 30 extend approximately at an acute angle to one another and meet in the ends 32 which lie in the region of the sole regions (sole lines 9).
  • the outer contour region 34 likewise follows the straight upper circumferential contour section of the bottoms 16 and 18 and, with its inner inner contour regions 36, extends to the ends 38, which terminate analogously to the lower gusset elements 26 in the vertex regions (apex lines 7). While the lower gusset elements 26 is arranged completely within the bottom contour 1, the outer contour region 34 of the upper gusset element 24 protrudes beyond the bottom contour and extends outside thereof approximately at the same height as the fold 12a.
  • Fig. 6 shows an embodiment (tank shells 2, 4, not shown) in which gusset elements 24a, 26a are provided which also extend transversely to the container but are inclined in the longitudinal direction. Such an execution allows it as a tension element Serving flat wall 6 to shorten areas and thus saving material and weight. At the upper out of the tank gusset element 24a of the outer contour region 34a is bent, which is so coupled to the fold 12a and the end 12 of the flat wall 6 (welded).
  • openings 40 are provided in the typical container connections such as manhole, filling connections, ventilation connections, safety valve connections are used (see Fig. 4 ).
  • an additional shell element 42 is provided, which is at least partially welded at its side edges 44 in the apex areas with the shell shells 2 and 4 and at its front ends 46 with the upper gusset elements 24.
  • the middle of the shell element 42 extends in the longitudinal direction of an edging 47, which comes to lie approximately on the fold 12a and is fixed on this via hole welds 48.
  • the peripheral portions 2a, 4a, the upper end 12 of the flat wall 6 with the fold 12a and the shell member 42 form a stabilizing longitudinal support unit which is closed at its end by the upper gusset elements 24 and thus additionally stabilized.
  • the jacket shells 2 and 4 surrounds in the illustrated embodiment ( FIG. 1 . 2 and 4 ) a double jacket 5, each of which ends in the upper region (approximately at the maximum level) of the pressure vessel 1 and the sole areas 2b, 4c and thus also the lower bead area 10, between the sole lines 9 extending completely encloses completely.
  • This double jacket 5 prevents damage to the shells 2 and 4, the escape of cargo. It can be supplemented by (not shown) additional outdoor floors, which then also form a double jacket in the region of the curved floors 16 and 18.
  • the double jacket 5 can also be connected to the folded edge 14a at the lower end 14 of the flat wall 6 for further stabilization via hole welds.
  • a similar fixation can also take place in the sole regions via intermediate layers (eg double sheets) inserted there on the outer side of the shell shells 2 and 4, so that here as well a stabilizing carrier element is realized in the lower bead region 10.
  • FIG. 5 is the double jacket 5 omitted.
  • a flat, curved or beveled shell element can be arranged in the lower bead region 10, which then defines a similar support structure as the upper shell element 42.
  • the ends 32, 38 of the gusset members 24 and 26 extend in the sole and crest regions of the shells 2 and 4, respectively, which also form the transitions at which the straight peripheral portions of the plates 16 and 18 merges into the curved peripheral portions , This point is therefore particularly critical in terms of printing technology.
  • a rib-like extension 132a, 132b is shown, which go beyond the common circumferential contour of bottoms 16, 18 and shell shells 2, 4 beyond the apex lines 7.
  • the gusset element 24 is enlarged overall and projects with the region 132a over the left-hand crest line 7.
  • the gusset element 24 is enlarged overall and projects with the region 132a over the left-hand crest line 7.
  • the embodiment b (right), only one lug 132b is provided which protrudes beyond the crest line 7.
  • FIG. 8 further cross-sectional variants are outlined, in which the cylindrical shell region, which comprises the shell shells 2, 4 and the flat wall 6, are made of one (version A) and two (version B) pieces, in the respective planar regions 6; 6a 6b are bent against the curved shell shells 2, 4, and the shell ends are respectively welded to the edge lines 102, 104.
