KR910006833B1 - 탱크 컨테이너 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탱크 컨테이너

제1도는 탱크 컨테이너의 단부도.

제2도는 제1도의 탱크 컨테이너의 좌하 모서리부 확대도.

제3도는 제1도의 화살표 Ⅲ방향에서 본 우하 모서리부의 측면도.

제4도는 제2도와 유사한 변형예의 좌하 모서리부 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 단부 프레임 11, 12 : 직립부

13, 14 : 횡단부 15 : 모서리 이음쇠

16 : 탱크 19 : 새들 구조물(saddle structure)

20 : U-형 바아(U-bar) 21,22 : L-형 바아

25 : 보강부재 28, 29, 31, 32 : 접합판

30 : 그래플러 아암 리프트 구역(grappler arm lifting area)

본 발명은 외피(envelope)가 복수개의 원통형 동체(shell)들로 성형된 탱크, 각각 두 개의 모서리 직립부들 및 두개의 횡단부들을 포함하는 두 개의 단부 프레임(end frame)들 및 탱크를 단부 프레임과 연결하는 새들 구조물들로 구성된 탱크 컨테이너에 관한 것이다.

이와 같은 형태의 탱크 컨테이너는 미합중국 특허 제4,593,832호로부터 공지되었다. 상기 특허에서, 외피가 부분 원통형 동체(part-cylindrical shell)들로 성형된 탱크는, 탱크 헤드에 용접된 단부 링(end ring) 및 각각의 단부 프레임의 대각선 지주(diagonal strut)들에 고정된 새들 링으로 각각 구성된 새들 구조물들에 의하여 단부 프레임들과 연결된다. 조립중에, 두 개의 링들은 서로에 대해 변위될 수 있어서 길이방향 공차들을 보상하고 또한 순차적으로 함께 용접될 수 있다.

격심한 완충시험에서와 같이 탱크 축방향의 가속이 대단히 크게 되면, 하부 모서리 이음쇠(fitting)과 단부 프레임의 대각선 지주에 가장 가까운 연결점 사이의 대각선 간격이 과도한 토오크를 받기 때문에, 탱크는 영구 변형될 수 있다.

단부 프레임들에 의해 한정된 체적을 가장 적절하게 이용하기 위하여 외피가 복수개의 인접한 부분 원통형 동체들로 형성된 탱크의 경우에는, 단부 새들 들에 의해 다른 방식으로 장착된 탱크에 대한 추가 지지부들을 형성하고 하부 모서리 이음쇠들 내로 직접 힘들을 전하는, 미합중국 특허 제4,603,788호로부터 공지된 하부 대각선 지지부들을 위한 부적절한 공간이 존재한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 탱크 컨테이너들의 단점들을 적어도 부분적으로나마 극복하기 위함이다.

본 발명의 보다 특별한 목적은, 축방향 힘들을 일직선을 따라 가능한 한 짧은 거리에 걸쳐서 하부 모서리 이음쇠들로 전할 수 있으며, 동시에 적은 수의 쉽게 제조되는 부품들로 구성되어 간단히 조립될 수 있는, 본문의 서두에 기재한 형태의 탱크 컨테이너용 새들 지지부를 제공하기 위함이다.

본 발명에 따른 이와 같은 목적에 대한 해결책은 특허 청구의 범위 제1항인 특징부에 기재되어 있다. 이와 같이 마련된 새들 구조물들은 저렴하고 통상적으로 사용되는 형태의 재료인 한 개의 U-형 바아(U-bar) 및 두 개의 L형 또는 앵글 바아(L 또는 Augle bar)들로 가장 간단한 형태로 각각 구성될 수 있다. 조립 중에, 두 개의 L-형 바아들은 공차를 보상하도록 탱크에 용접된 U-형 바아에 대하여 종방향 및 횡방향으로 이동될 수 있다. 단부 프레임 및 U-형 바아에 L-형 바아들을 최종 용접하는 것은 모든 부품들이 적절한 형상으로 되도록 서로에 대하여 상대적으로 위치된 상태에서 행해진다. 따라서, 미리 제작된 예조립된 단부 프레임들과 미리 제작된 탱크의 입체적이고 정확한 조립은, 많은 노력 또는 교정 및 적당한 불꽃 절단 또는 성형 없이도, 경량 구조물 부품들의 이동 및 용접에 의하여 용이하게 이루어진다.

