SE435047B

SE435047B - TANK CONSTRUCTION FOR ROAD AND RAILWAY VEHICLES, SPECIFICALLY A LIGHT WEIGHT CONSTRUCTION

Info

Publication number: SE435047B
Application number: SE8103424A
Authority: SE
Inventors: D Faisst
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1981-06-01
Publication date: 1984-09-03
Also published as: IT8121990A0; GB2076753B; DK153754B; NO811838L; DK153754C; ZA813378B; IT1136884B; DK223681A; SE8103424L; CH646104A5; GB2076753A

Description

15 20 _ 25 30 35 40 3103424-1 Med hänsyn till de vid körningar uppträdande varierande belast- ningarna är det mycket viktigt, att tanken är mycket styv, ef- tersom den exempelvis utsättes för torsion och vissa partier. utsättes för drag-, tryck- och böjpåkänningar eller vidgning (töjning) alltefter uppträdande situation. Olika slags påkän- ningar kan samtidigt samverka inom vissa tankområden. Givet- vis krävs förstklassig varaktig svetsning mellan tankens delar så att inga sprickor och därav följande läckning kan förekom- ma. 15 20 _ 25 30 35 40 3103424-1 In view of the varying loads that occur during driving, it is very important that the tank is very rigid, since it is exposed to torsion and certain parts, for example. is subjected to tensile, compressive and bending stresses or widening (stretching) depending on the situation. Different kinds of stresses can simultaneously interact in certain areas of thought. Of course, first-class permanent welding is required between the parts of the tank so that no cracks and consequent leakage can occur.

Tankar av ovan beskrivet slag är vid ena änden ofta försedda med en särskild kammare för fyllnings- och tömningsanordningar, där även ganska långa slangar för fyllning och tömning av tan- ken är inhysta på ett utrymmeskrävande sätt.Tanks of the type described above are often provided at one end with a special chamber for filling and emptying devices, where even rather long hoses for filling and emptying the tank are housed in a space-consuming manner.

Vid många användningar, exempelvis även vid transport av ga- ser, erfordras ett övertryck i tanken. Därför måste bl.a. tan- kens svetsade skarvar mellan tankmanteln (de yttre fria tank- väggarna) och profilstavar samt mellan de enskilda profilsta- varna kunna motstå trycket.In many uses, for example also in the transport of gases, an overpressure in the tank is required. Therefore, i.a. the welded joints of the tank between the tank jacket (the outer free tank walls) and profile rods and between the individual profile rods can withstand the pressure.

De hittills kända tankkonstruktionerna av inledningsvis angiven typ. t.ex. enligt US-patentskriften 3 131 949, för väg- och rälsfordon är behäftade med vissa olika nackdelar, dels ifråga om konstruktionens utformning och dels ifråga om svetsskarvar- nas hållfasthet vid extremt tryck i tanken.The hitherto known tank constructions of the initially stated type. for example according to U.S. Pat. No. 3,131,949, for road and rail vehicles are subject to certain different disadvantages, partly with regard to the design of the structure and partly with regard to the strength of the welded joints at extreme pressure in the tank.

Syftet med uppfinningen är att eliminera dessa nackdelar och att åstadkomma en bättre tankkonstruktion.The object of the invention is to eliminate these disadvantages and to achieve a better tank construction.

Detta uppnås genom att sig i tankens längdriktning sträckande och i tankbottenpartiet ingående längdbalkar är parvis uppbur- na, utmed hela sin längd, av en för varje enskilt par enda extra längdbalk och är hopsvetsade med denna. Härigenom kommer förbindelseställena mellan de enskilda bottendelarna att avlas- tas från utifrån verkande krafter i betydligt högre grad än för- ut, med förbättrad hâllfasthet och livslängd såsom resultat.This is achieved by longitudinal beams extending in the longitudinal direction of the tank and included in the tank bottom portion are supported in pairs, along their entire length, by a single extra longitudinal beam for each individual pair and are welded together therewith. As a result, the connection points between the individual bottom parts will be relieved from external forces to a much greater degree than before, with improved durability and service life as a result.