  • the two-part embodiment B comprises two shell elements 2, 4 each having a planar portion 6a, 6b. In this construction as well, the shell shell ends on the crease lines 102, 104 and the planar portions 6a, 6b are welded to each other in the longitudinal direction of the container (along the joint 106).
  • the shell shells not only have independent radii of curvature, but in which circumferentially different wall thicknesses are provided. This can be compensated in the other (larger) radii of curvature usually higher compressive stresses. This stress-resistant design allows further weight savings or higher pressure loads.
  • this outer jacket 5 can also be used as an effective component for receiving pressure loads.
  • a force-transmitting coupling between inner container and outer container is done for example via a provided between the inner and outer walls support grid (not shown), which point or line allows a power transmission between the container walls.
  • additional gusset plates for coupling can also be provided, which allow a particularly effective removal of the load peaks occurring on the inner wall into the outer wall.
  • FIG. 9 shows the pressure vessel 1, in a tank container unit 100, in which it is coupled via the end rings 20 with this.
  • the illustrated tank container unit 100 is suitable for a hook lift and comprises loading skids 101 and an aggregate space 102 as well as a - folding terrain unit 103, so that the unit shown can be used as a largely self-sufficient supply unit.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckbehälter mit einem aus parallelen, eine in Längsrichtung verlaufende Sicke definierenden, nebeneinander liegenden teilzylindrischen Mantelschale aufgebauten Mantel, dessen Stirnenden jeweils mit einem gewölbten Boden verschlossen sind. Druckbehälter mit teilkreiszylindrischen Mantelschalen, deren Querschnitt an eine liegende Acht erinnert, sind beispielsweise aus der DE-A-36 06 247 , der DE-A-31 25 963 der DE-A-29 51 554 und der EP-1 067 326 B1 bekannt. Solche Druckbehälter sind insbesondere für Straßenfahrzeugtransportbehälter, wie fankwagenaufliegeroder für Tankcontaineranordnungen geeignet, bei denen Behälter erforderlich sind, die einen Bauraum mit reduzierter Höhe besonders effektiv ausnutzen und gleichzeitig mit geringem, gewichtssparendem Materialeinsatz eine hohe Druckfestigkeit gewährleisten sollen.
  • Die beste Druckfestigkeit bietet ein kreiszylindrischer Querschnitt, der jedoch einen rechteckigen Bauraumquerschnitt mit waagrecht verlaufenden Längsseiten nur unzureichend ausnutzt. So ein Bauraumquerschnitt mit reduzierter Höhe wird beispielsweise auch mit mehreren, nebeneinander liegenden, druckfesten, vollkreiszylindrischen Behältern ausgefüllt (Fig. 10). Auch bei so einer Anordnung treten noch hohe Raumverluste auf. Kofferförmige, elliptische (Fig. 11) oder ovale Querschnitte (Fig. 12) bieten nicht die erforderliche Druckfestigkeit.
  • Daher sind Druckbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entwickelt worden. Diese bieten bezüglich der Raumausnutzung erhebliche Vorteile gegenüber vollzylindrischen Druckbehältern und sind drucktechnisch kofferförmigen oder ovalen Tankquerschnitten, die insbesondere für Mineralölprodukte genutzt werden, überlegen; sie bieten jedoch eine schlechtere Raumausnutzung. Insbesondere für lange Druckbehälter ist es hilfreich und teilweise auch erforderlich, zwischen den teilzylindrischen Schalen Zugelemente vorzusehen, um die Sicken drucktechnisch miteinander zu koppeln. Dabei ist ein als ebene Wand ausgebildetes Zugelement, welches in den oberen bzw. unteren Sickenbereich hineinragt oder diesen durchsetzt, besonders einfach zu fertigen (siehe z.B. EP 1067 326 A2, welches als nächstliegender Stand der Technick angesehen wird). Die teilzylindrischen Schalen werden dabei beispielsweise einander gegenüber liegend an diese Wand angesetzt und mit dieser verbunden bzw. verschweißt.