탱크 외피가 복수개의 평행한 부분 원통형 동체들로 성형된 경우에, 탱크 외피와 단부 프레임 사이에 존재하며 축방향에서 볼 때 대략 삼각형에 가까운 모서리 구역은 비교적 작은 면적을 가진다. 그러므로, U-형 바아는 비교적 짧은 다리부(leg)들에 의해 모서리 이음쇠에 근접되므로 탱크가 U-형 바아에 가하는 힘들은 U-형 바아에 연결된 L-형 바아들을 통하여 모서리 이음쇠에 가까운 부근의 단부 프레임에 전달된다.

독일연방공화국 특허 제1,937,192호에는 두 개의 하부 모서리들 내에 마련된 브래킷(bracket)들에 의해 장착된 탱크 컨테이너가 기재되어 있다. 그러나, 이와 같은 브래킷은 탱크에 뿐만이 아니라 탱크와 프레임 사이에 존재하는 공간에 까지도 적용되어야 하는 복잡한 형상의 구조이므로 공차를 보상할 수 없다. 또한, 이들은 완전한 기초 구조물을 갖는 프레임(framework)를 필요로 하므로 단부 프레임들에 탱크에 단부쪽만을 장착할 수 없다.

특허청구의 범위 제2 내지 4항에 따른 본 발명의 개선점은 결국 탱크에 대한 U-형 바아의 고정 및 강도에 있어서 유리하다. 특허청구의 범위 제4항의 장치는 피크 응력(peak stress)들을 피하는데 특히 유효하다. 특허청구의 범위 제5항에 따른 본 발명의 개선점에 의하면, L-형 바아들은 단부 프레임에 대해 U-형 바아를 고정할 뿐만이 아니라 L-형 바아 자체를 보강하는 역할도 한다.

다른 보강 방법들은 특허청구의 범위 제6 및 7항의 특징부에 기술되어 있는데, 특히 제6항의 장치는 육상 탱크 컨테이너들 및 운송 방식들의 변경이 필요한 탱크들에 통상적으로 요구되는 강성 그래플러 아암 리프트 구역(rigid grappler arm lifting area)들을 추가 비용 또는 중량 초과 없이 마련하는데 특히 유효하다.

특허청구의 범위 제8 및 9항은, 가용 공간 및 U-형 바아의 형상에 따라, L-형 바아들을 장착하는 상이한 방법들에 관한 것이다.

특허 청구의 범위 제10항에 따른 본 발명의 개선점은 상용의 등변 앵글 현상(isosceles angled profile)들을 L-형 바아에 사용할 수 있게 함으로 유리하다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 제1도에 도시한 탱크 컨테이너의 단부 프레임(10)은 모서리 이음쇠(15)들에 의해 상호 연결된 두 개의 모서리 직립부(11,12) 및 두 개의 횡단부(13,14)로 구성되어 있다. 탱크(16)은 제1도에 도시된 두 개의 새들 구조물(19)들에 의해 단부 프레임(10)과 연결되어 있다.

탱크(16)은 두 개의 부분 원형인 원통형 동체(17,18)로 성형된 외피를 포함하며, 두 원통들의 축은 공통 수평면 내에서 서로 평행하게 연장된다. 이와은 달리, 탱크 외피는 하나의 수평면 내에 포함된 평행 축들을 갖는 세 개의 부분 원형인 원통형 통체로 성형될 수도 있다. 이와 같은 형태의 외피들을 가지고 있는 탱크 컨테이너들은 예컨대 미합중국 특허 제3,799,383호로부터 공지되었다. 후술하는 새들형 장착부가 적합한 다른 변형예에 있어서, 탱크 외피는 축이 횡방향 평면내에서 장방형의 네 모서리들을 형성하는 평행한 네 개의 부분원형인 원통형 동체들로 성형된다. 이와 같은 탱크를 가지는 탱크 컨테이너는 미합중국 특허 4,593,832호로부터 공지되어 있다. 이와 같이 외피가 복수개의 부분 원통형 동체들로 제작된 모든 탱크들에 있어서, 하부 횡단부(13), 좌측 또는 우측 모서리 직립부(11,12) 및 각 동체(17,18)의 돌출부에 의해 형성되는 제1도의 대략 삼각형인 구역은 완전한 원형 원통형 탱크 외피를 가지고 있는 탱크 컨테이너의 경우와 비교할 때 비교적 작다.

제1 내지 3도에 따른 두 개의 새들 구조물(19)들은 각각, 다리부(24)들의 연부들이 동체(17,18)에 각각 용접된 U-형 바아(20)과, 다리부들의 양쪽 연부들이 하부 횡단부(13)의 상부면 및 대응하는 모서리 직립부(11,12)의 내측면에 각각 용접된 두 개의 L-형 바아(21,22)를 포함한다. 각 L-형 바아(21,22)의 외측면은 U-형 바아(20)의 웨브(web,23)의 외측면에 용접된다.