Med det föreslagna utförandet är det vidare möjligt att åstad- komma en lângsträckt kammare mellan de nämnda båda längdbalkarna i ett par för att bilda ett förvaringsrum för arbetsredskap såsom slangar m.m. kf'- 10 20 25 S0 3103424-1 Nedan beskrives exempel på tankkonstruktioner enligt upp- finningen i samband med bifogad ritning, som omfattar följande figurer: Fig 1 är en sidovy av ett pivåfordon med tanksläpvagn.With the proposed embodiment it is further possible to provide an elongate chamber between the mentioned two longitudinal beams in a pair to form a storage space for work tools such as hoses etc. kf'- 10 20 25 S0 3103424-1 The following describes examples of tank constructions according to the invention in connection with the accompanying drawing, which comprises the following figures: Fig. 1 is a side view of a pivot vehicle with a tank trailer.

Fig 2 är en sidovy av en tankbil med en tanksläpvagn.Fig. 2 is a side view of a tanker truck with a tanker trailer.

Fig 3 är en tvärsektion av en i sektionsplanet koffertformig tank, särskilt för att visa anordning och utformning av längd- balkar på en tankbotten enligt ett första utföringsexempel.Fig. 3 is a cross-section of a tank-shaped tank in the section plane, in particular for showing the arrangement and design of longitudinal beams on a tank bottom according to a first embodiment.

Fig H visar i perspektiv en del av tankbotten för en tank- släpvagn, varvid denna del är ritad bortskuren utmed linjen IV-IV i fig 1 och 2.Fig. H shows in perspective a part of the tank bottom for a tank trailer, this part being drawn away along the line IV-IV in Figs. 1 and 2.

Fig 5 är en tvärsektion av en svetsad skarv mellan en tank- bottens yttre och inre längdbalkar vid det i fig 5 med en streckpunkterad cirkel inringade stället "Z" för ett andra ut- föringsexempel.Fig. 5 is a cross-section of a welded joint between the outer and inner longitudinal beams of a tank bottom at the point "Z" circled by a dotted circle in Fig. 5 for a second exemplary embodiment.

Fig 6 är en tvärsektion av en svetsad skarv mellan tankbott- nens båda inre längdbalkar vid det i fig 3 med en streckpunk- terad cirkel inringade stället "Y" för ett tredje utförings- exempel.Fig. 6 is a cross-section of a welded joint between the two inner longitudinal beams of the tank bottom at the point "Y" surrounded by a dotted circle in Fig. 3 for a third exemplary embodiment.

Fig 7 är en tvärsektion av en svetsad skarv mellan tankbott- nens ena yttre längdbalk och tankmanteln vid det i fig 3 med en strcckpunkterad cirkel inringade stället "X" för ett fjär- de utföringsexempel.Fig. 7 is a cross-section of a welded joint between one outer longitudinal beam of the tank bottom and the tank jacket at the point "X" surrounded by a dotted circle in Fig. 3 for a fourth exemplary embodiment.

Fig 8 är en tvärsektion av en svetsad skarv mellan tvâ inre längdbalkar hos tankens botten vid det i fig 3 med en streck- punkterad cirkel inringade (redan nämnda) stället "Y" för ett femte utföringsexempel.Fig. 8 is a cross-section of a welded joint between two inner longitudinal beams of the bottom of the tank at the point "already" circled in Fig. 3 by a dotted circle (already mentioned) for a fifth exemplary embodiment.

Fig 9 är en tvärsektion genom en tanksläpvagns tankbotten inom området för den släpvagnsstyrande styrkransen utmed lin- jen IX-IX i fig 2.Fig. 9 is a cross-section through the tank bottom of a tanker trailer within the area of the trailer guide guide ring along the line IX-IX in Fig. 2.

UW 10 15 20 25 35 8103424-1 Fig 10 visar nedifrån sett en del av en tanksläpvagns tank- botten inom styrkransens område.UW 10 15 20 25 35 8103424-1 Fig. 10 shows a bottom view of a part of the tank bottom of a tanker trailer within the area of the guide ring.