  • Es besteht die Aufgabe solche Druckbehälter mit einem Mantel aus teilkreiszylindrischen Mantelschalen hinsichtlich ihrer Raumausnutzung und/oder ihrer Druckfestigkeit weiter zu verbessern.
  • Diese Aufgabe erfüllt ein Druckbehälter gemäß Anspruch 1, bei dem ein Schalenelement vorgesehen ist, welches die Mantelschalen, und das Zugelement miteinander verbindet. Dieses Schalenelement verschließt dann den Sickenbereich - an der Oberseite als Dachelement und an der Unterseite als Bodenelement - und bildet mit diesen Elementen bzw. den eingeschlossenen Bereichen eine Profilrägerstruktur im Zwickelbereich, die die sowohl gegen Innen- und Außendruckbelastungen als auch gegen Umschlagslasten zusätzlich stabilisierend wirkt.
  • Für Anwendungen, bei denen ein Doppelmantel erforderlich ist, zum Beispiel für Behälter, die zur Lagerung von gefährlichen Gütern geeignet sein sollen, ohne dass spezielle bauliche Maßnahmen wie Auffangwannen vorhanden sind, dient die Maßnahme gemäß Anspruch 2.
  • Durch in Längsrichtung verlaufende Wölbungen (gemeint ist hier eine zylindrische/prismatische Wölbung um eine Längsachse) bzw. Kantungen wird die Formstabilität der Schalenelemente weiter erhöht (Anspruch 3).
  • Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, den Bereich, der sich aus den unterschiedlichen Öffuungskonturen des gewölbten Bodens und des Mantels (der Mantelschalen) ergibt, mit einem ebenen, senkrecht zur Tanklängsachse verlaufenden Zwickelelement zu verschließen.
  • Eine zusätzliche Stabilisierung tritt ein, wenn gemäß Anspruch 5 die Zwickelelemente jeweils auch mit den Stirnenden des Zugelements verbunden sind.
  • Drucktechnisch und fertigungstechnisch ist ein solches Zwickelelement gemäß Anspruch 6 vorteilhaft; insbesondere dann, wenn es mit einem Außenkonturbereich der inneren Umfangskontur des gewölbten Bodens folgt, also in diesen eingesetzt werden kann, und einen Innenkonturbereich aufweist, der nach innen über den Sickenbereich hinaus ins Innere des Behälters ragt, so dass die stirnwandige Umfangskontur der Mantelschale immer an der zugewandten Fläche des Zwickelelements verläuft. Damit kann der aus den Mantelschalen gebildete Mantel mit seinen Stirnenden jeweils an das offene Ende der gewölbten Böden, in welche die entsprechenden Zwickelelemente randbündig eingesetzt sind, sauber angesetzt werden, ohne dass dazu zusätzliche Pass- oder Ausklinkarbeiten erforderlich wären. Dabei treffen sich die Konturbereiche spitzwinklig in den Scheitel- bzw. Sohlenbereichen der Mantelschalen und bieten dort eine drucktechnisch vorteilhafte Verstärkung, welche die dort vorhandenen, durch den Behälterinnendruck bedingten, Spannungsspitzen aufnimt.
  • Gemäß Anspruch 7 wird die Verstärkung zusätzlich verbessert und die Spannungsspitzen werden weiter abgebaut, wenn an den Enden der Zwickelelemente jeweils rippenartige Verlängerungen vorgesehen sind, die der gemeinsamen Umfangskontur von Boden und Mantelschale im Wesentlichen folgend über den Scheitel bzw. Sohlenbereich hinausgehen, in denen die Spannungsspitze auftreten.