제1 내지 3도의 실시예에 있어서, U-형 바아(20)은 비교적 넓은 웨브(23) 및 비교적 짧은 다리부(24)들을 갖는다. 이는 결국 U-형 바아(20)의 웨브(23)과 L-형 바아들(21,22)의 각각의 다리부들 사이의 접촉면들이 충분한 반면에 L-형 바아들이 쉽게 삽입될 수 있는 충분한 횡단면적을 남긴다.

조립시에, U-형 바아(20)들이 용접된 탱크(16)을 단부 프레임(10)에 대하여 적절하게 정렬한 후, L-형 바아들(20,21)을 삽입하여 U-형 바아(20)의 웨브(23)의 외측면과 접촉할 때까지 횡단부(13)을 따라 수평으로 그리고 직립부(11,12)를 따라 각각 수직하게 이동시킨다. 순차적으로, L-형 바아(21,220의 다리부의 연부들을 각각 횡단부(13) 또는 직립부(11,12)의 내측면에 용접한다. L-형 바아(21,22)가 U-형 바아(20)에 용접될 때까지, 탱크(16)과 단부 프레임(10) 사이에 존재하는 길이방향 공차들은 탱크를 축방향으로 변위시킴으로써 보상될 것이다.

제3도에 도시한 바와 같이, L-형 바아(21,22)는 횡단부(13) 및 직립부들(11,12)의 축방향 폭을 지나서 탱크의 축방향으로 연장된다. 또한, 각각의 탱크 동체(17,18)에 용접된 U-형 바아(20)은 탱크 외피를 지나서 연장되어 단부 프레임(10)의 외측 단부면 근처까지 연장된다. 따라서 세 개의 바아들(20,21,22)를 서로 연결하기 위한 충분한 길이가 마련된다.

다른쪽 단부에서, U-형 바아(20)은 탱크(16)의 원주 방향으로 연장되는 보강부재(25)까지 연장되며, 제3도의 실시예의 보강부재(25)는 L-형 횡단면을 가지고 있으며 둥글게 된 저응력 라운드부(26)를 끌게 마련하고 있다. 이와는 달리, U-형 바아의 끝을 탱크 외피를 완전히 둘러싸는 보강 링으로 마련할 수도 있다.

또한 제3도에 도시한 바와 같이, 단부 프레임(10)과 대면하고 있는 U-형 바아(20)의 단부는 U-형 바아(20)의 다리부(24)와 탱크 헤드(27)의 외측면 사이에 삽입된 두 개의 접합판(28)들에 의해 탱크 헤드(27)을 지지하며, 접합판(28)들의 자유 연부들을 U-형 바아(20)의 외측단부로부터 탱크 헤드(27)로 경사지게 또는 곡선으로 연장된다.

또한 제2 및 3도에 도시한 바와 같이, 두 개의 접합판(28)들의 단부들은 서로를 향해 굴곡되어 있어서 결국 탱크 헤드(27)상에 연속용접부를 이룬다. 따라서, 힘 전달부재들의 용접부들의 자유단부들에 발생될 수도 있는 피크 응력을 피할 수 있다.

또한 제3도는, 제2도에 도시한 바와 같이, 하부 연부가 그래플러 아암 리프트 구역(30)을 형성하도록 내측으로 굴곡되어 그래플러 아암에 의해 계합되었을 때 안내부 역할을 하는 직립부(12)에 연결된, 대체로 장방형인 접합판(29)를 도시한다. 제2도에 의하면, 그래플러 아암 리프트 구역(30)은 또한 다른 경사 접합판(31)에 의해 L-형 바아(22)의 대각선 하향 및 외측으로 연장되는 다리부에 연결되며, 이는 결국 그래플러 아암 리프트 구역(30)과 L-형 바아(22) 자체를 모두 충분히 보강하게 된다.

또한 제2도는 횡단부(13)에 용접된 L-형 바아(21)의 대각선 하향 및 외측으로 연장하는 다리부는, 그 하부 연부가 탱크의 종방향 내측으로 경사진 접합판(32)에 의해 연장될 수도 있다는 것을 도시한다. 따라서 L-형 바아(21)은 L-형 바아(22)가 보강되는 것과 같은 방법으로 접합판(32)에 의해 보강될 수 있다. 양 경우에 있어서, 접합판들(31,32)는 각각 집립부(11,12)와 횡단부(13)의 수직 내측면에 용접된다.

제2도에서 알 수 있는 바와 같이, U-형 바아(20)은 U-형 바아(20)의 웨브(23) 및 다리부(24)들이 수평 및 수직에 대해 45°각도로 연장되도록 탱크 동체(17,18)에 용접된다. 이와 같은 경우에 있어서, 등변 L-형 바아(21,22)를 사용하는 것으로 도시하였으나, 제1도에 도시한 바와 같이 두 개의 L-형 바아(11,12)에 대한 다리폭을 상이하게 할 수도 있다.