Fig 11 visar i perspektiv en del av tankbottnen på en pivå- släpvagns tankstöd, vilken del är bortskuren utmed linjen XI-XI i fig 1, varvid man särskilt kan se pivåtappen, som över en platta är fast förbunden med två av tankbottnens profilbalkar.Fig. 11 shows in perspective a part of the tank bottom of a tank trailer tank support, which part is cut away along the line XI-XI in Fig. 1, in which case the pivot pin can be seen in particular, which over a plate is fixedly connected to two of the tank bottom profile beams.

Fig 1 och 2 visar ett exempel på en tankkonstruktion 10 en- ligt uppfinningen på en pivåsläpvagn 12 . Det visas tre an- ordningar, nämligen för en pivåmotorvagn 1Ä med pivåsläpvagn 12, en tankbil 16 och en tanksläpvagn 18 för en sådan tankbil 16. Tankkonstruktionen enligt uppfinningen kan även användas på rälsfordon, men detta torde inte behöva visas i detalj.Figures 1 and 2 show an example of a tank construction 10 according to the invention on a pivot trailer 12. Three devices are shown, namely for a pivot motor vehicle 1Ä with a pivot trailer 12, a tanker 16 and a tanker trailer 18 for such a tanker 16. The tank construction according to the invention can also be used on rail vehicles, but this should not need to be shown in detail.

En tankkonstruktion 10 enligt fig 3-11 har formen av en liggan- de koffert, men även en tank med oval, elliptisk eller cirku- lär tvärsektion kan utföras i enlighet med uppfinningen. I konstruktionens 10 tankbotten 20 ingår parvis anordnade längd- balkar 28 och 30, som är tillverkade medelst strängpressning och som medelst svetssömmar 22, 2Ä och 26 är hopsvetsade. En likaledes strängpressad ytterligare lättmetallängdbalk 32 är fastsvetsad vid 3U och 36 och stöder längdbalkarna 28 och 30.A tank construction 10 according to Figs. 3-11 has the shape of a horizontal case, but also a tank with an oval, elliptical or circular cross-section can be designed in accordance with the invention. The tank bottom 20 of the structure 10 includes paired longitudinal beams 28 and 30, which are manufactured by means of extrusion and which are welded together by means of welding seams 22, 2Ä and 26. A similarly extruded additional light metal length beam 32 is welded at 3U and 36 and supports the length beams 28 and 30.

De båda en del av tankbotten 20 bildande yttre längdbalkarna 28 har lämpligen samma form liksom även de-båda inre 30 och kan därför tillverkas med ett och samma strängpressverktyg.The two outer longitudinal beams 28 forming part of the tank bottom 20 suitably have the same shape as well as the two inner 30 and can therefore be manufactured with one and the same extruded tool.

När de båda yttre längdbalkarna 28 är monterade, är de utmed hela sin längd försedda med en lutande vägg 38; som ansluter sig till den vanligtvis mera än H mm tjocka tankmanteln H0 av lättmetall, som utmed sin längd är fastsvetsad vid UH med den lutande väggens 38 övre kant H2.When the two outer longitudinal beams 28 are mounted, they are provided along their entire length with a sloping wall 38; which adjoins the usually more than H mm thick tank sheath H0 of light metal, which along its length is welded to UH with the upper edge H2 of the inclined wall 38.

De som ihåliga profiler formade yttre längdbalkarna 28 uppvi- sar på sin mot tankens längdaxel vända sida en i balkens slut- giltiga läge vertikal vägg 46 mittemot ett lämpligen verti- kalt liv H8 hos den inre längdbalken 30. Både på väggen H6 och livet H8 finns en_längsgående äs 50 resp 52, med vilken balkarna 28 resp 30 vilar på de båda övre kanterna 5U resp 56 å den lämpligen som U~profil utförda ytterligare längdbalken 32. När vid montaget en yttre och en inre längdbalk 28 resp 30 placeras på den för dem gemensamma enda ytterligare längd- ”Ci 15 20 25 35 8103424-1 bl balken 32, hopsvetsas de härmed medelst två svetssömmar BM och 56, varvid den ytterligare längdbalkens 32 i huvudsak vertikala skänkel 58 ansluter sig till den yttre längdbal- kens 28 lutande undre vägg 58.The outer longitudinal beams 28 formed as hollow profiles have on their side facing the longitudinal axis of the tank a vertical wall 46 in the final position of the beam opposite a suitably vertical life H8 of the inner longitudinal beam 30. Both the wall H6 and the life H8 are a longitudinal axis 50 and 52, respectively, with which the beams 28 and 30, respectively, rest on the two upper edges 5U and 56, respectively, of the further longitudinal beam 32, which is suitably designed as a U-profile. When during assembly an outer and an inner longitudinal beam 28 and 30, respectively, common only further longitudinal beams, the beams 32 are hereby welded together by means of two welding seams BM and 56, the substantially vertical leg 58 of the further longitudinal beam 32 adjoining the inclined lower wall of the outer longitudinal beam 28. 58.