  • Gemäß Anspruch 8 weisen die Mantelschalen unterschiedlich gekrümmte Umfangsabschnitte auf. Dabei werden insbesondere die Krümmungen - im oberen und unteren Sickenbereich geringer - das heißt mit weiterem Krümmungsradius - ausgeführt als die Krümmungen der Umfangsabschnitte, die den oberen Scheitel mit dem unteren Sohlenbereich der Mantelschalen verbinden und die seitlichen Gürtelbereiche des Behälters bilden. Durch diese Maßnahme lässt sich die Tiefe der Sicke, die an der Nahtstelle zwischen den in Längsrichtung verlaufenden teilzylindrischen Mantelschalen entsteht, verringern und damit das Nutzvolumen des Druckbehälters erhöhen, ohne dass die Druckfestigkeit wesentlich verringert würde. Gleichzeitig ist es einfacher, einen gewölbten Boden anzuschließen, dessen Öffnung diesen kleineren Sickenbereich mit umspannt, da die Querschnittsdifferenz zwischen dem Öffnungsquerschnitt des Bodens und dem des Mantels verringert ist.
  • Zusätzlich können auch die Krümmungen im oberen und unteren Sickenbereich zueinander variierten. Das heißt, die Sickentiefe ist an der Behälterunterseite anders als an der Oberseite. Eine stärkere Krümmung - engerer Radius - führt zu einer tieferen Sicke und eine geringere Krümmung - größerer Radius - zu einer flacheren Sicke. Eine flachere Sicke im unteren Bereich kann beispielsweise für die restlose Entleerung der nebeneinander liegenden Sohlenbereiche der einzelnen Mantelschalen hilfreich sein. Eine tiefere Sicke dagegen verleiht einem solchen Druckbehälter in diesem Bereich eine höhere Formstabilität, so dass dieser beispielsweise über entlang der Tanksohlen verlaufende Sattelprofile - zum Beispiel die Längsträger eines Sattelaufliegers oder die Ladekufen für ein Hakenliftsystem - aufgelagert werden kann.
  • Gemäß Anspruch 9 ist es auch möglich, umfangsabschnittsweise unterschiedliche Wanddicken vorzusehen.
  • Anspruch 10 betrifft eine Transportbehälteranordnung, die mit einem erfindungsgemäßen Druckbehälter versehen ist.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckbehälters,
    Figur 2
    eine perspektivische Querschnittsansicht (Schnitt A-A) des Druckbehälters aus Figur 1,
    Figur 3
    eine perspektivische Längsschnittdarstellung (Schnitt B-B) des in Figur 1 dargestellten Druckbehälters,
    Figur 4
    eine perspektivische Ansicht des Druckbehälters aus Fig. 1, bei dem ein Stirnboden weggelassen ist,
    Figur 5
    eine perspektivische Darstellung des in Figur 4 dargestellten Behälters ohne die Zwickelbleche,
    Figur 6
    eine perspektivische Darstellung einer Mittelwand mit geneigten Zwickelelementen,
    Figur 7
    die Ansicht eines alternativen Zwickelelements in zwei Ausführungsalternativen,
    Figur 8
    eine schematische Darstellung zwei alternativer Querschnittsausführungen des zylindrischen Tankabschnitts
    Figur 9
    eine Tankcontainereinheit mit einem erfindungsgemäßen Behälter,
    Figur 10
    einen doppelzylindrischen Querschnitt nach dem Stand der Technik,
    Figur 11
    einen elliptischen (linke Hälfte) und einen kofferförmigen (rechte Hälfte) Querschnitt nach dem Stand der Technik, und
    Figur 12
    einen ovalen Querschnitt nach dem Stand der Technik.
  • Der in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Druckbehälter 1 umfasst zwei teilzylindrische Mantelschalen 2, 4, die, wie in den Figuren 2 und 5 erkennbar, in Längsrichtung mit einem als ebene Wand 6 ausgebildeten Zugelement verschweißt sind. Die ebene Wand 6 weist die gleiche Länge wie die teilzylindrischen Mantelschalen 2 und 4 auf.