제4도에 도시한 변형예는 두 개의 L-형 바아(21,22)가 U-형 바아(20)의 웨브(23) 대신에 다리부(24)들과 접촉한다는 점이 제2도와 상이하다. 이와 같은 경우에 있어서, U-형 바아(20)의 웨브(23)의 폭은 감소되는 반면에 다리부(24)들의 높이는 증가된다. 이와 같은 형태는 단부 프레임(10)에 대한 탱크 동체들(17,18)이 위치에 따라 적합할 수도 있다.

어느 경우에 있어서도, 탱크에 의해 가해진 힘들은 상호 연결된 U-형 바아(20) 및 L-형 바아(21,22)를 통해 각각의 모서리 이음쇠(15)에 바로 인접한 위치에서 단부 프레임(10)에 전달된다. 바꿔 말하면, 하중이 탱크로부터 전달되는 위치와, 대응하는 차량 또는 다른 지지 시스템에 상기 하중을 전달하는 모서리 이음쇠와의 사이에 작용하는 레버 아암(lever arm)이 비교적 짧아서 결국 축방향 가속이 큰 경우에도 상당히 작은 토오크가 발생하게 된다.

운송할 탱크 컨테이너 및 하중의 크기에 따라서, 전술한 새들 구조물(19)들은 탱크(16)과 단부 프레임(10)들 사이의 단독 연결 요소들로써 제공되거나 또는 상부 프레임 구역내에 마련된 다른 연결 요소에 추가로 제공될 수도 있다.

Claims (10)

1. 외피가 복수개의 원통형 동체들(17,18)로 성형된 탱크(16), 각각 두 개의 모서리 직립부들(11,12) 및 두 개의 횡단부들(13,14)을 포함하는 두 개의 단부 프레임(10)들 및 탱크(16)을 단부 프레임(10)들과 연결하는 새들 구조물(19)들로 구성된 탱크 컨테이너에 있어서, 각각의 새들 구조물(19)들이 축에 평행하게 연장되는 U-형 바아(20) 및 두 개의 L-형 바아들(21,22)로 구성되고, 상기 U-형 바아(20)의 두 개의 다리부(24)들의 연부들은 상기 U-형 바아(20)의 웨브(23)이 경사지도록 각각의 동체(17,18)에 고정되며, 상기 L-형 바아들(21,22)의 양쪽 다리부들의 연부들은 각각의 모서리 직립부(11,12) 또는 하부 횡단부(13)의 내측면에 고정되고, 상기 L-형 바아들(21,22)의 다리부들 중의 하나는 U-형 바아(20)의 각각의 평행한 표면 부분(23,24)에 용접되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
2. 제1항에 있어서, 단부 프레임(10)의 반대방향쪽의 U-형 바아(20)의 단부 연부가 탱크(10)의 원주 방향으로 연장되는 보강부재(25)에 용접되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
3. 제1 또는 2항에 있어서, 단부 프레임(10)에 대면한 U-형 바아(20)의 단부가 U-형 바아(20)의 다리부(24)들과 탱크 헤드(27) 사이에 삽입된 접합판(28)들에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
4. 제3항에 있어서, 접합판(28)들의 단부들이 탱크 헤드(27)상에 연속된 용접부를 형성하도록 서로를 향해 굴곡되어 있는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
5. 제1항에 있어서, L-형 바아들(21,22)가 탱크(16)의 방향으로 단부 프레임(10)의 축방향 폭을 지나 연장되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
6. 제5항에 있어서, 모서리 직립부(11,12)에 고정된 L-형 바아(22)가 그래플러 연부(30)을 형성하고 접합판(29)와 연결되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
7. 제5 또는 6항에 있어서, 적어도 하나의 L-형 바아(21,22)의 적어도 하나의 다리부가 탱크(16)와 대면하는 단부 프레임(10)의 내측면에 고정된 접합판(31,32)와 연결되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
8. 제1 또는 2항에 있어서, L-형 바아들(21,22)가 U-형 바아(20)의 웨브(23)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
9. 제1 또는 2항에 있어서, L-형 바아들(21,22)가 U-형 바아(20)의 다리부(24)들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.
10. 제1 또는 2항에 있어서, U-형 바아(20)의 웨브(23)이 단부 프레임(10)의 모서리 직립부(11,12) 및 횡단부(13)에 대하여 대체로 45°각도로 연장되는 것을 특징으로 하는 탱크 컨테이너.

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