Längdbalkarna 28, 30 och 52 har sådana profiler, att de i monterat läge mellan sig bildar en långsträckt kammare 62 (här med fyrkantig tvärsektion). Sammanlagt erhålles således två sådana kammare, nämligen på var sin sida om tankens längd- axel, vilka kan användas som förvaringsutrymmen för slangar och andra arbetsredskap. Tankbottnens yttre och inre längd- balkar 28 och 30 uppvisar förstyvande längsgående flänsar el- ler liv 6H. Hos de båda inre längdbalkarna 50 är dessa livs 6H undre kanter 66 T-formade i tvärsektion och där fastsvet- sade på tvärbalkar 68. Plattor 70 är förbundna med dessa tvärbalkar 68 och med de ytterligare längdbalkarna 52, på vilka de inre och yttre längdbalkarna 28, 50 är fastsatta och vilar. Plattorna 70 kan vara förbundna med montagekonso- ler på ei! motorfordon. Alternativt kan nxolkonnolor hon en släpvagn vara förbundna med plattorna YO.The longitudinal beams 28, 30 and 52 have such profiles that in the mounted position between them they form an elongate chamber 62 (here with a square cross section). A total of two such chambers are thus obtained, namely on each side of the longitudinal axis of the tank, which can be used as storage spaces for hoses and other work tools. The outer and inner longitudinal beams 28 and 30 of the tank bottom have stiffening longitudinal flanges or webs 6H. In the two inner longitudinal beams 50, the lower edges 66 of these webs 6H are T-shaped in cross section and there welded to cross beams 68. Plates 70 are connected to these cross beams 68 and to the further longitudinal beams 52, on which the inner and outer longitudinal beams 28 , 50 are fastened and resting. The plates 70 can be connected to mounting brackets on ei! motor vehicle. Alternatively, nxol condolor she a trailer can be connected to the plates YO.

Vid det redan beskrivna och i fig 3 och Ä visade första utfö- ringsexemplet av en tankkonstruktion anligger tankbottnens 20 inre och yttre längdbalkar 28, 30 mot varandra kant mot kant och är där fast hopsvetsade medelst svetsarna 22, 2Ä, 26.In the first embodiment of a tank construction already described and shown in Figs. 3 and Ä, the inner and outer longitudinal beams 28, 30 of the tank bottom 20 abut against each other edge to edge and are there firmly welded together by means of the welds 22, 2Ä, 26.

Dessutom är den dessa balkar 28, 30 uppbärande längdbalken 32 hopsvetsad med balkarna 28, 30 medelst svetsarna BU, 36.In addition, the longitudinal beam 32 supporting these beams 28, 30 is welded together with the beams 28, 30 by means of the welds BU, 36.

De vid körning från fordonets ram 72 överförda krafterna för- delas härigenom på ett gynnsamt sätt äver alla svetssömmar BU, 36 samt 22, Zü, 26.The forces transmitted during driving from the vehicle frame 72 are hereby distributed in a favorable manner over all welding seams BU, 36 and 22, Zü, 26.

Fig 5, 6 och 7 visar ett andra, tredje resp fjärde utförings- exempel, där längdbalkarna 28 och 30 har en viss särskild profil inom området kring svetsfogarna. Denna profil är gynn- sam särskilt vid en tank med cirkulär tvärsektion och i synner- het om ett högre övertryck råder i tanken.Figs. 5, 6 and 7 show a second, third and fourth embodiment, respectively, where the longitudinal beams 28 and 30 have a certain special profile in the area around the welds. This profile is particularly favorable in a tank with a circular cross-section and in particular if a higher overpressure prevails in the tank.