  • Jede der Mantelschalen 2, 4 umfasst unterschiedlich gekrümmte Umfangsabschnitte 2a, 2b, 2c bzw. 4a, 4b, 4c. Die Umfangsabschnitte 2a und 4a verlaufen von der Nahtstelle mit der ebenen Wand 6 bis zur Scheitellinie 7 der jeweiligen Mantelschalen 2 und 4. Von den Scheitellinien ausgehend laufen die Umfangsabschnitte 2b und 4b jeweils bis zu den unteren Sohlenlinien 9 der Mantelschalen 2, 4, von denen die Umfangsabschnitte 2c und 4c bis zur ebenen Wand 6 verlaufen. Dabei weisen die Umfangsabschnitte 2b und 4b im Gürtelbereich einen Krümmungsradius von 600-1300 mm auf, während die oberen und unteren Umfangsabschnitte 2a, 2c und 4a, 4c einen Krümmungsradius von 600-3000 mm aufweisen.
  • Diese Radienbereiche sind für Tankcontainer oder Fahrzeuge mit einer max. Breite von 2600 mm angegeben. Bei anderen Abmessungen können sich entsprechend andere Radienbereiche und -verhältnisse ergeben, die dann an die tatsächlich vorliegenden Außenmaße der Tankcontainer oder Fahrzeuge (Bahn, LKW) angepasst sind.
  • Die Umfangsabschnitte 2a und 4a bilden einen oberen Sickenbereich 8 und die Umfangsabschnitte 2c und 4c einen unteren Sickenbereich 10. Das obere Ende 12 und das untere Ende 14 der ebenen Wand 6 ragen dabei in die Sickenbereiche 8 und 10 hinein; das untere Ende 14 bis zu der durch die Sohlenlinien 9 der Mantelschalen 2 und 4 definierten Ebene und das obere Ende 12 über die durch die Scheitellinien 7 der Mantelschalen 2 und 4 definierten Ebene hinaus. Beide Enden 12 und 14 sind zur Stabilisierung mit einer Abkantung 12a bzw. 14a versehen. Die ebene Wand 6 ist mit einer Durchstiegsöffnung 50 versehen, die mit einem Kragen 52 verstärkt ist.
  • Die Enden der Mantelschalen 2 und 4 sind mit gewölbten Böden 16 und 18 verschlossen (Fig. 1 und 3), die wiederum über einen daran angeschlossenen Stirnring 20 in einen Containerrahmen 22 (Figur 1 und 9) eingefügt werden können.
  • Zum Ausgleich und Verschließen der Querschnittsdifferenz zwischen den Sickenbereichen 8 und 10 und des ovalen Bodenquerschnitts sind dort jeweils Zwickelelemente 24 und 26 vorgesehen, die als ebene Bleche quer zur Längsrichtung angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die unteren Zwickelelemente 26 jeweils mit einem Außenkonturbereich 28 versehen (Fig. 4), welcher dem geraden inneren Umfangskonturabschnitt des gewölbten Bodens 16 und 18 folgt und zwischen den beiden Sohlenlinien 9 der teilzylindrischen Mantelschalen 2 und 4 verläuft. Ein Innenkonturbereich 30 verläuft innerhalb der den Sickenbereich 10 definierenden Umfangskonturen der Umfangsabschnitte 2c und 4c. Der Außenkonturbereich 28 und die Innenkonturbereiche 30 verlaufen etwa spitzwinklig zueinander und treffen sich in den Enden 32, die im Bereich der Sohlenbereiche (Sohlenlinien 9) liegen.
  • Am oberen Zwickelelement 24 folgt der Außenkonturbereich 34 ebenfalls dem geraden oberen Umfangskonturabschnitt der Böden 16 und 18 und verläuft mit seinen inneren Innenkonturbereichen 36 zu den Enden 38, die analog zu den unteren Zwickelelementen 26 in den Scheitelbereichen (Scheitellinien 7) enden. Während die unteren Zwickelelemente 26 vollständig innerhalb der Bodenkontur 1 angeordnet ist, ragt der Außenkonturbereich 34 des oberen Zwickelelements 24 über die Bodenkontur hinaus und verläuft außerhalb derselben etwa in gleicher Höhe wie die Abkantung 12a.
  • Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel (Tankschalen 2, 4 nicht dargestellt), in dem Zwickelelemente 24a, 26a vorgesehen sind, welche ebenfalls quer zum Behälter verlaufen aber in Längsrichtung geneigt sind. So eine Ausführung erlaubt es, die als Zugelement dienende ebene Wand 6 bereichsweise zu verkürzen und so Material und Gewicht zu sparen. Beim oberen aus dem Tank herausragenden Zwickelelement 24a ist der Außenkonturbereich 34a abgekantet, der so mit der Abkantung 12a und dem Ende 12 der ebenen Wand 6 gekoppelt (verschweißt) ist.
  • In den Mantelschalen 2 und 4 sind Öffnungen 40 vorgesehen, in die typische Behälteranschlüsse wie Mannloch, Füllanschlüsse, Belüftungsanschlüsse, Sicherheitsventilanschlüsse eingesetzt werden (siehe Fig. 4).
  • Im Behälterscheitel ist ein zusätzliches Schalenelement 42 vorgesehen, das an seinen Seitenrändern 44 in den Scheitelbereichen mit den Mantelschalen 2 und 4 und an seinen Stirnenden 46 mit den oberen Zwickelelementen 24 wenigstens abschnittweise verschweißt ist. In der Mitte des Schalenelements 42 verläuft in Längsrichtung eine Kantung 47, die etwa auf der Abkantung 12a zu liegen kommt und auf dieser über Lochschweißungen 48 befestigt ist. Damit bilden die Umfangsabschnitte 2a, 4a, das obere Ende 12 der ebenen Wand 6 mit der Abkantung 12a und das Schalenelement 42 eine stabilisierende Längsträgereinheit, die an ihren Ende von den oberen Zwickelelementen 24 verschlossen und so zusätzlich stabilisiert wird.
  • Die Mantelschalen 2 und 4 umgibt im dargestellten Ausführungsbeispiel (Figur 1, 2 und 4) ein Doppelmantel 5, der jeweils im oberen Bereich (etwa beim maximalen Füllstand) des Druckbehälters 1 endet und die Sohlenbereiche 2b, 4c und damit auch den unteren Sickenbereich 10, zwischen den Sohlenlinien 9 eben verlaufend, vollständig umschließt. Dieser Doppelmantel 5 verhindert bei Beschädigungen der Mantelschalen 2 und 4 das Austreten von Ladegut. Er kann durch (nicht dargestellte) zusätzliche Außenböden ergänzt werden, die dann im Bereich der gewölbten Böden 16 und 18 ebenfalls einen Doppelmantel bilden. Im unteren Bereich kann der Doppelmantel 5 zur weiteren Stabilisierung ebenfalls über Lochschweißungen mit der Abkantung 14a am unteren Ende 14 der ebenen Wand 6 verbunden werden. Eine ähnliche Fixierung kann auch in den Sohlenbereichen über dort eingesetzte Zwischenlagen (z.B. Doppelbleche) an der Außenseite der Mantelschalen 2 und 4 erfolgen, so dass auch hier im unteren Sickenbereich 10 ein stabilisierendes Trägerelement realisiert wird.
  • In Figur 5 ist der Doppelmantel 5 weggelassen. In einer nicht dargestellten Ausführung kann im unteren Sickenbereich 10 ein ebenes, gewölbtes oder abgekantetes Schalenelement angeordnet werden, das dann eine ähnliche Trägerstruktur definiert wie das obere Schalenelement 42.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Enden 32, 38 der Zwickelelemente 24 und 26 jeweils in den Sohlen- bzw. Scheitelbereichen der Mantelschalen 2 und 4, die auch gleichzeitig die Übergänge bilden, an dem die geraden Umfangsabschnitte der Böden 16 und 18 in die gekrümmten Umfangsabschnitte übergeht. Dieser Punkt ist drucktechnisch daher besonders kritisch. Um die insbesondere bei Innendruck dort auftretenden Spannungsspitzen weiter zu verringern, ist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 eine rippenartige Verlängerung 132a, 132b dargestellt, die der gemeinsamen Umfangskontur von Böden 16, 18 und Mantelschalen 2, 4 folgend über die Scheitellinien 7 hinausgehen.