Fig 5 visar längdbalkarnas 28, 50 profil inom området kring svetsskarven 22 mellan dem. Den yttre längdbalken uppvisar utmed hela sin längd ett spår Yﬂ, medan den inre langdbalken 88103424-1 10 15 20 ,25 30 55 50 utmed hela sin längd uppvisar en ås 76. Spåret och åsen bildar således ett slags spont resp fjäder för hopfogning (spontning).Fig. 5 shows the profile of the longitudinal beams 28, 50 in the area around the welded joint 22 between them. The outer longitudinal beam has a groove Y ﬂ along its entire length, while the inner longitudinal beam 88103424-1 10 15 20, 25 30 55 50 has a ridge 76 along its entire length. The groove and the ridge thus form a kind of tongue and groove for joining (tongue and groove). ).

Fig 6 visar de båda inre långdbalkarnas 30 profil inom området kring svetsskarven 23. Båda balkarna är där försedda med ett lämpligen halvcylindriskt spår 78, varvid dessa spår befinner sig mittför varandra. En cylindrisk stång 80 insättes i det sålunda bildade cylindriska hålet och har en diameter för tät anliggning mot hålets väggar, främst i syfte att härigenom uppnå en god centrering av de båda balkpartierna relativt var- andra vid montaget innan man svetsar ihop dem.Fig. 6 shows the profile of the two inner longitudinal beams 30 in the area around the welded joint 23. Both beams are provided there with a suitable semi-cylindrical groove 78, these grooves being located opposite each other. A cylindrical rod 80 is inserted into the cylindrical hole thus formed and has a diameter for tight abutment against the walls of the hole, mainly for the purpose of thereby achieving a good centering of the two beam portions relative to each other during assembly before welding them together.

Fig 7 visar ett längsgående spår 82 i den yttre långdbalkens 28 ytterkant. Tankmanteln H0 inskjutes i detta spår och fast- svetsas medelst endera eller båda av de visade svetsarna 8H och 86 på tankmantelns H0 insida resp utsida.Fig. 7 shows a longitudinal groove 82 in the outer edge of the outer longitudinal beam 28. The tank jacket H0 is inserted into this groove and is welded by means of either or both of the welds 8H and 86 shown on the inside and outside of the tank jacket H0.

Fig 8 visar de båda inre längdbalkarnas 30 profil inom omrâ- det kring svetsskarven EÄ. Vid detta utförande är det lätt att pålitligt kontrollera svetsen medelst röntgen och även andra metoder.Fig. 8 shows the profile of the two inner longitudinal beams 30 within the area around the welded joint EÄ. In this embodiment, it is easy to reliably check the weld by means of X-rays and also other methods.

Fig 9 och 10 visar styrkransens 88 fastsättning på tankbotten på den i fig 2 visade tanksläpvagnen 18, som är i horisontal- planet svängbar i förhållande till sin främre hjulaxel.Figures 9 and 10 show the attachment of the guide ring 88 to the tank bottom of the tank trailer 18 shown in Figure 2, which is pivotable in the horizontal plane relative to its front wheel axle.

Fig 11 visar en pivåsläpvagns 12 lagringsplatta 90 med en pivåtapp 92. Plattan 90 är fastsatt både på de båda ytterligare längdbalkarna 32 och tvärbalkarna 66. Pivåtappen 92 ingriper i en icke visad koppling på pivåfordonets motorvagn.Fig. 11 shows a bearing plate 90 of a pivot trailer 12 with a pivot pin 92. The plate 90 is attached to both the two further longitudinal beams 32 and the crossbeams 66. The pivot pin 92 engages in a coupling (not shown) on the motor vehicle of the pivot vehicle.

Längdbalkarna kan ha annan profil än vad som visas här. Vid behov kan elastiska eller eftergivliga dämpningsorgan vara an- ordnade mellan tankbotten 20 och plattorna 70. Även andra vari- ationer är möjliga inom uppfinningens ram.The length bars may have a different profile than the one shown here. If necessary, elastic or resilient damping means can be arranged between the tank bottom 20 and the plates 70. Other variations are also possible within the scope of the invention.

Eftersom en tankkonstruktion enligt uppfinningen uppvisar en relativt hög styvhet mycket långt in i tankytterkantens om- råde, är risken för uppkomst av otätheter och således av 8103424-1 läckning mycket ringa. Vid kollisioner är det en fördel, att man inte behöver konsoler, som kan förvärra skadorna vid en olycka. Exempelvis vid tangerande kollision kan dylika konsoler annars medföra betydande skador på tankman- teln.Since a tank construction according to the invention has a relatively high rigidity very far into the area of the tank outer edge, the risk of occurrence of leaks and thus of leakage is very small. In the event of a collision, it is an advantage that you do not need brackets, which can aggravate the damage in the event of an accident. For example, in the event of a tangential collision, such brackets can otherwise cause significant damage to the tank jacket.

Tankkonstruktionen kan tillverkas relativt billigt och krä- ver relativt få inre förstärkningar av det slaget, som bru- kar anordnas i form av mellanväggar och skvalpväggar.The tank construction can be manufactured relatively inexpensively and requires relatively few internal reinforcements of the kind that are usually arranged in the form of partitions and ripple walls.

Claims

10 15 20 25 30 35 8103424-1 g Patent claim

Tank construction for road and rail vehicles, in particular a lightweight construction, which in cross-section may take the form of an oval, ellipse or suitcase and is intended for liquid, gaseous, powdered or granular goods, at least the bottom of the tank (20) consists of welded metal profiles (28, 30) extending in the longitudinal direction of the tank and connected to each other by welding, while the tank otherwise consists of sheet metal, which can be drawn in the longitudinal direction of the tank - and in the tank bottom portion (20 ) longitudinal beams (28, 30) are supported in pairs, along their entire length, by a single additional longitudinal beam (32) for each individual pair and are welded together therewith.

Tank construction according to claim 1, characterized in that an elongate chamber (62) is located between said two longitudinal beams (28, 30) in a pair to form a storage space for work tools such as hoses etc.

Tank construction according to claim 1 or 2, characterized in that the two outer longitudinal beams (28) are each provided along their entire length with a sloping wall (38).

A tank construction according to claim 3, characterized in that the tank jacket (40) adheres to said inclined wall (38).

Tank construction according to claim 3 or 4, characterized in that said inclined wall (38) of each outer longitudinal beam (28) adjoins a substantially vertical wall (58) on the associated additional longitudinal beam (32).

Tank construction according to claim 1, in that the inner and the extra longitudinal jaws (30 and 32, respectively) are welded to common crossbeams (68).

Tank construction according to claim 6, characterized by 10 15 20 25 30 ._..____...._..._...... In that the additional longitudinal beams (32) and the crossbeams (68) are connected to each other by means of plates (70).

Tank construction according to claim 6, characterized in that the additional longitudinal beams (32) and the crossbeams are connected to each other by means of a plate (90), which is provided with a pivot pin (92).

Tank construction according to one of the preceding claims, characterized in that the tank bottom comprises two pairs of longitudinal beams (28, 30), where the two outer beams (28) have the same profile and where the two inner beams (30) have the same profile, which later, however, need not be the same as the profile of the outer beams.

Tank construction according to claim 9, characterized in that the connections between the outer and inner longitudinal beams (28, 30) and between the inner longitudinal beams (30) between them consist of both sheet piling and welds (22, 24, 26).

Tank construction according to claim 1, 9 or 10, characterized in that the two outer longitudinal beams (28) of the tank bottom (20) are provided along their outer longitudinal edges with grooves (82), in which the tank jacket (40) engages and is welded to its inside and / or outside by means of a resp. two welds (84 and / or 86).

Tank construction according to one of the preceding claims, characterized in that the inner longitudinal beam (30) of each longitudinal beam pair is provided along its inner edge portion with a longitudinal, preferably semi-cylindrical groove (78), these two grooves facing and lying opposite each other, and that a rod (80) is inserted with good abutment in the long space formed by the two grooves. k ä n - k ä n -