  • In der Ausführung a (links) ist dabei das Zwickelelement 24 insgesamt vergrößert und ragt mit dem Bereich 132a über die linke Scheitellinie 7. In der Ausführung b (rechts) ist lediglich eine Lasche 132b vorgesehen, die über die Scheitellinie 7 herausragt.
  • In Fig. 8 sind weitere Querschnittsvarianten skizziert, bei denen der zylindrische Mantelbereich, der die Mantelschalen 2, 4 und die ebene Wand 6 umfasst, aus einem (Ausführung A) bzw. aus zwei (Ausführung B) Stücken hergestellt sind, in dem jeweils ebene Bereiche 6; 6a 6b an die gewölbten Mantelschalen 2, 4 angekantet sind, und die Mantelenden jeweils auf den Kantlinien 102, 104 verschweißt werden. Die zweiteilige Ausführung B umfasst zwei Schalenelemente 2, 4 mit jeweils einem ebenen Teilbereich 6a, 6b. Bei dieser Konstruktion werden ebenfalls die Mantelschalenenden auf den Kantlinien 102, 104 und die ebenen Teilbereiche 6a, 6b miteinander in Längsrichtung des Behälters verschweißt (entlang der Fuge 106).
  • Es gibt auch Ausgestaltungen (nicht dargestellt), bei denen die Mantelschalen nicht nur unabhängige Krümmungsradien aufweisen, sondern bei denen umfangsabschnittsweise unterschiedliche Wandstärken vorgesehen sind. Damit können die bei den weiteren (größeren) Krümmungsradien in der Regel höheren Druckbeanspruchungen ausgeglichen werden. Diese beanspruchungsgerechte Konstruktion erlaubt weitere Gewichtseinsparungen beziehungsweise höhere Druckbelastungen.
  • Bei solchen Behältern, die mit einem Doppelmantel 5 versehen sind, kann dieser Außenmantel 5 auch als wirksames Bauelement zur Aufnahme von Druckbelastungen genutzt werden. Voraussetzung dafür ist eine kraftübertragende Kopplung zwischen Innenbehälter und Außenbehälter. Dies erfolgt beispielsweise über ein zwischen den Innen- und Außenwänden vorgesehenes Stützgitter (nicht dargestellt), welches punkt- oder linienweise eine Kraftübertragung zwischen den Behälterwänden erlaubt. An besonders neuralgischen Punkten können auch zusätzliche Knotenbleche zur Kopplung (nicht dargestellt) vorgesehen werden, welche einen besonders wirksamen Abtrag der an der Innenwand auftretenden Lastspitzen in die Außenwand ermöglichen.
  • Figur 9 zeigt den Druckbehälter 1, in einer Tankcontainereinheit 100, in die er über die Stirnringe 20 mit dieser gekoppelt ist. Die dargestellte Tankcontainereinheit 100 ist für einen Hakenlift geeignet und umfasst Ladekufen 101 und einen Aggregatraum 102 sowie eine - Klappgeländereinheit 103, so dass die dargestellte Einheit als weitgehend autarkes Versorgungsaggregat einsetzbar ist.
  • Weitere Varianten und Ausführungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Ansprüche.

Claims (10)

  1. Druckbehälter (1) mit einem aus parallelen, eine in Längsrichtung verlaufende Sicke (8,10) definierenden, nebeneinander liegenden teilzylindrischen Mantelschalen (2, 4) aufgebauten Mantel, dessen Stirnenden jeweils mit einem gewölbten Boden (16, 18) verschlossen sind, und zwischen den teilzylindrischen Schalen (2, 4) ein insbesondere als ebene Wand (6; 6a, 6b) ausgebildetes Zugelement angeordnet ist, dessen oberer bzw. unterer Rand (12, 14) in den oberen bzw unteren Sickenbereich (8, 10) hineinragt bzw. diesen durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Mantelschalen (2, 4) und das Zugelement (6) verbindendes in Längsrichtung verlaufendes Schalenelement (42) vorgesehen ist, das wenigstens abschnittsweise mit den Mantelschalen (2, 4) und mit dem insbesondere abgekanteten Rand (12, 12a; 14; 14a) des Zugelements (6) fest verbunden ist, so dass im Sickenbereich (8, 10) eine Trägerstruktur gebildet wird.
  2. Druckbehälter (1) nach Anspruch 1, bei welchem das Schalenelement (42) Bestandteil eines den Mantel (2,4) wenigstens teilweise umgebenden und dicht mit diesem verbundenen Außenmantels (36) ist.
  3. Druckbehälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schalenelement (42) eine in Längsrichtung verlaufende Wölbung bzw. eine Kantung (47) aufweist.
  4. Druckbehälter (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem eine Öffnungskontur der gewölbten Böden (16, 18) im Sickenbereich anders verläuft als die der Mantelschalen (2, 4) und der so definierte Bereich mittels eines ebenen, in einer Ebene senkrecht zur Tanklängsachse verlaufenden Zwickelelements (24; 26) verschlossen ist.
  5. Druckbehälter (1) nach Anspruch 4, bei welchem das Zwickelelement (24; 26) mit einem Stirnende des Zugelements (6; 6a, 6b) und des Schalenelements fest verbunden ist.
  6. Druckbehälter (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem das Zwickelelement (24; 26) einen Außenkonturbereich (28; 34) aufweist, welcher im Sickenbereich (8, 10) der inneren Umfangskontur des gewölbten Bodens (16,18) folgt, und einen Innenkonturbereich (30; 36), welche im Sickenbereich (8, 10) innerhalb der Umfangskontur der Mantelschale (2, 4)
    verläuft, wobei die beiden Konturbereiche (28; 34; 30; 36) in im Scheitel- bzw. Sohlenbereich (7, 9) liegenden Enden (32; 38) zusammenlaufen und im Wesentlichen spitzwinklig zueinander verlaufen.
  7. Druckbehälter (1) nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei welchem die Enden (32; 38) des Zwickelelements eine rippenartig Verlängerung (132a; 132b) aufweisen, die der gemeinsamen Umfangskontur von Boden (16, 18) und Mantelschale (2; 4) folgend über den Scheitel- bzw. Sohlenbereich (7, 9) hinausgehen.
  8. Druckbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem wenigstens eine Mantelschale (2, 4) unterschiedlich gekrümmte Umfangsabschnitte (2a, 2b, 2c; 4a, 4b, 4c) aufweist, insbesondere einen Umfangsabschnitt (2a, 2c; 4a, 4c) im oberen bzw. unteren Sickenbereich (8, 10) und einen Umfangsabschnitt (2b; 4b) zwischen einem Scheitel- und einem Sohlenbereich (7, 9), wobei der Umfangsbschnitt (2b; 4b) zwischen Scheitel- und Sohlenbereich stärker gekrümmt ist als ein Umfangsabschnitt (2a, 2c; 4a, 4c) im oberen bzw. unteren Sickenbereich (8, 10) und/oder der Umfangsabschnitt (2a; 4a) im oberen Sickenbereich (8) stärker/schwächer gekrümmt ist als der (2c; 4c) im unteren Sickenbereich (10).
  9. Druckbehälter nach Anspruch 8, bei welchem Umfangsabschnitte (2a, 2b, 2c; 4a, 4b, 4c) mit unterschiedlichen Wandstärken vorgesehen sind.
  10. Transportbehälteranordnung, insbesondere Tankcontainereinheit (100) mit einem Druckbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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